IA64: Migrate from 'regset_from_core_section' to 'iterate_over_regset_sections'
[platform/upstream/binutils.git] / gdb / xtensa-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Xtensa port of GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2003-2014 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 "floatformat.h"
32 #include "regcache.h"
33 #include "reggroups.h"
34 #include "regset.h"
35
36 #include "dummy-frame.h"
37 #include "dwarf2.h"
38 #include "dwarf2-frame.h"
39 #include "dwarf2loc.h"
40 #include "frame-base.h"
41 #include "frame-unwind.h"
42
43 #include "arch-utils.h"
44 #include "gdbarch.h"
45 #include "remote.h"
46 #include "serial.h"
47
48 #include "command.h"
49 #include "gdbcmd.h"
50
51 #include "xtensa-isa.h"
52 #include "xtensa-tdep.h"
53 #include "xtensa-config.h"
54
55
56 static unsigned int xtensa_debug_level = 0;
57
58 #define DEBUGWARN(args...) \
59   if (xtensa_debug_level > 0) \
60     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(warn ) " args)
61
62 #define DEBUGINFO(args...) \
63   if (xtensa_debug_level > 1) \
64     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(info ) " args)
65
66 #define DEBUGTRACE(args...) \
67   if (xtensa_debug_level > 2) \
68     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(trace) " args)
69
70 #define DEBUGVERB(args...) \
71   if (xtensa_debug_level > 3) \
72     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(verb ) " args)
73
74
75 /* According to the ABI, the SP must be aligned to 16-byte boundaries.  */
76 #define SP_ALIGNMENT 16
77
78
79 /* On Windowed ABI, we use a6 through a11 for passing arguments
80    to a function called by GDB because CALL4 is used.  */
81 #define ARGS_NUM_REGS           6
82 #define REGISTER_SIZE           4
83
84
85 /* Extract the call size from the return address or PS register.  */
86 #define PS_CALLINC_SHIFT        16
87 #define PS_CALLINC_MASK         0x00030000
88 #define CALLINC(ps)             (((ps) & PS_CALLINC_MASK) >> PS_CALLINC_SHIFT)
89 #define WINSIZE(ra)             (4 * (( (ra) >> 30) & 0x3))
90
91 /* On TX,  hardware can be configured without Exception Option.
92    There is no PS register in this case.  Inside XT-GDB,  let us treat
93    it as a virtual read-only register always holding the same value.  */
94 #define TX_PS                   0x20
95
96 /* ABI-independent macros.  */
97 #define ARG_NOF(gdbarch) \
98   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi \
99    == CallAbiCall0Only ? C0_NARGS : (ARGS_NUM_REGS))
100 #define ARG_1ST(gdbarch) \
101   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi  == CallAbiCall0Only \
102    ? (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS) \
103    : (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 6))
104
105 /* XTENSA_IS_ENTRY tests whether the first byte of an instruction
106    indicates that the instruction is an ENTRY instruction.  */
107
108 #define XTENSA_IS_ENTRY(gdbarch, op1) \
109   ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG) \
110    ? ((op1) == 0x6c) : ((op1) == 0x36))
111
112 #define XTENSA_ENTRY_LENGTH     3
113
114 /* windowing_enabled() returns true, if windowing is enabled.
115    WOE must be set to 1; EXCM to 0.
116    Note: We assume that EXCM is always 0 for XEA1.  */
117
118 #define PS_WOE                  (1<<18)
119 #define PS_EXC                  (1<<4)
120
121 static int
122 windowing_enabled (struct gdbarch *gdbarch, unsigned int ps)
123 {
124   /* If we know CALL0 ABI is set explicitly,  say it is Call0.  */
125   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
126     return 0;
127
128   return ((ps & PS_EXC) == 0 && (ps & PS_WOE) != 0);
129 }
130
131 /* Convert a live A-register number to the corresponding AR-register
132    number.  */
133 static int
134 arreg_number (struct gdbarch *gdbarch, int a_regnum, ULONGEST wb)
135 {
136   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
137   int arreg;
138
139   arreg = a_regnum - tdep->a0_base;
140   arreg += (wb & ((tdep->num_aregs - 1) >> 2)) << WB_SHIFT;
141   arreg &= tdep->num_aregs - 1;
142
143   return arreg + tdep->ar_base;
144 }
145
146 /* Convert a live AR-register number to the corresponding A-register order
147    number in a range [0..15].  Return -1, if AR_REGNUM is out of WB window.  */
148 static int
149 areg_number (struct gdbarch *gdbarch, int ar_regnum, unsigned int wb)
150 {
151   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
152   int areg;
153
154   areg = ar_regnum - tdep->ar_base;
155   if (areg < 0 || areg >= tdep->num_aregs)
156     return -1;
157   areg = (areg - wb * 4) & (tdep->num_aregs - 1);
158   return (areg > 15) ? -1 : areg;
159 }
160
161 /* Read Xtensa register directly from the hardware.  */ 
162 static unsigned long
163 xtensa_read_register (int regnum)
164 {
165   ULONGEST value;
166
167   regcache_raw_read_unsigned (get_current_regcache (), regnum, &value);
168   return (unsigned long) value;
169 }
170
171 /* Write Xtensa register directly to the hardware.  */ 
172 static void
173 xtensa_write_register (int regnum, ULONGEST value)
174 {
175   regcache_raw_write_unsigned (get_current_regcache (), regnum, value);
176 }
177
178 /* Return the window size of the previous call to the function from which we
179    have just returned.
180
181    This function is used to extract the return value after a called function
182    has returned to the caller.  On Xtensa, the register that holds the return
183    value (from the perspective of the caller) depends on what call
184    instruction was used.  For now, we are assuming that the call instruction
185    precedes the current address, so we simply analyze the call instruction.
186    If we are in a dummy frame, we simply return 4 as we used a 'pseudo-call4'
187    method to call the inferior function.  */
188
189 static int
190 extract_call_winsize (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
191 {
192   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
193   int winsize = 4;
194   int insn;
195   gdb_byte buf[4];
196
197   DEBUGTRACE ("extract_call_winsize (pc = 0x%08x)\n", (int) pc);
198
199   /* Read the previous instruction (should be a call[x]{4|8|12}.  */
200   read_memory (pc-3, buf, 3);
201   insn = extract_unsigned_integer (buf, 3, byte_order);
202
203   /* Decode call instruction:
204      Little Endian
205        call{0,4,8,12}   OFFSET || {00,01,10,11} || 0101
206        callx{0,4,8,12}  OFFSET || 11 || {00,01,10,11} || 0000
207      Big Endian
208        call{0,4,8,12}   0101 || {00,01,10,11} || OFFSET
209        callx{0,4,8,12}  0000 || {00,01,10,11} || 11 || OFFSET.  */
210
211   if (byte_order == BFD_ENDIAN_LITTLE)
212     {
213       if (((insn & 0xf) == 0x5) || ((insn & 0xcf) == 0xc0))
214         winsize = (insn & 0x30) >> 2;   /* 0, 4, 8, 12.  */
215     }
216   else
217     {
218       if (((insn >> 20) == 0x5) || (((insn >> 16) & 0xf3) == 0x03))
219         winsize = (insn >> 16) & 0xc;   /* 0, 4, 8, 12.  */
220     }
221   return winsize;
222 }
223
224
225 /* REGISTER INFORMATION */
226
227 /* Find register by name.  */
228 static int
229 xtensa_find_register_by_name (struct gdbarch *gdbarch, char *name)
230 {
231   int i;
232
233   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch)
234          + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
235        i++)
236
237     if (strcasecmp (gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].name, name) == 0)
238       return i;
239
240   return -1;
241 }
242
243 /* Returns the name of a register.  */
244 static const char *
245 xtensa_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
246 {
247   /* Return the name stored in the register map.  */
248   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
249                               + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
250     return gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum].name;
251
252   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register %d"), regnum);
253   return 0;
254 }
255
256 /* Return the type of a register.  Create a new type, if necessary.  */
257
258 static struct type *
259 xtensa_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
260 {
261   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
262
263   /* Return signed integer for ARx and Ax registers.  */
264   if ((regnum >= tdep->ar_base
265        && regnum < tdep->ar_base + tdep->num_aregs)
266       || (regnum >= tdep->a0_base
267           && regnum < tdep->a0_base + 16))
268     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
269
270   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch)
271       || regnum == tdep->a0_base + 1)
272     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
273
274   /* Return the stored type for all other registers.  */
275   else if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
276                                    + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
277     {
278       xtensa_register_t* reg = &tdep->regmap[regnum];
279
280       /* Set ctype for this register (only the first time).  */
281
282       if (reg->ctype == 0)
283         {
284           struct ctype_cache *tp;
285           int size = reg->byte_size;
286
287           /* We always use the memory representation,
288              even if the register width is smaller.  */
289           switch (size)
290             {
291             case 1:
292               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
293               break;
294
295             case 2:
296               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
297               break;
298
299             case 4:
300               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
301               break;
302
303             case 8:
304               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
305               break;
306
307             case 16:
308               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint128;
309               break;
310
311             default:
312               for (tp = tdep->type_entries; tp != NULL; tp = tp->next)
313                 if (tp->size == size)
314                   break;
315
316               if (tp == NULL)
317                 {
318                   char *name = xstrprintf ("int%d", size * 8);
319                   tp = xmalloc (sizeof (struct ctype_cache));
320                   tp->next = tdep->type_entries;
321                   tdep->type_entries = tp;
322                   tp->size = size;
323                   tp->virtual_type
324                     = arch_integer_type (gdbarch, size * 8, 1, name);
325                   xfree (name);
326                 }
327
328               reg->ctype = tp->virtual_type;
329             }
330         }
331       return reg->ctype;
332     }
333
334   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register number %d"), regnum);
335   return 0;
336 }
337
338
339 /* Return the 'local' register number for stubs, dwarf2, etc.
340    The debugging information enumerates registers starting from 0 for A0
341    to n for An.  So, we only have to add the base number for A0.  */
342
343 static int
344 xtensa_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
345 {
346   int i;
347
348   if (regnum >= 0 && regnum < 16)
349     return gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum;
350
351   for (i = 0;
352        i < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
353        i++)
354     if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].target_number)
355       return i;
356
357   internal_error (__FILE__, __LINE__,
358                   _("invalid dwarf/stabs register number %d"), regnum);
359   return 0;
360 }
361
362
363 /* Write the bits of a masked register to the various registers.
