Allow ARC target to be configured with --with-cpu=<cpu-name>.
[external/binutils.git] / gdb / xtensa-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Xtensa port of GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2003-2016 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "frame.h"
22 #include "solib-svr4.h"
23 #include "symtab.h"
24 #include "symfile.h"
25 #include "objfiles.h"
26 #include "gdbtypes.h"
27 #include "gdbcore.h"
28 #include "value.h"
29 #include "dis-asm.h"
30 #include "inferior.h"
31 #include "osabi.h"
32 #include "floatformat.h"
33 #include "regcache.h"
34 #include "reggroups.h"
35 #include "regset.h"
36
37 #include "dummy-frame.h"
38 #include "dwarf2.h"
39 #include "dwarf2-frame.h"
40 #include "dwarf2loc.h"
41 #include "frame-base.h"
42 #include "frame-unwind.h"
43
44 #include "arch-utils.h"
45 #include "gdbarch.h"
46 #include "remote.h"
47 #include "serial.h"
48
49 #include "command.h"
50 #include "gdbcmd.h"
51
52 #include "xtensa-isa.h"
53 #include "xtensa-tdep.h"
54 #include "xtensa-config.h"
55
56
57 static unsigned int xtensa_debug_level = 0;
58
59 #define DEBUGWARN(args...) \
60   if (xtensa_debug_level > 0) \
61     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(warn ) " args)
62
63 #define DEBUGINFO(args...) \
64   if (xtensa_debug_level > 1) \
65     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(info ) " args)
66
67 #define DEBUGTRACE(args...) \
68   if (xtensa_debug_level > 2) \
69     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(trace) " args)
70
71 #define DEBUGVERB(args...) \
72   if (xtensa_debug_level > 3) \
73     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(verb ) " args)
74
75
76 /* According to the ABI, the SP must be aligned to 16-byte boundaries.  */
77 #define SP_ALIGNMENT 16
78
79
80 /* On Windowed ABI, we use a6 through a11 for passing arguments
81    to a function called by GDB because CALL4 is used.  */
82 #define ARGS_NUM_REGS           6
83 #define REGISTER_SIZE           4
84
85
86 /* Extract the call size from the return address or PS register.  */
87 #define PS_CALLINC_SHIFT        16
88 #define PS_CALLINC_MASK         0x00030000
89 #define CALLINC(ps)             (((ps) & PS_CALLINC_MASK) >> PS_CALLINC_SHIFT)
90 #define WINSIZE(ra)             (4 * (( (ra) >> 30) & 0x3))
91
92 /* On TX,  hardware can be configured without Exception Option.
93    There is no PS register in this case.  Inside XT-GDB,  let us treat
94    it as a virtual read-only register always holding the same value.  */
95 #define TX_PS                   0x20
96
97 /* ABI-independent macros.  */
98 #define ARG_NOF(gdbarch) \
99   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi \
100    == CallAbiCall0Only ? C0_NARGS : (ARGS_NUM_REGS))
101 #define ARG_1ST(gdbarch) \
102   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi  == CallAbiCall0Only \
103    ? (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS) \
104    : (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 6))
105
106 /* XTENSA_IS_ENTRY tests whether the first byte of an instruction
107    indicates that the instruction is an ENTRY instruction.  */
108
109 #define XTENSA_IS_ENTRY(gdbarch, op1) \
110   ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG) \
111    ? ((op1) == 0x6c) : ((op1) == 0x36))
112
113 #define XTENSA_ENTRY_LENGTH     3
114
115 /* windowing_enabled() returns true, if windowing is enabled.