364    Only the masked areas of these registers are modified; the other
365    fields are untouched.  The size of masked registers is always less
366    than or equal to 32 bits.  */
367
368 static void
369 xtensa_register_write_masked (struct regcache *regcache,
370                               xtensa_register_t *reg, const gdb_byte *buffer)
371 {
372   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
373   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
374
375   int shift = 0;                /* Shift for next mask (mod 32).  */
376   int start, size;              /* Start bit and size of current mask.  */
377
378   unsigned int *ptr = value;
379   unsigned int regval, m, mem = 0;
380
381   int bytesize = reg->byte_size;
382   int bitsize = bytesize * 8;
383   int i, r;
384
385   DEBUGTRACE ("xtensa_register_write_masked ()\n");
386
387   /* Copy the masked register to host byte-order.  */
388   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
389     for (i = 0; i < bytesize; i++)
390       {
391         mem >>= 8;
392         mem |= (buffer[bytesize - i - 1] << 24);
393         if ((i & 3) == 3)
394           *ptr++ = mem;
395       }
396   else
397     for (i = 0; i < bytesize; i++)
398       {
399         mem >>= 8;
400         mem |= (buffer[i] << 24);
401         if ((i & 3) == 3)
402           *ptr++ = mem;
403       }
404
405   /* We might have to shift the final value:
406      bytesize & 3 == 0 -> nothing to do, we use the full 32 bits,
407      bytesize & 3 == x -> shift (4-x) * 8.  */
408
409   *ptr = mem >> (((0 - bytesize) & 3) * 8);
410   ptr = value;
411   mem = *ptr;
412
413   /* Write the bits to the masked areas of the other registers.  */
414   for (i = 0; i < mask->count; i++)
415     {
416       start = mask->mask[i].bit_start;
417       size = mask->mask[i].bit_size;
418       regval = mem >> shift;
419
420       if ((shift += size) > bitsize)
421         error (_("size of all masks is larger than the register"));
422
423       if (shift >= 32)
424         {
425           mem = *(++ptr);
426           shift -= 32;
427           bitsize -= 32;
428
429           if (shift > 0)
430             regval |= mem << (size - shift);
431         }
432
433       /* Make sure we have a valid register.  */
434       r = mask->mask[i].reg_num;
435       if (r >= 0 && size > 0)
436         {
437           /* Don't overwrite the unmasked areas.  */
438           ULONGEST old_val;
439           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &old_val);
440           m = 0xffffffff >> (32 - size) << start;
441           regval <<= start;
442           regval = (regval & m) | (old_val & ~m);
443           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, r, regval);
444         }
445     }
446 }
447
448
449 /* Read a tie state or mapped registers.  Read the masked areas
450    of the registers and assemble them into a single value.  */
451
452 static enum register_status
453 xtensa_register_read_masked (struct regcache *regcache,
454                              xtensa_register_t *reg, gdb_byte *buffer)
455 {
456   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
457   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
458
459   int shift = 0;
460   int start, size;
461
462   unsigned int *ptr = value;
463   unsigned int regval, mem = 0;
464
465   int bytesize = reg->byte_size;
466   int bitsize = bytesize * 8;
467   int i;
468
469   DEBUGTRACE ("xtensa_register_read_masked (reg \"%s\", ...)\n",
470               reg->name == 0 ? "" : reg->name);
471
472   /* Assemble the register from the masked areas of other registers.  */
473   for (i = 0; i < mask->count; i++)
474     {
475       int r = mask->mask[i].reg_num;
476       if (r >= 0)
477         {
478           enum register_status status;
479           ULONGEST val;
480
481           status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &val);
482           if (status != REG_VALID)
483             return status;
484           regval = (unsigned int) val;
485         }
486       else
487         regval = 0;
488
489       start = mask->mask[i].bit_start;
490       size = mask->mask[i].bit_size;
491
492       regval >>= start;
493
494       if (size < 32)
495         regval &= (0xffffffff >> (32 - size));
496
497       mem |= regval << shift;
498
499       if ((shift += size) > bitsize)
500         error (_("size of all masks is larger than the register"));
501
502       if (shift >= 32)
503         {
504           *ptr++ = mem;
505           bitsize -= 32;
506           shift -= 32;
507
508           if (shift == 0)
509             mem = 0;
510           else
511             mem = regval >> (size - shift);
512         }
513     }
514
515   if (shift > 0)
516     *ptr = mem;
517
518   /* Copy value to target byte order.  */
519   ptr = value;
520   mem = *ptr;
521
522   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
523     for (i = 0; i < bytesize; i++)
524       {
525         if ((i & 3) == 0)
526           mem = *ptr++;
527         buffer[bytesize - i - 1] = mem & 0xff;
528         mem >>= 8;
529       }
530   else
531     for (i = 0; i < bytesize; i++)
532       {
533         if ((i & 3) == 0)
534           mem = *ptr++;
535         buffer[i] = mem & 0xff;
536         mem >>= 8;
537       }
538
539   return REG_VALID;
540 }
541
542
543 /* Read pseudo registers.  */
544
545 static enum register_status
546 xtensa_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch,
547                              struct regcache *regcache,
548                              int regnum,
549                              gdb_byte *buffer)
550 {
551   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
552
553   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_read (... regnum = %d (%s) ...)\n",
554               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
555
556   if (regnum == gdbarch_num_regs (gdbarch)
557                 + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch) - 1)
558      regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
559
560   /* Read aliases a0..a15, if this is a Windowed ABI.  */
561   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
562       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
563       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
564     {
565       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
566       enum register_status status;
567
568       status = regcache_raw_read (regcache,
569                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
570                                   buf);
571       if (status != REG_VALID)
572         return status;
573       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
574                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
575     }
576
577   /* We can always read non-pseudo registers.  */
578   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
579     return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
580
581   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
582      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
583      
584   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
585     {
586       buffer[0] = (gdb_byte)0;
587       buffer[1] = (gdb_byte)0;
588       buffer[2] = (gdb_byte)0;
589       buffer[3] = (gdb_byte)0;
590       return REG_VALID;
591     }
592   /* Pseudo registers.  */
593   else if (regnum >= 0
594             && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
595                         + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
596     {
597       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
598       xtensa_register_type_t type = reg->type;
599       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
600
601       /* We cannot read Unknown or Unmapped registers.  */
602       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
603         {
604           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
605             {
606               warning (_("cannot read register %s"),
607                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
608               return REG_VALID;
609             }
610         }
611
612       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
613       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
614         {
615           /* Use 'fetch' to get register?  */
616           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
617             {
618               warning (_("cannot read register"));
619               return REG_VALID;
620             }
621
622           /* On some targets (esp. simulators), we can always read the reg.  */
623           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
624             {
625               warning (_("cannot read register"));
626               return REG_VALID;
627             }
628         }
629
630       /* We can always read mapped registers.  */
631       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
632         return xtensa_register_read_masked (regcache, reg, buffer);
633
634       /* Assume that we can read the register.  */
635       return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
636     }
637   else
638     internal_error (__FILE__, __LINE__,
639                     _("invalid register number %d"), regnum);
640 }
641
642
643 /* Write pseudo registers.  */
644
645 static void
646 xtensa_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
647                               struct regcache *regcache,
648                               int regnum,
649                               const gdb_byte *buffer)
650 {
651   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
652
653   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_write (... regnum = %d (%s) ...)\n",
654               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
655
656   if (regnum == gdbarch_num_regs (gdbarch)
657                 + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch) -1)
658      regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
659
660   /* Renumber register, if aliase a0..a15 on Windowed ABI.  */
661   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
662       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
663       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
664     {
665       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
666
667       regcache_raw_read (regcache,
668                          gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
669       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
670                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
671     }
672
673   /* We can always write 'core' registers.
674      Note: We might have converted Ax->ARy.  */
675   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
676     regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
677
678   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
679      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
680
681   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
682     {
683       return;
684     }
685   /* Pseudo registers.  */
686   else if (regnum >= 0
687            && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
688                        + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
689     {
690       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
691       xtensa_register_type_t type = reg->type;
692       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
693
694       /* On most targets, we cannot write registers
695          of type "Unknown" or "Unmapped".  */
696       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
697         {
698           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
699             {
700               warning (_("cannot write register %s"),
701                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
702               return;
703             }
704         }
705
706       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
707       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
708         {
709           /* Use 'store' to get register?  */
710           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
711             {
712               warning (_("cannot write register"));
713               return;
714             }
715
716           /* On some targets (esp. simulators), we can always write
717              the register.  */
718           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
719             {
720               warning (_("cannot write register"));
721               return;
722             }
723         }
724
725       /* We can always write mapped registers.  */
726       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
727         {
728           xtensa_register_write_masked (regcache, reg, buffer);
729           return;
730         }
731
732       /* Assume that we can write the register.  */
733       regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
734     }
735   else
736     internal_error (__FILE__, __LINE__,
737                     _("invalid register number %d"), regnum);
738 }
739
740 static struct reggroup *xtensa_ar_reggroup;
741 static struct reggroup *xtensa_user_reggroup;
742 static struct reggroup *xtensa_vectra_reggroup;
743 static struct reggroup *xtensa_cp[XTENSA_MAX_COPROCESSOR];
744
745 static void
746 xtensa_init_reggroups (void)
747 {
748   int i;
749   char cpname[] = "cp0";
750
751   xtensa_ar_reggroup = reggroup_new ("ar", USER_REGGROUP);
752   xtensa_user_reggroup = reggroup_new ("user", USER_REGGROUP);
753   xtensa_vectra_reggroup = reggroup_new ("vectra", USER_REGGROUP);
754
755   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
756     {
757       cpname[2] = '0' + i;
758       xtensa_cp[i] = reggroup_new (cpname, USER_REGGROUP);
759     }
760 }
761
762 static void
763 xtensa_add_reggroups (struct gdbarch *gdbarch)
764 {
765   int i;
766
767   /* Predefined groups.  */
768   reggroup_add (gdbarch, all_reggroup);
769   reggroup_add (gdbarch, save_reggroup);
770   reggroup_add (gdbarch, restore_reggroup);
771   reggroup_add (gdbarch, system_reggroup);
772   reggroup_add (gdbarch, vector_reggroup);
773   reggroup_add (gdbarch, general_reggroup);
774   reggroup_add (gdbarch, float_reggroup);
775
776   /* Xtensa-specific groups.  */
777   reggroup_add (gdbarch, xtensa_ar_reggroup);
778   reggroup_add (gdbarch, xtensa_user_reggroup);
779   reggroup_add (gdbarch, xtensa_vectra_reggroup);
780
781   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
782     reggroup_add (gdbarch, xtensa_cp[i]);
783 }
784
785 static int 
786 xtensa_coprocessor_register_group (struct reggroup *group)
787 {
788   int i;
789
790   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
791     if (group == xtensa_cp[i])
792       return i;
793
794   return -1;
795 }
796
797 #define SAVE_REST_FLAGS (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
798                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE \
799                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_VOLATILE)
800
801 #define SAVE_REST_VALID (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
802                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE)
803
804 static int
805 xtensa_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch,
806                             int regnum,
807                             struct reggroup *group)
808 {
809   xtensa_register_t* reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
810   xtensa_register_type_t type = reg->type;
811   xtensa_register_group_t rg = reg->group;
812   int cp_number;
813
814   if (group == save_reggroup)
815     /* Every single register should be included into the list of registers
816        to be watched for changes while using -data-list-changed-registers.  */
817     return 1;
818
819   /* First, skip registers that are not visible to this target
820      (unknown and unmapped registers when not using ISS).  */
821
822   if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
823     return 0;
824   if (group == all_reggroup)
825     return 1;
826   if (group == xtensa_ar_reggroup)
827     return rg & xtRegisterGroupAddrReg;
828   if (group == xtensa_user_reggroup)
829     return rg & xtRegisterGroupUser;
830   if (group == float_reggroup)
831     return rg & xtRegisterGroupFloat;
832   if (group == general_reggroup)
833     return rg & xtRegisterGroupGeneral;
834   if (group == system_reggroup)
835     return rg & xtRegisterGroupState;
836   if (group == vector_reggroup || group == xtensa_vectra_reggroup)
837     return rg & xtRegisterGroupVectra;
838   if (group == restore_reggroup)
839     return (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
840             && (reg->flags & SAVE_REST_FLAGS) == SAVE_REST_VALID);
841   cp_number = xtensa_coprocessor_register_group (group);
842   if (cp_number >= 0)
843     return rg & (xtRegisterGroupCP0 << cp_number);
844   else
845     return 1;
846 }
847
848
849 /* Supply register REGNUM from the buffer specified by GREGS and LEN
850    in the general-purpose register set REGSET to register cache
851    REGCACHE.  If REGNUM is -1 do this for all registers in REGSET.  */
852
853 static void
854 xtensa_supply_gregset (const struct regset *regset,
855                        struct regcache *rc,
856                        int regnum,
857                        const void *gregs,
858                        size_t len)
859 {
860   const xtensa_elf_gregset_t *regs = gregs;
861   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (rc);
862   int i;
863
864   DEBUGTRACE ("xtensa_supply_gregset (..., regnum==%d, ...)\n", regnum);
865
866   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
867     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), (char *) &regs->pc);
868   if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
869     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), (char *) &regs->ps);
870   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum || regnum == -1)
871     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
872                          (char *) &regs->windowbase);
873   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum || regnum == -1)
874     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
875                          (char *) &regs->windowstart);
876   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum || regnum == -1)
877     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum,
878                          (char *) &regs->lbeg);
879   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum || regnum == -1)
880     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum,
881                          (char *) &regs->lend);
882   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum || regnum == -1)
883     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum,
884                          (char *) &regs->lcount);
885   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum || regnum == -1)
886     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum,
887                          (char *) &regs->sar);
888   if (regnum >=gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
889       && regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
890                     + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs)
891     regcache_raw_supply (rc, regnum,
892                          (char *) &regs->ar[regnum - gdbarch_tdep
893                            (gdbarch)->ar_base]);
894   else if (regnum == -1)
895     {
896       for (i = 0; i < gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs; ++i)
897         regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base + i,
898                              (char *) &regs->ar[i]);
899     }
900 }
901
902
903 /* Xtensa register set.  */
904
905 static struct regset
906 xtensa_gregset =
907 {
908   NULL,
909   xtensa_supply_gregset
910 };
911
912
913 /* Return the appropriate register set for the core
914    section identified by SECT_NAME and SECT_SIZE.  */
915
916 static const struct regset *
917 xtensa_regset_from_core_section (struct gdbarch *core_arch,
918                                  const char *sect_name,
919                                  size_t sect_size)
920 {
921   DEBUGTRACE ("xtensa_regset_from_core_section "
922               "(..., sect_name==\"%s\", sect_size==%x)\n",
923               sect_name, (unsigned int) sect_size);
924
925   if (strcmp (sect_name, ".reg") == 0
926       && sect_size >= sizeof(xtensa_elf_gregset_t))
927     return &xtensa_gregset;
928
929   return NULL;
930 }
931
932
933 /* Handling frames.  */
934
935 /* Number of registers to save in case of Windowed ABI.  */
936 #define XTENSA_NUM_SAVED_AREGS          12
937
938 /* Frame cache part for Windowed ABI.  */
939 typedef struct xtensa_windowed_frame_cache
940 {
941   int wb;               /* WINDOWBASE of the previous frame.  */
942   int callsize;         /* Call size of this frame.  */
943   int ws;               /* WINDOWSTART of the previous frame.  It keeps track of
944                            life windows only.  If there is no bit set for the
945                            window,  that means it had been already spilled
946                            because of window overflow.  */
947
948    /* Addresses of spilled A-registers.
949       AREGS[i] == -1, if corresponding AR is alive.  */
950   CORE_ADDR aregs[XTENSA_NUM_SAVED_AREGS];
951 } xtensa_windowed_frame_cache_t;
952
953 /* Call0 ABI Definitions.  */
954
955 #define C0_MAXOPDS  3   /* Maximum number of operands for prologue
956                            analysis.  */
957 #define C0_NREGS   16   /* Number of A-registers to track.  */
958 #define C0_CLESV   12   /* Callee-saved registers are here and up.  */
959 #define C0_SP       1   /* Register used as SP.  */
960 #define C0_FP      15   /* Register used as FP.  */
961 #define C0_RA       0   /* Register used as return address.  */
962 #define C0_ARGS     2   /* Register used as first arg/retval.  */
963 #define C0_NARGS    6   /* Number of A-regs for args/retvals.  */
964
965 /* Each element of xtensa_call0_frame_cache.c0_rt[] describes for each
966    A-register where the current content of the reg came from (in terms
967    of an original reg and a constant).  Negative values of c0_rt[n].fp_reg
968    mean that the orignal content of the register was saved to the stack.
969    c0_rt[n].fr.ofs is NOT the offset from the frame base because we don't 
970    know where SP will end up until the entire prologue has been analyzed.  */
971
972 #define C0_CONST   -1   /* fr_reg value if register contains a constant.  */
973 #define C0_INEXP   -2   /* fr_reg value if inexpressible as reg + offset.  */
974 #define C0_NOSTK   -1   /* to_stk value if register has not been stored.  */
975
976 extern xtensa_isa xtensa_default_isa;
977
978 typedef struct xtensa_c0reg
979 {
980   int fr_reg;  /* original register from which register content
981                   is derived, or C0_CONST, or C0_INEXP.  */
982   int fr_ofs;  /* constant offset from reg, or immediate value.  */
983   int to_stk;  /* offset from original SP to register (4-byte aligned),
984                   or C0_NOSTK if register has not been saved.  */
985 } xtensa_c0reg_t;
986
987 /* Frame cache part for Call0 ABI.  */
988 typedef struct xtensa_call0_frame_cache
989 {
990   int c0_frmsz;                    /* Stack frame size.  */
991   int c0_hasfp;                    /* Current frame uses frame pointer.  */
992   int fp_regnum;                   /* A-register used as FP.  */
993   int c0_fp;                       /* Actual value of frame pointer.  */
994   int c0_fpalign;                  /* Dinamic adjustment for the stack
995                                       pointer. It's an AND mask. Zero,
996                                       if alignment was not adjusted.  */
997   int c0_old_sp;                   /* In case of dynamic adjustment, it is
998                                       a register holding unaligned sp. 
999                                       C0_INEXP, when undefined.  */
1000   int c0_sp_ofs;                   /* If "c0_old_sp" was spilled it's a
1001                                       stack offset. C0_NOSTK otherwise.  */
1002                                            
1003   xtensa_c0reg_t c0_rt[C0_NREGS];  /* Register tracking information.  */
1004 } xtensa_call0_frame_cache_t;
1005
1006 typedef struct xtensa_frame_cache
1007 {
1008   CORE_ADDR base;       /* Stack pointer of this frame.  */
1009   CORE_ADDR pc;         /* PC of this frame at the function entry point.  */
1010   CORE_ADDR ra;         /* The raw return address of this frame.  */
1011   CORE_ADDR ps;         /* The PS register of the previous (older) frame.  */
1012   CORE_ADDR prev_sp;    /* Stack Pointer of the previous (older) frame.  */
1013   int call0;            /* It's a call0 framework (else windowed).  */
1014   union
1015     {
1016       xtensa_windowed_frame_cache_t     wd;     /* call0 == false.  */
1017       xtensa_call0_frame_cache_t        c0;     /* call0 == true.  */
1018     };
1019 } xtensa_frame_cache_t;
1020
1021
1022 static struct xtensa_frame_cache *
1023 xtensa_alloc_frame_cache (int windowed)
1024 {
1025   xtensa_frame_cache_t *cache;
1026   int i;
1027
1028   DEBUGTRACE ("xtensa_alloc_frame_cache ()\n");
1029
1030   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (xtensa_frame_cache_t);
1031
1032   cache->base = 0;
1033   cache->pc = 0;
1034   cache->ra = 0;
1035   cache->ps = 0;
1036   cache->prev_sp = 0;
1037   cache->call0 = !windowed;
1038   if (cache->call0)
1039     {
1040       cache->c0.c0_frmsz  = -1;
1041       cache->c0.c0_hasfp  =  0;
1042       cache->c0.fp_regnum = -1;
1043       cache->c0.c0_fp     = -1;
1044       cache->c0.c0_fpalign =  0;
1045       cache->c0.c0_old_sp  =  C0_INEXP;
1046       cache->c0.c0_sp_ofs  =  C0_NOSTK;
1047
1048       for (i = 0; i < C0_NREGS; i++)
1049         {
1050           cache->c0.c0_rt[i].fr_reg = i;
1051           cache->c0.c0_rt[i].fr_ofs = 0;
1052           cache->c0.c0_rt[i].to_stk = C0_NOSTK;
1053         }
1054     }
1055   else
1056     {
1057       cache->wd.wb = 0;
1058       cache->wd.ws = 0;
1059       cache->wd.callsize = -1;
1060
1061       for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
1062         cache->wd.aregs[i] = -1;
1063     }
1064   return cache;
1065 }
1066
1067
1068 static CORE_ADDR
1069 xtensa_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR address)
1070 {
1071   return address & ~15;
1072 }
1073
1074
1075 static CORE_ADDR
1076 xtensa_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1077 {
1078   gdb_byte buf[8];
1079   CORE_ADDR pc;
1080
1081   DEBUGTRACE ("xtensa_unwind_pc (next_frame = %s)\n", 
1082                 host_address_to_string (next_frame));
1083
1084   frame_unwind_register (next_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), buf);
1085   pc = extract_typed_address (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
1086
1087   DEBUGINFO ("[xtensa_unwind_pc] pc = 0x%08x\n", (unsigned int) pc);
1088
1089   return pc;
1090 }
1091
1092
1093 static struct frame_id
1094 xtensa_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1095 {
1096   CORE_ADDR pc, fp;
1097
1098   /* THIS-FRAME is a dummy frame.  Return a frame ID of that frame.  */
1099
1100   pc = get_frame_pc (this_frame);
1101   fp = get_frame_register_unsigned
1102          (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1103
1104   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1105   return frame_id_build (fp + SP_ALIGNMENT, pc);
1106 }
1107
1108 /* Returns true,  if instruction to execute next is unique to Xtensa Window
1109    Interrupt Handlers.  It can only be one of L32E,  S32E,  RFWO,  or RFWU.  */
1110
1111 static int
1112 xtensa_window_interrupt_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1113 {
1114   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1115   unsigned int insn = read_memory_integer (pc, 4, byte_order);
1116   unsigned int code;
1117
1118   if (byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1119     {
1120       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1121       code = insn & 0xf000ff00;
1122       if ((code == 0x00009000) || (code == 0x00009400))
1123         return 1;
1124       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1125       code = insn & 0xffffff00;
1126       return ((code == 0x00430000) || (code == 0x00530000));
1127     }
1128   else
1129     {
1130       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1131       code = insn & 0x00ff000f;
1132       if ((code == 0x090000) || (code == 0x490000))
1133         return 1;
1134       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1135       code = insn & 0x00ffffff;
1136       return ((code == 0x00003400) || (code == 0x00003500));
1137     }
1138 }
1139
1140 /* Returns the best guess about which register is a frame pointer
1141    for the function containing CURRENT_PC.  */
1142
1143 #define XTENSA_ISA_BSZ          32              /* Instruction buffer size.  */
1144 #define XTENSA_ISA_BADPC        ((CORE_ADDR)0)  /* Bad PC value.  */
1145
1146 static unsigned int
1147 xtensa_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc)
1148 {
1149 #define RETURN_FP goto done
1150
1151   unsigned int fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
1152   CORE_ADDR start_addr;
1153   xtensa_isa isa;
1154   xtensa_insnbuf ins, slot;
1155   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
1156   CORE_ADDR ia, bt, ba;
1157   xtensa_format ifmt;
1158   int ilen, islots, is;
1159   xtensa_opcode opc;
1160   const char *opcname;
1161
1162   find_pc_partial_function (current_pc, NULL, &start_addr, NULL);
1163   if (start_addr == 0)
1164     return fp_regnum;
1165
1166   if (!xtensa_default_isa)
1167     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
1168   isa = xtensa_default_isa;
1169   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
1170   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1171   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1172   ba = 0;
1173
1174   for (ia = start_addr, bt = ia; ia < current_pc ; ia += ilen)
1175     {
1176       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
1177         {
1178           ba = ia;
1179           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < current_pc
1180             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : current_pc;
1181           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
1182             RETURN_FP;
1183         }
1184
1185       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
1186       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
1187       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
1188         RETURN_FP;
1189       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
1190       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
1191         RETURN_FP;
1192       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
1193       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
1194         RETURN_FP;
1195       
1196       for (is = 0; is < islots; ++is)
1197         {
1198           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
1199             RETURN_FP;
1200           
1201           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
1202           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
1203             RETURN_FP;
1204           
1205           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
1206
1207           if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
1208               || strcasecmp (opcname, "or") == 0)
1209             {
1210               unsigned int register_operand;
1211
1212               /* Possible candidate for setting frame pointer
1213                  from A1.  This is what we are looking for.  */
1214
1215               if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, 
1216                                             is, slot, &register_operand) != 0)
1217                 RETURN_FP;
1218               if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &register_operand) != 0)
1219                 RETURN_FP;
1220               if (register_operand == 1)  /* Mov{.n} FP A1.  */
1221                 {
1222                   if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, 
1223                                                 &register_operand) != 0)
1224                     RETURN_FP;
1225                   if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0,
1226                                              &register_operand) != 0)
1227                     RETURN_FP;
1228
1229                   fp_regnum
1230                     = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + register_operand;
1231                   RETURN_FP;
1232                 }
1233             }
1234
1235           if (
1236               /* We have problems decoding the memory.  */
1237               opcname == NULL 
1238               || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
1239               || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0
1240               /* Hit planted breakpoint.  */
1241               || strcasecmp (opcname, "break") == 0
1242               || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0
1243               /* Flow control instructions finish prologue.  */
1244               || xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
1245               || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
1246               || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
1247               || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
1248               || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
1249               || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
1250             /* Can not continue analysis.  */
1251             RETURN_FP;
1252         }
1253     }
1254 done:
1255   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
1256   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
1257   return fp_regnum;
1258 }
1259
1260 /* The key values to identify the frame using "cache" are 
1261
1262         cache->base    = SP (or best guess about FP) of this frame;
1263         cache->pc      = entry-PC (entry point of the frame function);
1264         cache->prev_sp = SP of the previous frame.  */
1265
1266 static void
1267 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1268                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc);
1269
1270 static void
1271 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1272                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
1273                                      CORE_ADDR pc);
1274
1275 static struct xtensa_frame_cache *
1276 xtensa_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1277 {
1278   xtensa_frame_cache_t *cache;
1279   CORE_ADDR ra, wb, ws, pc, sp, ps;
1280   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1281   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1282   unsigned int fp_regnum;
1283   int  windowed, ps_regnum;
1284
1285   if (*this_cache)
1286     return *this_cache;
1287
1288   pc = get_frame_register_unsigned (this_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1289   ps_regnum = gdbarch_ps_regnum (gdbarch);
1290   ps = (ps_regnum >= 0
1291         ? get_frame_register_unsigned (this_frame, ps_regnum) : TX_PS);
1292
1293   windowed = windowing_enabled (gdbarch, ps);
1294
1295   /* Get pristine xtensa-frame.  */
1296   cache = xtensa_alloc_frame_cache (windowed);
1297   *this_cache = cache;
1298
1299   if (windowed)
1300     {
1301       char op1;
1302
1303       /* Get WINDOWBASE, WINDOWSTART, and PS registers.  */
1304       wb = get_frame_register_unsigned (this_frame, 
1305                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
1306       ws = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1307                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
1308
1309       op1 = read_memory_integer (pc, 1, byte_order);
1310       if (XTENSA_IS_ENTRY (gdbarch, op1))
1311         {
1312           int callinc = CALLINC (ps);
1313           ra = get_frame_register_unsigned
1314             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + callinc * 4);
1315           
1316           /* ENTRY hasn't been executed yet, therefore callsize is still 0.  */
1317           cache->wd.callsize = 0;
1318           cache->wd.wb = wb;
1319           cache->wd.ws = ws;
1320           cache->prev_sp = get_frame_register_unsigned
1321                              (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1322
1323           /* This only can be the outermost frame since we are
1324              just about to execute ENTRY.  SP hasn't been set yet.