116    WOE must be set to 1; EXCM to 0.
117    Note: We assume that EXCM is always 0 for XEA1.  */
118
119 #define PS_WOE                  (1<<18)
120 #define PS_EXC                  (1<<4)
121
122 static int
123 windowing_enabled (struct gdbarch *gdbarch, unsigned int ps)
124 {
125   /* If we know CALL0 ABI is set explicitly,  say it is Call0.  */
126   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
127     return 0;
128
129   return ((ps & PS_EXC) == 0 && (ps & PS_WOE) != 0);
130 }
131
132 /* Convert a live A-register number to the corresponding AR-register
133    number.  */
134 static int
135 arreg_number (struct gdbarch *gdbarch, int a_regnum, ULONGEST wb)
136 {
137   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
138   int arreg;
139
140   arreg = a_regnum - tdep->a0_base;
141   arreg += (wb & ((tdep->num_aregs - 1) >> 2)) << WB_SHIFT;
142   arreg &= tdep->num_aregs - 1;
143
144   return arreg + tdep->ar_base;
145 }
146
147 /* Convert a live AR-register number to the corresponding A-register order
148    number in a range [0..15].  Return -1, if AR_REGNUM is out of WB window.  */
149 static int
150 areg_number (struct gdbarch *gdbarch, int ar_regnum, unsigned int wb)
151 {
152   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
153   int areg;
154
155   areg = ar_regnum - tdep->ar_base;
156   if (areg < 0 || areg >= tdep->num_aregs)
157     return -1;
158   areg = (areg - wb * 4) & (tdep->num_aregs - 1);
159   return (areg > 15) ? -1 : areg;
160 }
161
162 /* Read Xtensa register directly from the hardware.  */ 
163 static unsigned long
164 xtensa_read_register (int regnum)
165 {
166   ULONGEST value;
167
168   regcache_raw_read_unsigned (get_current_regcache (), regnum, &value);
169   return (unsigned long) value;
170 }
171
172 /* Write Xtensa register directly to the hardware.  */ 
173 static void
174 xtensa_write_register (int regnum, ULONGEST value)
175 {
176   regcache_raw_write_unsigned (get_current_regcache (), regnum, value);
177 }
178
179 /* Return the window size of the previous call to the function from which we
180    have just returned.
181
182    This function is used to extract the return value after a called function
183    has returned to the caller.  On Xtensa, the register that holds the return
184    value (from the perspective of the caller) depends on what call
185    instruction was used.  For now, we are assuming that the call instruction
186    precedes the current address, so we simply analyze the call instruction.
187    If we are in a dummy frame, we simply return 4 as we used a 'pseudo-call4'
188    method to call the inferior function.  */
189
190 static int
191 extract_call_winsize (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
192 {
193   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
194   int winsize = 4;
195   int insn;
196   gdb_byte buf[4];
197
198   DEBUGTRACE ("extract_call_winsize (pc = 0x%08x)\n", (int) pc);
199
200   /* Read the previous instruction (should be a call[x]{4|8|12}.  */
201   read_memory (pc-3, buf, 3);
202   insn = extract_unsigned_integer (buf, 3, byte_order);
203
204   /* Decode call instruction:
205      Little Endian
206        call{0,4,8,12}   OFFSET || {00,01,10,11} || 0101
207        callx{0,4,8,12}  OFFSET || 11 || {00,01,10,11} || 0000
208      Big Endian
209        call{0,4,8,12}   0101 || {00,01,10,11} || OFFSET
210        callx{0,4,8,12}  0000 || {00,01,10,11} || 11 || OFFSET.  */
211
212   if (byte_order == BFD_ENDIAN_LITTLE)
213     {
214       if (((insn & 0xf) == 0x5) || ((insn & 0xcf) == 0xc0))
215         winsize = (insn & 0x30) >> 2;   /* 0, 4, 8, 12.  */
216     }
217   else
218     {
219       if (((insn >> 20) == 0x5) || (((insn >> 16) & 0xf3) == 0x03))
220         winsize = (insn >> 16) & 0xc;   /* 0, 4, 8, 12.  */
221     }
222   return winsize;
223 }
224
225
226 /* REGISTER INFORMATION */
227
228 /* Find register by name.  */
229 static int
230 xtensa_find_register_by_name (struct gdbarch *gdbarch, char *name)
231 {
232   int i;
233
234   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch)
235          + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
236        i++)
237
238     if (strcasecmp (gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].name, name) == 0)
239       return i;
240
241   return -1;
242 }
243
244 /* Returns the name of a register.  */
245 static const char *
246 xtensa_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
247 {
248   /* Return the name stored in the register map.  */
249   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
250                               + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
251     return gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum].name;
252
253   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register %d"), regnum);
254   return 0;
255 }
256
257 /* Return the type of a register.  Create a new type, if necessary.  */
258
259 static struct type *
260 xtensa_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
261 {
262   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
263
264   /* Return signed integer for ARx and Ax registers.  */
265   if ((regnum >= tdep->ar_base
266        && regnum < tdep->ar_base + tdep->num_aregs)
267       || (regnum >= tdep->a0_base
268           && regnum < tdep->a0_base + 16))
269     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
270
271   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch)
272       || regnum == tdep->a0_base + 1)
273     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
274
275   /* Return the stored type for all other registers.  */
276   else if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
277                                    + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
278     {
279       xtensa_register_t* reg = &tdep->regmap[regnum];
280
281       /* Set ctype for this register (only the first time).  */
282
283       if (reg->ctype == 0)
284         {
285           struct ctype_cache *tp;
286           int size = reg->byte_size;
287
288           /* We always use the memory representation,
289              even if the register width is smaller.  */
290           switch (size)
291             {
292             case 1:
293               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
294               break;
295
296             case 2:
297               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
298               break;
299