1325              We can assume any frame size, because it does not
1326              matter, and, let's fake frame base in cache.  */
1327           cache->base = cache->prev_sp - 16;
1328
1329           cache->pc = pc;
1330           cache->ra = (cache->pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1331           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1332             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1333
1334           return cache;
1335         }
1336       else
1337         {
1338           fp_regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
1339           ra = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1340                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base);
1341           cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
1342           cache->wd.wb = (wb - cache->wd.callsize / 4)
1343                           & (gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs / 4 - 1);
1344           cache->wd.ws = ws & ~(1 << wb);
1345
1346           cache->pc = get_frame_func (this_frame);
1347           cache->ra = (pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1348           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1349             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1350         }
1351
1352       if (cache->wd.ws == 0)
1353         {
1354           int i;
1355
1356           /* Set A0...A3.  */
1357           sp = get_frame_register_unsigned
1358             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1) - 16;
1359           
1360           for (i = 0; i < 4; i++, sp += 4)
1361             {
1362               cache->wd.aregs[i] = sp;
1363             }
1364
1365           if (cache->wd.callsize > 4)
1366             {
1367               /* Set A4...A7/A11.  */
1368               /* Get the SP of the frame previous to the previous one.
1369                  To achieve this, we have to dereference SP twice.  */
1370               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1371               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1372               sp -= cache->wd.callsize * 4;
1373
1374               for ( i = 4; i < cache->wd.callsize; i++, sp += 4)
1375                 {
1376                   cache->wd.aregs[i] = sp;
1377                 }
1378             }
1379         }
1380
1381       if ((cache->prev_sp == 0) && ( ra != 0 ))
1382         /* If RA is equal to 0 this frame is an outermost frame.  Leave
1383            cache->prev_sp unchanged marking the boundary of the frame stack.  */
1384         {
1385           if ((cache->wd.ws & (1 << cache->wd.wb)) == 0)
1386             {
1387               /* Register window overflow already happened.
1388                  We can read caller's SP from the proper spill loction.  */
1389               sp = get_frame_register_unsigned
1390                 (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1391               cache->prev_sp = read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1392             }
1393           else
1394             {
1395               /* Read caller's frame SP directly from the previous window.  */
1396               int regnum = arreg_number
1397                              (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1,
1398                               cache->wd.wb);
1399
1400               cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum);
1401             }
1402         }
1403     }
1404   else if (xtensa_window_interrupt_insn (gdbarch, pc))
1405     {
1406       /* Execution stopped inside Xtensa Window Interrupt Handler.  */
1407
1408       xtensa_window_interrupt_frame_cache (this_frame, cache, pc);
1409       /* Everything was set already,  including cache->base.  */
1410       return cache;
1411     }
1412   else  /* Call0 framework.  */
1413     {
1414       call0_frame_cache (this_frame, cache, pc);  
1415       fp_regnum = cache->c0.fp_regnum;
1416     }
1417
1418   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
1419
1420   return cache;
1421 }
1422
1423 static int xtensa_session_once_reported = 1;
1424
1425 /* Report a problem with prologue analysis while doing backtracing.
1426    But, do it only once to avoid annoyng repeated messages.  */
1427
1428 static void
1429 warning_once (void)
1430 {
1431   if (xtensa_session_once_reported == 0)
1432     warning (_("\
1433 \nUnrecognised function prologue. Stack trace cannot be resolved. \
1434 This message will not be repeated in this session.\n"));
1435
1436   xtensa_session_once_reported = 1;
1437 }
1438
1439
1440 static void
1441 xtensa_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1442                       void **this_cache,
1443                       struct frame_id *this_id)
1444 {
1445   struct xtensa_frame_cache *cache =
1446     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1447
1448   if (cache->prev_sp == 0)
1449     return;
1450
1451   (*this_id) = frame_id_build (cache->prev_sp, cache->pc);
1452 }
1453
1454 static struct value *
1455 xtensa_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1456                             void **this_cache,
1457                             int regnum)
1458 {
1459   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1460   struct xtensa_frame_cache *cache;
1461   ULONGEST saved_reg = 0;
1462   int done = 1;
1463
1464   if (*this_cache == NULL)
1465     *this_cache = xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1466   cache = *this_cache;
1467
1468   if (regnum ==gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1469     saved_reg = cache->ra;
1470   else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1)
1471     saved_reg = cache->prev_sp;
1472   else if (!cache->call0)
1473     {
1474       if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum)
1475         saved_reg = cache->wd.ws;
1476       else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum)
1477         saved_reg = cache->wd.wb;
1478       else if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch))
1479         saved_reg = cache->ps;
1480       else
1481         done = 0;
1482     }
1483   else
1484     done = 0;
1485
1486   if (done)
1487     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, saved_reg);
1488
1489   if (!cache->call0) /* Windowed ABI.  */
1490     {
1491       /* Convert A-register numbers to AR-register numbers,
1492          if we deal with A-register.  */
1493       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base
1494           && regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15)
1495         regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1496
1497       /* Check, if we deal with AR-register saved on stack.  */
1498       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1499           && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1500                          + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs))
1501         {
1502           int areg = areg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1503
1504           if (areg >= 0
1505               && areg < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS
1506               && cache->wd.aregs[areg] != -1)
1507             return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1508                                             cache->wd.aregs[areg]);
1509         }
1510     }
1511   else /* Call0 ABI.  */
1512     {
1513       int reg = (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1514                 && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1515                                + C0_NREGS))
1516                   ? regnum - gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base : regnum;
1517
1518       if (reg < C0_NREGS)
1519         {
1520           CORE_ADDR spe;
1521           int stkofs;
1522
1523           /* If register was saved in the prologue, retrieve it.  */
1524           stkofs = cache->c0.c0_rt[reg].to_stk;
1525           if (stkofs != C0_NOSTK)
1526             {
1527               /* Determine SP on entry based on FP.  */
1528               spe = cache->c0.c0_fp
1529                 - cache->c0.c0_rt[cache->c0.fp_regnum].fr_ofs;
1530
1531               return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1532                                               spe + stkofs);
1533             }
1534         }
1535     }
1536
1537   /* All other registers have been either saved to
1538      the stack or are still alive in the processor.  */
1539
1540   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
1541 }
1542
1543
1544 static const struct frame_unwind
1545 xtensa_unwind =
1546 {
1547   NORMAL_FRAME,
1548   default_frame_unwind_stop_reason,
1549   xtensa_frame_this_id,
1550   xtensa_frame_prev_register,
1551   NULL,
1552   default_frame_sniffer
1553 };
1554
1555 static CORE_ADDR
1556 xtensa_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1557 {
1558   struct xtensa_frame_cache *cache =
1559     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1560
1561   return cache->base;
1562 }
1563
1564 static const struct frame_base
1565 xtensa_frame_base =
1566 {
1567   &xtensa_unwind,
1568   xtensa_frame_base_address,
1569   xtensa_frame_base_address,
1570   xtensa_frame_base_address
1571 };
1572
1573
1574 static void
1575 xtensa_extract_return_value (struct type *type,
1576                              struct regcache *regcache,
1577                              void *dst)
1578 {
1579   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1580   bfd_byte *valbuf = dst;
1581   int len = TYPE_LENGTH (type);
1582   ULONGEST pc, wb;
1583   int callsize, areg;
1584   int offset = 0;
1585
1586   DEBUGTRACE ("xtensa_extract_return_value (...)\n");
1587
1588   gdb_assert(len > 0);
1589
1590   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1591     {
1592       /* First, we have to find the caller window in the register file.  */
1593       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1594       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1595
1596       /* On Xtensa, we can return up to 4 words (or 2 for call12).  */
1597       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1598         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1599                         _("cannot extract return value of %d bytes long"),
1600                         len);
1601
1602       /* Get the register offset of the return
1603          register (A2) in the caller window.  */
1604       regcache_raw_read_unsigned
1605         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1606       areg = arreg_number (gdbarch,
1607                           gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1608     }
1609   else
1610     {
1611       /* No windowing hardware - Call0 ABI.  */
1612       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1613     }
1614
1615   DEBUGINFO ("[xtensa_extract_return_value] areg %d len %d\n", areg, len);
1616
1617   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1618     offset = 4 - len;
1619
1620   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1621     {
1622       if (len < 4)
1623         regcache_raw_read_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1624       else
1625         regcache_raw_read (regcache, areg, valbuf);
1626     }
1627 }
1628
1629
1630 static void
1631 xtensa_store_return_value (struct type *type,
1632                            struct regcache *regcache,
1633                            const void *dst)
1634 {
1635   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1636   const bfd_byte *valbuf = dst;
1637   unsigned int areg;
1638   ULONGEST pc, wb;
1639   int callsize;
1640   int len = TYPE_LENGTH (type);
1641   int offset = 0;
1642
1643   DEBUGTRACE ("xtensa_store_return_value (...)\n");
1644
1645   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1646     {
1647       regcache_raw_read_unsigned 
1648         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1649       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1650       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1651
1652       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1653         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1654                         _("unimplemented for this length: %d"),
1655                         TYPE_LENGTH (type));
1656       areg = arreg_number (gdbarch,
1657                            gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1658
1659       DEBUGTRACE ("[xtensa_store_return_value] callsize %d wb %d\n",
1660               callsize, (int) wb);
1661     }
1662   else
1663     {
1664       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1665     }
1666
1667   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1668     offset = 4 - len;
1669
1670   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1671     {
1672       if (len < 4)
1673         regcache_raw_write_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1674       else
1675         regcache_raw_write (regcache, areg, valbuf);
1676     }
1677 }
1678
1679
1680 static enum return_value_convention
1681 xtensa_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
1682                      struct value *function,
1683                      struct type *valtype,
1684                      struct regcache *regcache,
1685                      gdb_byte *readbuf,
1686                      const gdb_byte *writebuf)
1687 {
1688   /* Structures up to 16 bytes are returned in registers.  */
1689
1690   int struct_return = ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
1691                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
1692                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
1693                        && TYPE_LENGTH (valtype) > 16);
1694
1695   if (struct_return)
1696     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
1697
1698   DEBUGTRACE ("xtensa_return_value(...)\n");
1699
1700   if (writebuf != NULL)
1701     {
1702       xtensa_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
1703     }
1704
1705   if (readbuf != NULL)
1706     {
1707       gdb_assert (!struct_return);
1708       xtensa_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
1709     }
1710   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
1711 }
1712
1713
1714 /* DUMMY FRAME */
1715
1716 static CORE_ADDR
1717 xtensa_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
1718                         struct value *function,
1719                         struct regcache *regcache,
1720                         CORE_ADDR bp_addr,
1721                         int nargs,
1722                         struct value **args,
1723                         CORE_ADDR sp,
1724                         int struct_return,
1725                         CORE_ADDR struct_addr)
1726 {
1727   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1728   int i;
1729   int size, onstack_size;
1730   gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (16);
1731   CORE_ADDR ra, ps;
1732   struct argument_info
1733   {
1734     const bfd_byte *contents;
1735     int length;
1736     int onstack;                /* onstack == 0 => in reg */
1737     int align;                  /* alignment */
1738     union
1739     {
1740       int offset;               /* stack offset if on stack.  */
1741       int regno;                /* regno if in register.  */
1742     } u;
1743   };
1744
1745   struct argument_info *arg_info =
1746     (struct argument_info *) alloca (nargs * sizeof (struct argument_info));
1747
1748   CORE_ADDR osp = sp;
1749
1750   DEBUGTRACE ("xtensa_push_dummy_call (...)\n");
1751
1752   if (xtensa_debug_level > 3)
1753     {
1754       int i;
1755       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] nargs = %d\n", nargs);
1756       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] sp=0x%x, struct_return=%d, "
1757                  "struct_addr=0x%x\n",
1758                  (int) sp, (int) struct_return, (int) struct_addr);
1759
1760       for (i = 0; i < nargs; i++)
1761         {
1762           struct value *arg = args[i];
1763           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1764           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%2d: %s %3d ", i,
1765                               host_address_to_string (arg),
1766                               TYPE_LENGTH (arg_type));
1767           switch (TYPE_CODE (arg_type))
1768             {
1769             case TYPE_CODE_INT:
1770               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "int");
1771               break;
1772             case TYPE_CODE_STRUCT:
1773               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "struct");
1774               break;
1775             default:
1776               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%3d", TYPE_CODE (arg_type));
1777               break;
1778             }
1779           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s\n",
1780                               host_address_to_string (value_contents (arg)));
1781         }
1782     }
1783
1784   /* First loop: collect information.
1785      Cast into type_long.  (This shouldn't happen often for C because
1786      GDB already does this earlier.)  It's possible that GDB could
1787      do it all the time but it's harmless to leave this code here.  */
1788
1789   size = 0;
1790   onstack_size = 0;
1791   i = 0;
1792
1793   if (struct_return)
1794     size = REGISTER_SIZE;
1795
1796   for (i = 0; i < nargs; i++)
1797     {
1798       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1799       struct value *arg = args[i];
1800       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1801
1802       switch (TYPE_CODE (arg_type))
1803         {
1804         case TYPE_CODE_INT:
1805         case TYPE_CODE_BOOL:
1806         case TYPE_CODE_CHAR:
1807         case TYPE_CODE_RANGE:
1808         case TYPE_CODE_ENUM:
1809
1810           /* Cast argument to long if necessary as the mask does it too.  */
1811           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1812               < TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long))
1813             {
1814               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_long;
1815               arg = value_cast (arg_type, arg);
1816             }
1817           /* Aligment is equal to the type length for the basic types.  */
1818           info->align = TYPE_LENGTH (arg_type);
1819           break;
1820
1821         case TYPE_CODE_FLT:
1822
1823           /* Align doubles correctly.  */
1824           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1825               == TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double))
1826             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double);
1827           else
1828             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1829           break;
1830
1831         case TYPE_CODE_STRUCT:
1832         default:
1833           info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1834           break;
1835         }
1836       info->length = TYPE_LENGTH (arg_type);
1837       info->contents = value_contents (arg);
1838
1839       /* Align size and onstack_size.  */
1840       size = (size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1841       onstack_size = (onstack_size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1842
1843       if (size + info->length > REGISTER_SIZE * ARG_NOF (gdbarch))
1844         {
1845           info->onstack = 1;
1846           info->u.offset = onstack_size;
1847           onstack_size += info->length;
1848         }
1849       else
1850         {
1851           info->onstack = 0;
1852           info->u.regno = ARG_1ST (gdbarch) + size / REGISTER_SIZE;
1853         }
1854       size += info->length;
1855     }
1856
1857   /* Adjust the stack pointer and align it.  */
1858   sp = align_down (sp - onstack_size, SP_ALIGNMENT);
1859
1860   /* Simulate MOVSP, if Windowed ABI.  */
1861   if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1862       && (sp != osp))
1863     {
1864       read_memory (osp - 16, buf, 16);
1865       write_memory (sp - 16, buf, 16);
1866     }
1867
1868   /* Second Loop: Load arguments.  */
1869
1870   if (struct_return)
1871     {
1872       store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, struct_addr);
1873       regcache_cooked_write (regcache, ARG_1ST (gdbarch), buf);
1874     }
1875
1876   for (i = 0; i < nargs; i++)
1877     {
1878       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1879
1880       if (info->onstack)
1881         {
1882           int n = info->length;
1883           CORE_ADDR offset = sp + info->u.offset;
1884
1885           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of a memory
1886              word in big-endian mode and require a shift.  This only
1887              applies for structures smaller than one word.  */
1888
1889           if (n < REGISTER_SIZE
1890               && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1891             offset += (REGISTER_SIZE - n);
1892
1893           write_memory (offset, info->contents, info->length);
1894
1895         }
1896       else
1897         {
1898           int n = info->length;
1899           const bfd_byte *cp = info->contents;
1900           int r = info->u.regno;
1901
1902           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of registers in
1903              big-endian mode and require a shift.  The odd-sized leftover will
1904              be at the end.  Note that this is only true for structures smaller
1905              than REGISTER_SIZE; for larger odd-sized structures the excess
1906              will be left-aligned in the register on both endiannesses.  */
1907
1908           if (n < REGISTER_SIZE && byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1909             {
1910               ULONGEST v;
1911               v = extract_unsigned_integer (cp, REGISTER_SIZE, byte_order);
1912               v = v >> ((REGISTER_SIZE - n) * TARGET_CHAR_BIT);
1913
1914               store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, v);
1915               regcache_cooked_write (regcache, r, buf);
1916
1917               cp += REGISTER_SIZE;
1918               n -= REGISTER_SIZE;
1919               r++;
1920             }
1921           else
1922             while (n > 0)
1923               {
1924                 regcache_cooked_write (regcache, r, cp);
1925
1926                 cp += REGISTER_SIZE;
1927                 n -= REGISTER_SIZE;
1928                 r++;
1929               }
1930         }
1931     }
1932
1933   /* Set the return address of dummy frame to the dummy address.
1934      The return address for the current function (in A0) is
1935      saved in the dummy frame, so we can savely overwrite A0 here.  */
1936
1937   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1938     {
1939       ULONGEST val;
1940
1941       ra = (bp_addr & 0x3fffffff) | 0x40000000;
1942       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), &val);
1943       ps = (unsigned long) val & ~0x00030000;
1944       regcache_cooked_write_unsigned
1945         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 4, ra);
1946       regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1947                                       gdbarch_ps_regnum (gdbarch),
1948                                       ps | 0x00010000);
1949
1950       /* All the registers have been saved.  After executing
1951          dummy call, they all will be restored.  So it's safe
1952          to modify WINDOWSTART register to make it look like there
1953          is only one register window corresponding to WINDOWEBASE.  */
1954
1955       regcache_raw_read (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
1956       regcache_cooked_write_unsigned
1957         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
1958          1 << extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
1959     }
1960   else
1961     {
1962       /* Simulate CALL0: write RA into A0 register.  */
1963       regcache_cooked_write_unsigned
1964         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base, bp_addr);
1965     }
1966
1967   /* Set new stack pointer and return it.  */
1968   regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1969                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1, sp);
1970   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1971   return sp + SP_ALIGNMENT;
1972 }
1973
1974
1975 /* Return a breakpoint for the current location of PC.  We always use
1976    the density version if we have density instructions (regardless of the
1977    current instruction at PC), and use regular instructions otherwise.  */
1978
1979 #define BIG_BREAKPOINT { 0x00, 0x04, 0x00 }
1980 #define LITTLE_BREAKPOINT { 0x00, 0x40, 0x00 }
1981 #define DENSITY_BIG_BREAKPOINT { 0xd2, 0x0f }
1982 #define DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT { 0x2d, 0xf0 }
1983
1984 static const unsigned char *
1985 xtensa_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr,
1986                            int *lenptr)
1987 {
1988   static unsigned char big_breakpoint[] = BIG_BREAKPOINT;
1989   static unsigned char little_breakpoint[] = LITTLE_BREAKPOINT;
1990   static unsigned char density_big_breakpoint[] = DENSITY_BIG_BREAKPOINT;
1991   static unsigned char density_little_breakpoint[] = DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT;
1992
1993   DEBUGTRACE ("xtensa_breakpoint_from_pc (pc = 0x%08x)\n", (int) *pcptr);
1994
1995   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_density_instructions)
1996     {
1997       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1998         {
1999           *lenptr = sizeof (density_big_breakpoint);
2000           return density_big_breakpoint;
2001         }
2002       else
2003         {
2004           *lenptr = sizeof (density_little_breakpoint);
2005           return density_little_breakpoint;
2006         }
2007     }
2008   else
2009     {
2010       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
2011         {
2012           *lenptr = sizeof (big_breakpoint);
2013           return big_breakpoint;
2014         }
2015       else
2016         {
2017           *lenptr = sizeof (little_breakpoint);
2018           return little_breakpoint;
2019         }
2020     }
2021 }
2022
2023 /* Call0 ABI support routines.  */
2024
2025 /* Return true, if PC points to "ret" or "ret.n".  */ 
2026
2027 static int
2028 call0_ret (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR finish_pc)
2029 {
2030 #define RETURN_RET goto done
2031   xtensa_isa isa;
2032   xtensa_insnbuf ins, slot;
2033   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2034   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2035   xtensa_format ifmt;
2036   int ilen, islots, is;
2037   xtensa_opcode opc;
2038   const char *opcname;
2039   int found_ret = 0;
2040
2041   isa = xtensa_default_isa;
2042   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2043   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2044   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2045   ba = 0;
2046
2047   for (ia = start_pc, bt = ia; ia < finish_pc ; ia += ilen)
2048     {
2049       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2050         {
2051           ba = ia;
2052           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < finish_pc
2053             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : finish_pc;
2054           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2055             RETURN_RET;
2056         }
2057
2058       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2059       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2060       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2061         RETURN_RET;
2062       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2063       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2064         RETURN_RET;
2065       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2066       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2067         RETURN_RET;
2068       
2069       for (is = 0; is < islots; ++is)
2070         {
2071           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2072             RETURN_RET;
2073           
2074           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2075           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2076             RETURN_RET;
2077           
2078           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2079           
2080           if ((strcasecmp (opcname, "ret.n") == 0)
2081               || (strcasecmp (opcname, "ret") == 0))
2082             {
2083               found_ret = 1;
2084               RETURN_RET;
2085             }
2086         }
2087     }
2088  done:
2089   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2090   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2091   return found_ret;
2092 }
2093
2094 /* Call0 opcode class.  Opcodes are preclassified according to what they
2095    mean for Call0 prologue analysis, and their number of significant operands.
2096    The purpose of this is to simplify prologue analysis by separating 
2097    instruction decoding (libisa) from the semantics of prologue analysis.  */
2098
2099 typedef enum
2100 {
2101   c0opc_illegal,       /* Unknown to libisa (invalid) or 'ill' opcode.  */
2102   c0opc_uninteresting, /* Not interesting for Call0 prologue analysis.  */
2103   c0opc_flow,          /* Flow control insn.  */
2104   c0opc_entry,         /* ENTRY indicates non-Call0 prologue.  */
2105   c0opc_break,         /* Debugger software breakpoints.  */
2106   c0opc_add,           /* Adding two registers.  */
2107   c0opc_addi,          /* Adding a register and an immediate.  */
2108   c0opc_and,           /* Bitwise "and"-ing two registers.  */
2109   c0opc_sub,           /* Subtracting a register from a register.  */
2110   c0opc_mov,           /* Moving a register to a register.  */
2111   c0opc_movi,          /* Moving an immediate to a register.  */
2112   c0opc_l32r,          /* Loading a literal.  */
2113   c0opc_s32i,          /* Storing word at fixed offset from a base register.  */
2114   c0opc_rwxsr,         /* RSR, WRS, or XSR instructions.  */
2115   c0opc_l32e,          /* L32E instruction.  */
2116   c0opc_s32e,          /* S32E instruction.  */
2117   c0opc_rfwo,          /* RFWO instruction.  */
2118   c0opc_rfwu,          /* RFWU instruction.  */
2119   c0opc_NrOf           /* Number of opcode classifications.  */
2120 } xtensa_insn_kind;
2121
2122 /* Return true,  if OPCNAME is RSR,  WRS,  or XSR instruction.  */
2123
2124 static int
2125 rwx_special_register (const char *opcname)
2126 {
2127   char ch = *opcname++;
2128   
2129   if ((ch != 'r') && (ch != 'w') && (ch != 'x'))
2130     return 0;
2131   if (*opcname++ != 's')
2132     return 0;
2133   if (*opcname++ != 'r')
2134     return 0;
2135   if (*opcname++ != '.')
2136     return 0;
2137
2138   return 1;
2139 }
2140
2141 /* Classify an opcode based on what it means for Call0 prologue analysis.  */
2142
2143 static xtensa_insn_kind
2144 call0_classify_opcode (xtensa_isa isa, xtensa_opcode opc)
2145 {
2146   const char *opcname;
2147   xtensa_insn_kind opclass = c0opc_uninteresting;
2148
2149   DEBUGTRACE ("call0_classify_opcode (..., opc = %d)\n", opc);
2150
2151   /* Get opcode name and handle special classifications.  */
2152
2153   opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2154
2155   if (opcname == NULL 
2156       || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
2157       || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0)
2158     opclass = c0opc_illegal;
2159   else if (strcasecmp (opcname, "break") == 0
2160            || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0)
2161      opclass = c0opc_break;
2162   else if (strcasecmp (opcname, "entry") == 0)
2163     opclass = c0opc_entry;
2164   else if (strcasecmp (opcname, "rfwo") == 0)
2165     opclass = c0opc_rfwo;
2166   else if (strcasecmp (opcname, "rfwu") == 0)
2167     opclass = c0opc_rfwu;
2168   else if (xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
2169            || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
2170            || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
2171            || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
2172            || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
2173            || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
2174     opclass = c0opc_flow;
2175
2176   /* Also, classify specific opcodes that need to be tracked.  */
2177   else if (strcasecmp (opcname, "add") == 0 
2178            || strcasecmp (opcname, "add.n") == 0)
2179     opclass = c0opc_add;
2180   else if (strcasecmp (opcname, "and") == 0)
2181     opclass = c0opc_and;
2182   else if (strcasecmp (opcname, "addi") == 0 
2183            || strcasecmp (opcname, "addi.n") == 0
2184            || strcasecmp (opcname, "addmi") == 0)
2185     opclass = c0opc_addi;
2186   else if (strcasecmp (opcname, "sub") == 0)
2187     opclass = c0opc_sub;
2188   else if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
2189            || strcasecmp (opcname, "or") == 0) /* Could be 'mov' asm macro.  */
2190     opclass = c0opc_mov;
2191   else if (strcasecmp (opcname, "movi") == 0 
2192            || strcasecmp (opcname, "movi.n") == 0)
2193     opclass = c0opc_movi;
2194   else if (strcasecmp (opcname, "l32r") == 0)
2195     opclass = c0opc_l32r;
2196   else if (strcasecmp (opcname, "s32i") == 0 
2197            || strcasecmp (opcname, "s32i.n") == 0)
2198     opclass = c0opc_s32i;
2199   else if (strcasecmp (opcname, "l32e") == 0)
2200     opclass = c0opc_l32e;
2201   else if (strcasecmp (opcname, "s32e") == 0)
2202     opclass = c0opc_s32e;
2203   else if (rwx_special_register (opcname))
2204     opclass = c0opc_rwxsr;
2205
2206   return opclass;
2207 }
2208
2209 /* Tracks register movement/mutation for a given operation, which may
2210    be within a bundle.  Updates the destination register tracking info
2211    accordingly.  The pc is needed only for pc-relative load instructions
2212    (eg. l32r).  The SP register number is needed to identify stores to
2213    the stack frame.  Returns 0, if analysis was succesfull, non-zero
2214    otherwise.  */
2215
2216 static int
2217 call0_track_op (struct gdbarch *gdbarch, xtensa_c0reg_t dst[], xtensa_c0reg_t src[],
2218                 xtensa_insn_kind opclass, int nods, unsigned odv[],
2219                 CORE_ADDR pc, int spreg, xtensa_frame_cache_t *cache)
2220 {
2221   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2222   unsigned litbase, litaddr, litval;
2223
2224   switch (opclass)
2225     {
2226     case c0opc_addi:
2227       /* 3 operands: dst, src, imm.  */
2228       gdb_assert (nods == 3);
2229       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2230       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2231       break;
2232     case c0opc_add:
2233       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2234       gdb_assert (nods == 3); 
2235       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2236         {
2237           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2238           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs + src[odv[1]].fr_ofs;
2239         }
2240       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2241         {
2242           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2243           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + src[odv[2]].fr_ofs;
2244         }
2245       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2246       break;
2247     case c0opc_and:
2248       /* 3 operands:  dst, src1, src2.  */
2249       gdb_assert (nods == 3);
2250       if (cache->c0.c0_fpalign == 0)
2251         {
2252           /* Handle dynamic stack alignment.  */
2253           if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg) && (src[odv[1]].fr_reg == spreg))
2254             {
2255               if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2256                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[2]].fr_ofs;
2257               break;
2258             }
2259           else if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg)
2260                    && (src[odv[2]].fr_reg == spreg))
2261             {
2262               if (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2263                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[1]].fr_ofs;
2264               break;
2265             }
2266           /* else fall through.  */
2267         }
2268       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2269         {
2270           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2271           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs & src[odv[1]].fr_ofs;
2272         }
2273       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2274         {
2275           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2276           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs & src[odv[2]].fr_ofs;
2277         }
2278       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2279       break;
2280     case c0opc_sub:
2281       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2282       gdb_assert (nods == 3);
2283       if      (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2284         {
2285           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2286           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs - src[odv[2]].fr_ofs;
2287         }
2288       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2289       break;
2290     case c0opc_mov:
2291       /* 2 operands: dst, src [, src].  */
2292       gdb_assert (nods == 2);
2293       /* First, check if it's a special case of saving unaligned SP
2294          to a spare register in case of dynamic stack adjustment.