300             case 4:
301               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
302               break;
303
304             case 8:
305               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
306               break;
307
308             case 16:
309               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint128;
310               break;
311
312             default:
313               for (tp = tdep->type_entries; tp != NULL; tp = tp->next)
314                 if (tp->size == size)
315                   break;
316
317               if (tp == NULL)
318                 {
319                   char *name = xstrprintf ("int%d", size * 8);
320
321                   tp = XNEW (struct ctype_cache);
322                   tp->next = tdep->type_entries;
323                   tdep->type_entries = tp;
324                   tp->size = size;
325                   tp->virtual_type
326                     = arch_integer_type (gdbarch, size * 8, 1, name);
327                   xfree (name);
328                 }
329
330               reg->ctype = tp->virtual_type;
331             }
332         }
333       return reg->ctype;
334     }
335
336   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register number %d"), regnum);
337   return 0;
338 }
339
340
341 /* Return the 'local' register number for stubs, dwarf2, etc.
342    The debugging information enumerates registers starting from 0 for A0
343    to n for An.  So, we only have to add the base number for A0.  */
344
345 static int
346 xtensa_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
347 {
348   int i;
349
350   if (regnum >= 0 && regnum < 16)
351     return gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum;
352
353   for (i = 0;
354        i < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
355        i++)
356     if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].target_number)
357       return i;
358
359   return -1;
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   /* Read aliases a0..a15, if this is a Windowed ABI.  */
557   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
558       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
559       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
560     {
561       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
562       enum register_status status;
563
564       status = regcache_raw_read (regcache,
565                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
566                                   buf);
567       if (status != REG_VALID)
568         return status;
569       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
570                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
571     }
572
573   /* We can always read non-pseudo registers.  */
574   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
575     return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
576
577   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
578      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
579      
580   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
581     {
582       buffer[0] = (gdb_byte)0;
583       buffer[1] = (gdb_byte)0;
584       buffer[2] = (gdb_byte)0;
585       buffer[3] = (gdb_byte)0;
586       return REG_VALID;
587     }
588   /* Pseudo registers.  */
589   else if (regnum >= 0
590             && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
591                         + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
592     {
593       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
594       xtensa_register_type_t type = reg->type;
595       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
596
597       /* We cannot read Unknown or Unmapped registers.  */
598       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
599         {
600           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
601             {
602               warning (_("cannot read register %s"),
603                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
604               return REG_VALID;
605             }
606         }
607
608       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
609       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
610         {
611           /* Use 'fetch' to get register?  */
612           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
613             {
614               warning (_("cannot read register"));
615               return REG_VALID;
616             }
617
618           /* On some targets (esp. simulators), we can always read the reg.  */
619           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
620             {
621               warning (_("cannot read register"));
622               return REG_VALID;
623             }
624         }
625
626       /* We can always read mapped registers.  */
627       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
628         return xtensa_register_read_masked (regcache, reg, buffer);
629
630       /* Assume that we can read the register.  */
631       return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
632     }
633   else
634     internal_error (__FILE__, __LINE__,
635                     _("invalid register number %d"), regnum);
636 }
637
638
639 /* Write pseudo registers.  */
640
641 static void
642 xtensa_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
643                               struct regcache *regcache,
644                               int regnum,
645                               const gdb_byte *buffer)
646 {
647   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
648
649   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_write (... regnum = %d (%s) ...)\n",
650               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
651
652   /* Renumber register, if aliase a0..a15 on Windowed ABI.  */
653   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
654       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
655       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
656     {
657       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
658
659       regcache_raw_read (regcache,
660                          gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
661       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
662                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
663     }
664
665   /* We can always write 'core' registers.