2295          But, only do it one time.  The second time could be initializing
2296          frame pointer.  We don't want to overwrite the first one.  */
2297       if ((odv[1] == spreg) && (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP))
2298         cache->c0.c0_old_sp = odv[0];
2299
2300       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2301       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs;
2302       break;
2303     case c0opc_movi:
2304       /* 2 operands: dst, imm.  */
2305       gdb_assert (nods == 2);
2306       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2307       dst[odv[0]].fr_ofs = odv[1];
2308       break;
2309     case c0opc_l32r:
2310       /* 2 operands: dst, literal offset.  */
2311       gdb_assert (nods == 2);
2312       /* litbase = xtensa_get_litbase (pc);  can be also used.  */
2313       litbase = (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum == -1)
2314         ? 0 : xtensa_read_register
2315                 (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum);
2316       litaddr = litbase & 1
2317                   ? (litbase & ~1) + (signed)odv[1]
2318                   : (pc + 3  + (signed)odv[1]) & ~3;
2319       litval = read_memory_integer (litaddr, 4, byte_order);
2320       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2321       dst[odv[0]].fr_ofs = litval;
2322       break;
2323     case c0opc_s32i:
2324       /* 3 operands: value, base, offset.  */
2325       gdb_assert (nods == 3 && spreg >= 0 && spreg < C0_NREGS);
2326       /* First, check if it's a spill for saved unaligned SP,
2327          when dynamic stack adjustment was applied to this frame.  */
2328       if ((cache->c0.c0_fpalign != 0)           /* Dynamic stack adjustment.  */
2329           && (odv[1] == spreg)                  /* SP usage indicates spill.  */
2330           && (odv[0] == cache->c0.c0_old_sp))   /* Old SP register spilled.  */
2331         cache->c0.c0_sp_ofs = odv[2];
2332
2333       if (src[odv[1]].fr_reg == spreg        /* Store to stack frame.  */
2334           && (src[odv[1]].fr_ofs & 3) == 0   /* Alignment preserved.  */
2335           &&  src[odv[0]].fr_reg >= 0        /* Value is from a register.  */
2336           &&  src[odv[0]].fr_ofs == 0        /* Value hasn't been modified.  */
2337           &&  src[src[odv[0]].fr_reg].to_stk == C0_NOSTK) /* First time.  */
2338         {
2339           /* ISA encoding guarantees alignment.  But, check it anyway.  */
2340           gdb_assert ((odv[2] & 3) == 0);
2341           dst[src[odv[0]].fr_reg].to_stk = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2342         }
2343       break;
2344       /* If we end up inside Window Overflow / Underflow interrupt handler
2345          report an error because these handlers should have been handled
2346          already in a different way.  */
2347     case c0opc_l32e:
2348     case c0opc_s32e:
2349     case c0opc_rfwo:
2350     case c0opc_rfwu:
2351       return 1;
2352     default:
2353       return 1;
2354     }
2355   return 0;
2356 }
2357
2358 /* Analyze prologue of the function at start address to determine if it uses
2359    the Call0 ABI, and if so track register moves and linear modifications
2360    in the prologue up to the PC or just beyond the prologue, whichever is
2361    first. An 'entry' instruction indicates non-Call0 ABI and the end of the
2362    prologue. The prologue may overlap non-prologue instructions but is
2363    guaranteed to end by the first flow-control instruction (jump, branch,
2364    call or return).  Since an optimized function may move information around
2365    and change the stack frame arbitrarily during the prologue, the information
2366    is guaranteed valid only at the point in the function indicated by the PC.
2367    May be used to skip the prologue or identify the ABI, w/o tracking.
2368
2369    Returns:   Address of first instruction after prologue, or PC (whichever 
2370               is first), or 0, if decoding failed (in libisa).
2371    Input args:
2372       start   Start address of function/prologue.
2373       pc      Program counter to stop at.  Use 0 to continue to end of prologue.
2374               If 0, avoids infinite run-on in corrupt code memory by bounding
2375               the scan to the end of the function if that can be determined.
2376       nregs   Number of general registers to track.
2377    InOut args:
2378       cache   Xtensa frame cache.
2379
2380       Note that these may produce useful results even if decoding fails
2381       because they begin with default assumptions that analysis may change.  */
2382
2383 static CORE_ADDR
2384 call0_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
2385                         CORE_ADDR start, CORE_ADDR pc,
2386                         int nregs, xtensa_frame_cache_t *cache)
2387 {
2388   CORE_ADDR ia;             /* Current insn address in prologue.  */
2389   CORE_ADDR ba = 0;         /* Current address at base of insn buffer.  */
2390   CORE_ADDR bt;             /* Current address at top+1 of insn buffer.  */
2391   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];/* Instruction buffer for decoding prologue.  */
2392   xtensa_isa isa;           /* libisa ISA handle.  */
2393   xtensa_insnbuf ins, slot; /* libisa handle to decoded insn, slot.  */
2394   xtensa_format ifmt;       /* libisa instruction format.  */
2395   int ilen, islots, is;     /* Instruction length, nbr slots, current slot.  */
2396   xtensa_opcode opc;        /* Opcode in current slot.  */
2397   xtensa_insn_kind opclass; /* Opcode class for Call0 prologue analysis.  */
2398   int nods;                 /* Opcode number of operands.  */
2399   unsigned odv[C0_MAXOPDS]; /* Operand values in order provided by libisa.  */
2400   xtensa_c0reg_t *rtmp;     /* Register tracking info snapshot.  */
2401   int j;                    /* General loop counter.  */
2402   int fail = 0;             /* Set non-zero and exit, if decoding fails.  */
2403   CORE_ADDR body_pc;        /* The PC for the first non-prologue insn.  */
2404   CORE_ADDR end_pc;         /* The PC for the lust function insn.  */
2405
2406   struct symtab_and_line prologue_sal;
2407
2408   DEBUGTRACE ("call0_analyze_prologue (start = 0x%08x, pc = 0x%08x, ...)\n", 
2409               (int)start, (int)pc);
2410
2411   /* Try to limit the scan to the end of the function if a non-zero pc
2412      arg was not supplied to avoid probing beyond the end of valid memory.
2413      If memory is full of garbage that classifies as c0opc_uninteresting.
2414      If this fails (eg. if no symbols) pc ends up 0 as it was.
2415      Intialize the Call0 frame and register tracking info.
2416      Assume it's Call0 until an 'entry' instruction is encountered.
2417      Assume we may be in the prologue until we hit a flow control instr.  */
2418
2419   rtmp = NULL;
2420   body_pc = UINT_MAX;
2421   end_pc = 0;
2422
2423   /* Find out, if we have an information about the prologue from DWARF.  */
2424   prologue_sal = find_pc_line (start, 0);
2425   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
2426     body_pc = prologue_sal.end;
2427
2428   /* If we are going to analyze the prologue in general without knowing about
2429      the current PC, make the best assumtion for the end of the prologue.  */
2430   if (pc == 0)
2431     {
2432       find_pc_partial_function (start, 0, NULL, &end_pc);
2433       body_pc = min (end_pc, body_pc);
2434     }
2435   else
2436     body_pc = min (pc, body_pc);
2437
2438   cache->call0 = 1;
2439   rtmp = (xtensa_c0reg_t*) alloca(nregs * sizeof(xtensa_c0reg_t));
2440
2441   if (!xtensa_default_isa)
2442     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
2443   isa = xtensa_default_isa;
2444   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2445   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2446   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2447
2448   for (ia = start, bt = ia; ia < body_pc ; ia += ilen)
2449     {
2450       /* (Re)fill instruction buffer from memory if necessary, but do not
2451          read memory beyond PC to be sure we stay within text section
2452          (this protection only works if a non-zero pc is supplied).  */
2453
2454       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2455         {
2456           ba = ia;
2457           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < body_pc ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : body_pc;
2458           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2459             error (_("Unable to read target memory ..."));
2460         }
2461
2462       /* Decode format information.  */
2463
2464       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2465       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2466       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2467         {
2468           fail = 1;
2469           goto done;
2470         }
2471       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2472       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2473         {
2474           fail = 1;
2475           goto done;
2476         }
2477       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2478       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2479         {
2480           fail = 1;
2481           goto done;
2482         }
2483
2484       /* Analyze a bundle or a single instruction, using a snapshot of 
2485          the register tracking info as input for the entire bundle so that
2486          register changes do not take effect within this bundle.  */
2487
2488       for (j = 0; j < nregs; ++j)
2489         rtmp[j] = cache->c0.c0_rt[j];
2490
2491       for (is = 0; is < islots; ++is)
2492         {
2493           /* Decode a slot and classify the opcode.  */
2494
2495           fail = xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot);
2496           if (fail)
2497             goto done;
2498
2499           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2500           DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] instr addr = 0x%08x, opc = %d\n", 
2501                      (unsigned)ia, opc);
2502           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2503             opclass = c0opc_illegal;
2504           else
2505             opclass = call0_classify_opcode (isa, opc);
2506
2507           /* Decide whether to track this opcode, ignore it, or bail out.  */
2508
2509           switch (opclass)
2510             {
2511             case c0opc_illegal:
2512             case c0opc_break:
2513               fail = 1;
2514               goto done;
2515
2516             case c0opc_uninteresting:
2517               continue;
2518
2519             case c0opc_flow:  /* Flow control instructions stop analysis.  */
2520             case c0opc_rwxsr: /* RSR, WSR, XSR instructions stop analysis.  */
2521               goto done;
2522
2523             case c0opc_entry:
2524               cache->call0 = 0;
2525               ia += ilen;               /* Skip over 'entry' insn.  */
2526               goto done;
2527
2528             default:
2529               cache->call0 = 1;
2530             }
2531
2532           /* Only expected opcodes should get this far.  */
2533
2534           /* Extract and decode the operands.  */
2535           nods = xtensa_opcode_num_operands (isa, opc);
2536           if (nods == XTENSA_UNDEFINED)
2537             {
2538               fail = 1;
2539               goto done;
2540             }
2541
2542           for (j = 0; j < nods && j < C0_MAXOPDS; ++j)
2543             {
2544               fail = xtensa_operand_get_field (isa, opc, j, ifmt, 
2545                                                is, slot, &odv[j]);
2546               if (fail)
2547                 goto done;
2548
2549               fail = xtensa_operand_decode (isa, opc, j, &odv[j]);
2550               if (fail)
2551                 goto done;
2552             }
2553
2554           /* Check operands to verify use of 'mov' assembler macro.  */
2555           if (opclass == c0opc_mov && nods == 3)
2556             {
2557               if (odv[2] == odv[1])
2558                 {
2559                   nods = 2;
2560                   if ((odv[0] == 1) && (odv[1] != 1))
2561                     /* OR  A1, An, An  , where n != 1.
2562                        This means we are inside epilogue already.  */
2563                     goto done;
2564                 }
2565               else
2566                 {
2567                   opclass = c0opc_uninteresting;
2568                   continue;
2569                 }
2570             }
2571
2572           /* Track register movement and modification for this operation.  */
2573           fail = call0_track_op (gdbarch, cache->c0.c0_rt, rtmp,
2574                                  opclass, nods, odv, ia, 1, cache);
2575           if (fail)
2576             goto done;
2577         }
2578     }
2579 done:
2580   DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] stopped at instr addr 0x%08x, %s\n",
2581              (unsigned)ia, fail ? "failed" : "succeeded");
2582   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2583   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2584   return fail ? XTENSA_ISA_BADPC : ia;
2585 }
2586
2587 /* Initialize frame cache for the current frame in CALL0 ABI.  */
2588
2589 static void
2590 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2591                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc)
2592 {
2593   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2594   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2595   CORE_ADDR start_pc;           /* The beginning of the function.  */
2596   CORE_ADDR body_pc=UINT_MAX;   /* PC, where prologue analysis stopped.  */
2597   CORE_ADDR sp, fp, ra;
2598   int fp_regnum = C0_SP, c0_hasfp = 0, c0_frmsz = 0, prev_sp = 0, to_stk;
2599  
2600   sp = get_frame_register_unsigned
2601     (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
2602   fp = sp; /* Assume FP == SP until proven otherwise.  */
2603
2604   /* Find the beginning of the prologue of the function containing the PC
2605      and analyze it up to the PC or the end of the prologue.  */
2606
2607   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &start_pc, NULL))
2608     {
2609       body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, pc, C0_NREGS, cache);
2610
2611       if (body_pc == XTENSA_ISA_BADPC)
2612         {
2613           warning_once ();
2614           ra = 0;
2615           goto finish_frame_analysis;
2616         }
2617     }
2618   
2619   /* Get the frame information and FP (if used) at the current PC.
2620      If PC is in the prologue, the prologue analysis is more reliable
2621      than DWARF info.  We don't not know for sure, if PC is in the prologue,
2622      but we do know no calls have yet taken place, so we can almost
2623      certainly rely on the prologue analysis.  */
2624
2625   if (body_pc <= pc)
2626     {
2627       /* Prologue analysis was successful up to the PC.
2628          It includes the cases when PC == START_PC.  */
2629       c0_hasfp = cache->c0.c0_rt[C0_FP].fr_reg == C0_SP;
2630       /* c0_hasfp == true means there is a frame pointer because
2631          we analyzed the prologue and found that cache->c0.c0_rt[C0_FP]
2632          was derived from SP.  Otherwise, it would be C0_FP.  */
2633       fp_regnum = c0_hasfp ? C0_FP : C0_SP;
2634       c0_frmsz = - cache->c0.c0_rt[fp_regnum].fr_ofs;
2635       fp_regnum += gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base;
2636     }
2637   else  /* No data from the prologue analysis.  */
2638     {
2639       c0_hasfp = 0;
2640       fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_SP;
2641       c0_frmsz = 0;
2642       start_pc = pc;
2643    }
2644
2645   if (cache->c0.c0_fpalign)
2646     {
2647       /* This frame has a special prologue with a dynamic stack adjustment
2648          to force an alignment, which is bigger than standard 16 bytes.  */
2649
2650       CORE_ADDR unaligned_sp;
2651
2652       if (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP)
2653         /* This can't be.  Prologue code should be consistent.
2654            Unaligned stack pointer should be saved in a spare register.  */
2655         {
2656           warning_once ();
2657           ra = 0;
2658           goto finish_frame_analysis;
2659         }
2660
2661       if (cache->c0.c0_sp_ofs == C0_NOSTK)
2662         /* Saved unaligned value of SP is kept in a register.  */
2663         unaligned_sp = get_frame_register_unsigned
2664           (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_old_sp);
2665       else
2666         /* Get the value from stack.  */
2667         unaligned_sp = (CORE_ADDR)
2668           read_memory_integer (fp + cache->c0.c0_sp_ofs, 4, byte_order);
2669
2670       prev_sp = unaligned_sp + c0_frmsz;
2671     }
2672   else
2673     prev_sp = fp + c0_frmsz;
2674
2675   /* Frame size from debug info or prologue tracking does not account for 
2676      alloca() and other dynamic allocations.  Adjust frame size by FP - SP.  */
2677   if (c0_hasfp)
2678     {
2679       fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
2680
2681       /* Update the stack frame size.  */
2682       c0_frmsz += fp - sp;
2683     }
2684
2685   /* Get the return address (RA) from the stack if saved,
2686      or try to get it from a register.  */
2687
2688   to_stk = cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk;
2689   if (to_stk != C0_NOSTK)
2690     ra = (CORE_ADDR) 
2691       read_memory_integer (sp + c0_frmsz + cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk,
2692                            4, byte_order);
2693
2694   else if (cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_CONST
2695            && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_ofs == 0)
2696     {
2697       /* Special case for terminating backtrace at a function that wants to
2698          be seen as the outermost one.  Such a function will clear it's RA (A0)
2699          register to 0 in the prologue instead of saving its original value.  */
2700       ra = 0;
2701     }
2702   else
2703     {
2704       /* RA was copied to another register or (before any function call) may
2705          still be in the original RA register.  This is not always reliable:
2706          even in a leaf function, register tracking stops after prologue, and
2707          even in prologue, non-prologue instructions (not tracked) may overwrite
2708          RA or any register it was copied to.  If likely in prologue or before
2709          any call, use retracking info and hope for the best (compiler should
2710          have saved RA in stack if not in a leaf function).  If not in prologue,
2711          too bad.  */
2712
2713       int i;
2714       for (i = 0;
2715            (i < C0_NREGS)
2716            && (i == C0_RA || cache->c0.c0_rt[i].fr_reg != C0_RA);
2717            ++i);
2718       if (i >= C0_NREGS && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_RA)
2719         i = C0_RA;
2720       if (i < C0_NREGS)
2721         {
2722           ra = get_frame_register_unsigned
2723             (this_frame,
2724              gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_rt[i].fr_reg);
2725         }
2726       else ra = 0;
2727     }
2728   
2729  finish_frame_analysis:
2730   cache->pc = start_pc;
2731   cache->ra = ra;
2732   /* RA == 0 marks the outermost frame.  Do not go past it.  */
2733   cache->prev_sp = (ra != 0) ?  prev_sp : 0;
2734   cache->c0.fp_regnum = fp_regnum;
2735   cache->c0.c0_frmsz = c0_frmsz;
2736   cache->c0.c0_hasfp = c0_hasfp;
2737   cache->c0.c0_fp = fp;
2738 }
2739
2740 static CORE_ADDR a0_saved;
2741 static CORE_ADDR a7_saved;
2742 static CORE_ADDR a11_saved;
2743 static int a0_was_saved;
2744 static int a7_was_saved;
2745 static int a11_was_saved;
2746
2747 /* Simulate L32E instruction:  AT <-- ref (AS + offset).  */
2748 static void
2749 execute_l32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2750 {
2751   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2752   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2753   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2754   unsigned int spilled_value
2755     = read_memory_unsigned_integer (addr, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
2756
2757   if ((at == 0) && !a0_was_saved)
2758     {
2759       a0_saved = xtensa_read_register (atreg);
2760       a0_was_saved = 1;
2761     }
2762   else if ((at == 7) && !a7_was_saved)
2763     {
2764       a7_saved = xtensa_read_register (atreg);
2765       a7_was_saved = 1;
2766     }
2767   else if ((at == 11) && !a11_was_saved)
2768     {
2769       a11_saved = xtensa_read_register (atreg);
2770       a11_was_saved = 1;
2771     }
2772
2773   xtensa_write_register (atreg, spilled_value);
2774 }
2775
2776 /* Simulate S32E instruction:  AT --> ref (AS + offset).  */
2777 static void
2778 execute_s32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2779 {
2780   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2781   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2782   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2783   ULONGEST spilled_value = xtensa_read_register (atreg);
2784
2785   write_memory_unsigned_integer (addr, 4,
2786                                  gdbarch_byte_order (gdbarch),
2787                                  spilled_value);
2788 }
2789
2790 #define XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN  200
2791
2792 typedef enum
2793 {
2794   xtWindowOverflow,
2795   xtWindowUnderflow,
2796   xtNoExceptionHandler
2797 } xtensa_exception_handler_t;
2798
2799 /* Execute instruction stream from current PC until hitting RFWU or RFWO.
2800    Return type of Xtensa Window Interrupt Handler on success.  */
2801 static xtensa_exception_handler_t
2802 execute_code (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc, CORE_ADDR wb)
2803 {
2804   xtensa_isa isa;
2805   xtensa_insnbuf ins, slot;
2806   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2807   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2808   xtensa_format ifmt;
2809   int ilen, islots, is;
2810   xtensa_opcode opc;
2811   int insn_num = 0;
2812   int fail = 0;
2813   void (*func) (struct gdbarch *, int, int, int, CORE_ADDR);
2814
2815   uint32_t at, as, offset;
2816
2817   /* WindowUnderflow12 = true, when inside _WindowUnderflow12.  */ 
2818   int WindowUnderflow12 = (current_pc & 0x1ff) >= 0x140; 
2819
2820   isa = xtensa_default_isa;
2821   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2822   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2823   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2824   ba = 0;
2825   ia = current_pc;
2826   bt = ia;
2827
2828   a0_was_saved = 0;
2829   a7_was_saved = 0;
2830   a11_was_saved = 0;
2831
2832   while (insn_num++ < XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN)
2833     {
2834       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2835         {
2836           ba = ia;
2837           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ);
2838           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
2839             return xtNoExceptionHandler;
2840         }
2841       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2842       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2843       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2844         return xtNoExceptionHandler;
2845       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2846       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2847         return xtNoExceptionHandler;
2848       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2849       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2850         return xtNoExceptionHandler;
2851       for (is = 0; is < islots; ++is)
2852         {
2853           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2854             return xtNoExceptionHandler;
2855           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2856           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2857             return xtNoExceptionHandler;
2858           switch (call0_classify_opcode (isa, opc))
2859             {
2860             case c0opc_illegal:
2861             case c0opc_flow:
2862             case c0opc_entry:
2863             case c0opc_break:
2864               /* We expect none of them here.  */
2865               return xtNoExceptionHandler;
2866             case c0opc_l32e:
2867               func = execute_l32e;
2868               break;
2869             case c0opc_s32e:
2870               func = execute_s32e;
2871               break;
2872             case c0opc_rfwo: /* RFWO.  */
2873               /* Here, we return from WindowOverflow handler and,
2874                  if we stopped at the very beginning, which means
2875                  A0 was saved, we have to restore it now.  */
2876               if (a0_was_saved)
2877                 {
2878                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2879                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2880                                             wb);
2881                   xtensa_write_register (arreg, a0_saved);
2882                 }
2883               return xtWindowOverflow;
2884             case c0opc_rfwu: /* RFWU.  */
2885               /* Here, we return from WindowUnderflow handler.
2886                  Let's see if either A7 or A11 has to be restored.  */
2887               if (WindowUnderflow12)
2888                 {
2889                   if (a11_was_saved)
2890                     {
2891                       int arreg = arreg_number (gdbarch,
2892                                                 gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 11,
2893                                                 wb);
2894                       xtensa_write_register (arreg, a11_saved);
2895                     }
2896                 }
2897               else if (a7_was_saved)
2898                 {
2899                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2900                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 7,
2901                                             wb);
2902                   xtensa_write_register (arreg, a7_saved);
2903                 }
2904               return xtWindowUnderflow;
2905             default: /* Simply skip this insns.  */
2906               continue;
2907             }
2908
2909           /* Decode arguments for L32E / S32E and simulate their execution.  */
2910           if ( xtensa_opcode_num_operands (isa, opc) != 3 )
2911             return xtNoExceptionHandler;
2912           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, &at))
2913             return xtNoExceptionHandler;
2914           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0, &at))
2915             return xtNoExceptionHandler;
2916           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, is, slot, &as))
2917             return xtNoExceptionHandler;
2918           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &as))
2919             return xtNoExceptionHandler;
2920           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 2, ifmt, is, slot, &offset))
2921             return xtNoExceptionHandler;
2922           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 2, &offset))
2923             return xtNoExceptionHandler;
2924
2925           (*func) (gdbarch, at, as, offset, wb);
2926         }
2927
2928       ia += ilen;
2929     }
2930   return xtNoExceptionHandler;
2931 }
2932
2933 /* Handle Window Overflow / Underflow exception frames.  */
2934
2935 static void
2936 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2937                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
2938                                      CORE_ADDR pc)
2939 {
2940   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2941   CORE_ADDR ps, wb, ws, ra;
2942   int epc1_regnum, i, regnum;
2943   xtensa_exception_handler_t eh_type;
2944
2945   /* Read PS, WB, and WS from the hardware. Note that PS register
2946      must be present, if Windowed ABI is supported.  */
2947   ps = xtensa_read_register (gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
2948   wb = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
2949   ws = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
2950
2951   /* Execute all the remaining instructions from Window Interrupt Handler
2952      by simulating them on the remote protocol level.  On return, set the
2953      type of Xtensa Window Interrupt Handler, or report an error.  */
2954   eh_type = execute_code (gdbarch, pc, wb);
2955   if (eh_type == xtNoExceptionHandler)
2956     error (_("\
2957 Unable to decode Xtensa Window Interrupt Handler's code."));
2958
2959   cache->ps = ps ^ PS_EXC;      /* Clear the exception bit in PS.  */
2960   cache->call0 = 0;             /* It's Windowed ABI.  */
2961
2962   /* All registers for the cached frame will be alive.  */
2963   for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
2964     cache->wd.aregs[i] = -1;
2965
2966   if (eh_type == xtWindowOverflow)
2967     cache->wd.ws = ws ^ (1 << wb);
2968   else /* eh_type == xtWindowUnderflow.  */
2969     cache->wd.ws = ws | (1 << wb);
2970
2971   cache->wd.wb = (ps & 0xf00) >> 8; /* Set WB to OWB.  */
2972   regnum = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2973                          cache->wd.wb);
2974   ra = xtensa_read_register (regnum);
2975   cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
2976   cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum + 1);
2977   /* Set regnum to a frame pointer of the frame being cached.  */
2978   regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
2979   regnum = arreg_number (gdbarch,
2980                          gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum,
2981                          cache->wd.wb);
2982   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, regnum);
2983
2984   /* Read PC of interrupted function from EPC1 register.  */
2985   epc1_regnum = xtensa_find_register_by_name (gdbarch,"epc1");
2986   if (epc1_regnum < 0)
2987     error(_("Unable to read Xtensa register EPC1"));
2988   cache->ra = xtensa_read_register (epc1_regnum);
2989   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
2990 }
2991
2992
2993 /* Skip function prologue.