666      Note: We might have converted Ax->ARy.  */
667   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
668     regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
669
670   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
671      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
672
673   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
674     {
675       return;
676     }
677   /* Pseudo registers.  */
678   else if (regnum >= 0
679            && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
680                        + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
681     {
682       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
683       xtensa_register_type_t type = reg->type;
684       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
685
686       /* On most targets, we cannot write registers
687          of type "Unknown" or "Unmapped".  */
688       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
689         {
690           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
691             {
692               warning (_("cannot write register %s"),
693                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
694               return;
695             }
696         }
697
698       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
699       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
700         {
701           /* Use 'store' to get register?  */
702           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
703             {
704               warning (_("cannot write register"));
705               return;
706             }
707
708           /* On some targets (esp. simulators), we can always write
709              the register.  */
710           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
711             {
712               warning (_("cannot write register"));
713               return;
714             }
715         }
716
717       /* We can always write mapped registers.  */
718       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
719         {
720           xtensa_register_write_masked (regcache, reg, buffer);
721           return;
722         }
723
724       /* Assume that we can write the register.  */
725       regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
726     }
727   else
728     internal_error (__FILE__, __LINE__,
729                     _("invalid register number %d"), regnum);
730 }
731
732 static struct reggroup *xtensa_ar_reggroup;
733 static struct reggroup *xtensa_user_reggroup;
734 static struct reggroup *xtensa_vectra_reggroup;
735 static struct reggroup *xtensa_cp[XTENSA_MAX_COPROCESSOR];
736
737 static void
738 xtensa_init_reggroups (void)
739 {
740   int i;
741   char cpname[] = "cp0";
742
743   xtensa_ar_reggroup = reggroup_new ("ar", USER_REGGROUP);
744   xtensa_user_reggroup = reggroup_new ("user", USER_REGGROUP);
745   xtensa_vectra_reggroup = reggroup_new ("vectra", USER_REGGROUP);
746
747   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
748     {
749       cpname[2] = '0' + i;
750       xtensa_cp[i] = reggroup_new (cpname, USER_REGGROUP);
751     }
752 }
753
754 static void
755 xtensa_add_reggroups (struct gdbarch *gdbarch)
756 {
757   int i;
758
759   /* Predefined groups.  */
760   reggroup_add (gdbarch, all_reggroup);
761   reggroup_add (gdbarch, save_reggroup);
762   reggroup_add (gdbarch, restore_reggroup);
763   reggroup_add (gdbarch, system_reggroup);
764   reggroup_add (gdbarch, vector_reggroup);
765   reggroup_add (gdbarch, general_reggroup);
766   reggroup_add (gdbarch, float_reggroup);
767
768   /* Xtensa-specific groups.  */
769   reggroup_add (gdbarch, xtensa_ar_reggroup);
770   reggroup_add (gdbarch, xtensa_user_reggroup);
771   reggroup_add (gdbarch, xtensa_vectra_reggroup);
772
773   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
774     reggroup_add (gdbarch, xtensa_cp[i]);
775 }
776
777 static int 
778 xtensa_coprocessor_register_group (struct reggroup *group)
779 {
780   int i;
781
782   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
783     if (group == xtensa_cp[i])
784       return i;
785
786   return -1;
787 }
788
789 #define SAVE_REST_FLAGS (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
790                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE \
791                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_VOLATILE)
792
793 #define SAVE_REST_VALID (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
794                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE)
795
796 static int
797 xtensa_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch,
798                             int regnum,
799                             struct reggroup *group)
800 {
801   xtensa_register_t* reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
802   xtensa_register_type_t type = reg->type;
803   xtensa_register_group_t rg = reg->group;
804   int cp_number;
805
806   if (group == save_reggroup)
807     /* Every single register should be included into the list of registers
808        to be watched for changes while using -data-list-changed-registers.  */
809     return 1;
810
811   /* First, skip registers that are not visible to this target