2994
2995    Return the pc of the first instruction after prologue.  GDB calls this to
2996    find the address of the first line of the function or (if there is no line
2997    number information) to skip the prologue for planting breakpoints on 
2998    function entries.  Use debug info (if present) or prologue analysis to skip 
2999    the prologue to achieve reliable debugging behavior.  For windowed ABI, 
3000    only the 'entry' instruction is skipped.  It is not strictly necessary to 
3001    skip the prologue (Call0) or 'entry' (Windowed) because xt-gdb knows how to
3002    backtrace at any point in the prologue, however certain potential hazards 
3003    are avoided and a more "normal" debugging experience is ensured by 
3004    skipping the prologue (can be disabled by defining DONT_SKIP_PROLOG).
3005    For example, if we don't skip the prologue:
3006    - Some args may not yet have been saved to the stack where the debug
3007      info expects to find them (true anyway when only 'entry' is skipped);
3008    - Software breakpoints ('break' instrs) may not have been unplanted 
3009      when the prologue analysis is done on initializing the frame cache, 
3010      and breaks in the prologue will throw off the analysis.
3011
3012    If we have debug info ( line-number info, in particular ) we simply skip
3013    the code associated with the first function line effectively skipping
3014    the prologue code.  It works even in cases like
3015
3016    int main()
3017    {    int local_var = 1;
3018         ....
3019    }
3020
3021    because, for this source code, both Xtensa compilers will generate two
3022    separate entries ( with the same line number ) in dwarf line-number
3023    section to make sure there is a boundary between the prologue code and
3024    the rest of the function.
3025
3026    If there is no debug info, we need to analyze the code.  */
3027
3028 /* #define DONT_SKIP_PROLOGUE  */
3029
3030 static CORE_ADDR
3031 xtensa_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
3032 {
3033   struct symtab_and_line prologue_sal;
3034   CORE_ADDR body_pc;
3035
3036   DEBUGTRACE ("xtensa_skip_prologue (start_pc = 0x%08x)\n", (int) start_pc);
3037
3038 #if DONT_SKIP_PROLOGUE
3039   return start_pc;
3040 #endif
3041
3042  /* Try to find first body line from debug info.  */
3043
3044   prologue_sal = find_pc_line (start_pc, 0);
3045   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
3046     {
3047       /* In Call0,  it is possible to have a function with only one instruction
3048          ('ret') resulting from a one-line optimized function that does nothing.
3049          In that case,  prologue_sal.end may actually point to the start of the
3050          next function in the text section,  causing a breakpoint to be set at
3051          the wrong place.  Check,  if the end address is within a different
3052          function,  and if so return the start PC.  We know we have symbol
3053          information.  */
3054
3055       CORE_ADDR end_func;
3056
3057       if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
3058           && call0_ret (start_pc, prologue_sal.end))
3059         return start_pc;
3060
3061       find_pc_partial_function (prologue_sal.end, NULL, &end_func, NULL);
3062       if (end_func != start_pc)
3063         return start_pc;
3064
3065       return prologue_sal.end;
3066     }
3067
3068   /* No debug line info.  Analyze prologue for Call0 or simply skip ENTRY.  */
3069   body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, 0, 0,
3070                                     xtensa_alloc_frame_cache (0));
3071   return body_pc != 0 ? body_pc : start_pc;
3072 }
3073
3074 /* Verify the current configuration.  */
3075 static void
3076 xtensa_verify_config (struct gdbarch *gdbarch)
3077 {
3078   struct ui_file *log;
3079   struct cleanup *cleanups;
3080   struct gdbarch_tdep *tdep;
3081   long length;
3082   char *buf;
3083
3084   tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3085   log = mem_fileopen ();
3086   cleanups = make_cleanup_ui_file_delete (log);
3087
3088   /* Verify that we got a reasonable number of AREGS.  */
3089   if ((tdep->num_aregs & -tdep->num_aregs) != tdep->num_aregs)
3090     fprintf_unfiltered (log, _("\
3091 \n\tnum_aregs: Number of AR registers (%d) is not a power of two!"),
3092                         tdep->num_aregs);
3093
3094   /* Verify that certain registers exist.  */
3095
3096   if (tdep->pc_regnum == -1)
3097     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tpc_regnum: No PC register"));
3098   if (tdep->isa_use_exceptions && tdep->ps_regnum == -1)
3099     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tps_regnum: No PS register"));
3100
3101   if (tdep->isa_use_windowed_registers)
3102     {
3103       if (tdep->wb_regnum == -1)
3104         fprintf_unfiltered (log, _("\n\twb_regnum: No WB register"));
3105       if (tdep->ws_regnum == -1)
3106         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tws_regnum: No WS register"));
3107       if (tdep->ar_base == -1)
3108         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tar_base: No AR registers"));
3109     }
3110
3111   if (tdep->a0_base == -1)
3112     fprintf_unfiltered (log, _("\n\ta0_base: No Ax registers"));
3113
3114   buf = ui_file_xstrdup (log, &length);
3115   make_cleanup (xfree, buf);
3116   if (length > 0)
3117     internal_error (__FILE__, __LINE__,
3118                     _("the following are invalid: %s"), buf);
3119   do_cleanups (cleanups);
3120 }
3121
3122
3123 /* Derive specific register numbers from the array of registers.  */
3124
3125 static void
3126 xtensa_derive_tdep (struct gdbarch_tdep *tdep)
3127 {
3128   xtensa_register_t* rmap;
3129   int n, max_size = 4;
3130
3131   tdep->num_regs = 0;
3132   tdep->num_nopriv_regs = 0;
3133
3134 /* Special registers 0..255 (core).  */
3135 #define XTENSA_DBREGN_SREG(n)  (0x0200+(n))
3136
3137   for (rmap = tdep->regmap, n = 0; rmap->target_number != -1; n++, rmap++)
3138     {
3139       if (rmap->target_number == 0x0020)
3140         tdep->pc_regnum = n;
3141       else if (rmap->target_number == 0x0100)
3142         tdep->ar_base = n;
3143       else if (rmap->target_number == 0x0000)
3144         tdep->a0_base = n;
3145       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(72))
3146         tdep->wb_regnum = n;
3147       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(73))
3148         tdep->ws_regnum = n;
3149       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(233))
3150         tdep->debugcause_regnum = n;
3151       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(232))
3152         tdep->exccause_regnum = n;
3153       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(238))
3154         tdep->excvaddr_regnum = n;
3155       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(0))
3156         tdep->lbeg_regnum = n;
3157       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(1))
3158         tdep->lend_regnum = n;
3159       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(2))
3160         tdep->lcount_regnum = n;
3161       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(3))
3162         tdep->sar_regnum = n;
3163       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(5))
3164         tdep->litbase_regnum = n;
3165       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(230))
3166         tdep->ps_regnum = n;
3167 #if 0
3168       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(226))
3169         tdep->interrupt_regnum = n;
3170       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(227))
3171         tdep->interrupt2_regnum = n;
3172       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(224))
3173         tdep->cpenable_regnum = n;
3174 #endif
3175
3176       if (rmap->byte_size > max_size)
3177         max_size = rmap->byte_size;
3178       if (rmap->mask != 0 && tdep->num_regs == 0)
3179         tdep->num_regs = n;
3180       /* Find out out how to deal with priveleged registers.
3181
3182          if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3183               && tdep->num_nopriv_regs == 0)
3184            tdep->num_nopriv_regs = n;
3185       */
3186       if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3187           && tdep->num_regs == 0)
3188         tdep->num_regs = n;
3189     }
3190
3191   /* Number of pseudo registers.  */
3192   tdep->num_pseudo_regs = n - tdep->num_regs;
3193
3194   /* Empirically determined maximum sizes.  */
3195   tdep->max_register_raw_size = max_size;
3196   tdep->max_register_virtual_size = max_size;
3197 }
3198
3199 /* Module "constructor" function.  */
3200
3201 extern struct gdbarch_tdep xtensa_tdep;
3202
3203 static struct gdbarch *
3204 xtensa_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
3205 {
3206   struct gdbarch_tdep *tdep;
3207   struct gdbarch *gdbarch;
3208   struct xtensa_abi_handler *abi_handler;
3209
3210   DEBUGTRACE ("gdbarch_init()\n");
3211
3212   /* We have to set the byte order before we call gdbarch_alloc.  */
3213   info.byte_order = XCHAL_HAVE_BE ? BFD_ENDIAN_BIG : BFD_ENDIAN_LITTLE;
3214
3215   tdep = &xtensa_tdep;
3216   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3217   xtensa_derive_tdep (tdep);
3218
3219   /* Verify our configuration.  */
3220   xtensa_verify_config (gdbarch);
3221   xtensa_session_once_reported = 0;
3222
3223   /* Pseudo-Register read/write.  */
3224   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, xtensa_pseudo_register_read);
3225   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, xtensa_pseudo_register_write);
3226
3227   /* Set target information.  */
3228   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, tdep->num_regs);
3229   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, tdep->num_pseudo_regs);
3230   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, tdep->a0_base + 1);
3231   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3232   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, tdep->ps_regnum);
3233
3234   /* Renumber registers for known formats (stabs and dwarf2).  */
3235   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3236   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3237
3238   /* We provide our own function to get register information.  */
3239   set_gdbarch_register_name (gdbarch, xtensa_register_name);
3240   set_gdbarch_register_type (gdbarch, xtensa_register_type);
3241
3242   /* To call functions from GDB using dummy frame.  */
3243   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, xtensa_push_dummy_call);
3244
3245   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
3246
3247   set_gdbarch_return_value (gdbarch, xtensa_return_value);
3248
3249   /* Advance PC across any prologue instructions to reach "real" code.  */
3250   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, xtensa_skip_prologue);
3251
3252   /* Stack grows downward.  */
3253   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3254
3255   /* Set breakpoints.  */
3256   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, xtensa_breakpoint_from_pc);
3257
3258   /* After breakpoint instruction or illegal instruction, pc still
3259      points at break instruction, so don't decrement.  */
3260   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
3261
3262   /* We don't skip args.  */
3263   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
3264
3265   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, xtensa_unwind_pc);
3266
3267   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, xtensa_frame_align);
3268
3269   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, xtensa_dummy_id);
3270
3271   /* Frame handling.  */
3272   frame_base_set_default (gdbarch, &xtensa_frame_base);
3273   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &xtensa_unwind);
3274   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3275
3276   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_xtensa);
3277
3278   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
3279
3280   xtensa_add_reggroups (gdbarch);
3281   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, xtensa_register_reggroup_p);
3282
3283   set_gdbarch_regset_from_core_section (gdbarch,
3284                                         xtensa_regset_from_core_section);
3285
3286   set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3287     (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3288
3289   return gdbarch;
3290 }
3291
3292 static void
3293 xtensa_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
3294 {
3295   error (_("xtensa_dump_tdep(): not implemented"));
3296 }
3297
3298 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
3299 extern initialize_file_ftype _initialize_xtensa_tdep;
3300
3301 void
3302 _initialize_xtensa_tdep (void)
3303 {
3304   struct cmd_list_element *c;
3305
3306   gdbarch_register (bfd_arch_xtensa, xtensa_gdbarch_init, xtensa_dump_tdep);
3307   xtensa_init_reggroups ();
3308
3309   add_setshow_zuinteger_cmd ("xtensa",
3310                              class_maintenance,
3311                              &xtensa_debug_level,
3312                             _("Set Xtensa debugging."),
3313                             _("Show Xtensa debugging."), _("\
3314 When non-zero, Xtensa-specific debugging is enabled. \
3315 Can be 1, 2, 3, or 4 indicating the level of debugging."),
3316                              NULL,
3317                              NULL,
3318                              &setdebuglist, &showdebuglist);
3319 }