812      (unknown and unmapped registers when not using ISS).  */
813
814   if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
815     return 0;
816   if (group == all_reggroup)
817     return 1;
818   if (group == xtensa_ar_reggroup)
819     return rg & xtRegisterGroupAddrReg;
820   if (group == xtensa_user_reggroup)
821     return rg & xtRegisterGroupUser;
822   if (group == float_reggroup)
823     return rg & xtRegisterGroupFloat;
824   if (group == general_reggroup)
825     return rg & xtRegisterGroupGeneral;
826   if (group == system_reggroup)
827     return rg & xtRegisterGroupState;
828   if (group == vector_reggroup || group == xtensa_vectra_reggroup)
829     return rg & xtRegisterGroupVectra;
830   if (group == restore_reggroup)
831     return (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
832             && (reg->flags & SAVE_REST_FLAGS) == SAVE_REST_VALID);
833   cp_number = xtensa_coprocessor_register_group (group);
834   if (cp_number >= 0)
835     return rg & (xtRegisterGroupCP0 << cp_number);
836   else
837     return 1;
838 }
839
840
841 /* Supply register REGNUM from the buffer specified by GREGS and LEN
842    in the general-purpose register set REGSET to register cache
843    REGCACHE.  If REGNUM is -1 do this for all registers in REGSET.  */
844
845 static void
846 xtensa_supply_gregset (const struct regset *regset,
847                        struct regcache *rc,
848                        int regnum,
849                        const void *gregs,
850                        size_t len)
851 {
852   const xtensa_elf_gregset_t *regs = (const xtensa_elf_gregset_t *) gregs;
853   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (rc);
854   int i;
855
856   DEBUGTRACE ("xtensa_supply_gregset (..., regnum==%d, ...)\n", regnum);
857
858   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
859     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), (char *) &regs->pc);
860   if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
861     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), (char *) &regs->ps);
862   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum || regnum == -1)
863     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
864                          (char *) &regs->windowbase);
865   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum || regnum == -1)
866     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
867                          (char *) &regs->windowstart);
868   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum || regnum == -1)
869     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum,
870                          (char *) &regs->lbeg);
871   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum || regnum == -1)
872     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum,
873                          (char *) &regs->lend);
874   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum || regnum == -1)
875     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum,
876                          (char *) &regs->lcount);
877   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum || regnum == -1)
878     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum,
879                          (char *) &regs->sar);
880   if (regnum >=gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
881       && regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
882                     + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs)
883     regcache_raw_supply (rc, regnum,
884                          (char *) &regs->ar[regnum - gdbarch_tdep
885                            (gdbarch)->ar_base]);
886   else if (regnum == -1)
887     {
888       for (i = 0; i < gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs; ++i)
889         regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base + i,
890                              (char *) &regs->ar[i]);
891     }
892 }
893
894
895 /* Xtensa register set.  */
896
897 static struct regset
898 xtensa_gregset =
899 {
900   NULL,
901   xtensa_supply_gregset
902 };
903
904
905 /* Iterate over supported core file register note sections. */
906
907 static void
908 xtensa_iterate_over_regset_sections (struct gdbarch *gdbarch,
909                                      iterate_over_regset_sections_cb *cb,
910                                      void *cb_data,
911                                      const struct regcache *regcache)
912 {
913   DEBUGTRACE ("xtensa_iterate_over_regset_sections\n");
914
915   cb (".reg", sizeof (xtensa_elf_gregset_t), &xtensa_gregset,
916       NULL, cb_data);
917 }
918
919
920 /* Handling frames.  */
921
922 /* Number of registers to save in case of Windowed ABI.  */
923 #define XTENSA_NUM_SAVED_AREGS          12
924
925 /* Frame cache part for Windowed ABI.  */
926 typedef struct xtensa_windowed_frame_cache
927 {
928   int wb;               /* WINDOWBASE of the previous frame.  */
929   int callsize;         /* Call size of this frame.  */
930   int ws;               /* WINDOWSTART of the previous frame.  It keeps track of
931                            life windows only.  If there is no bit set for the
932                            window,  that means it had been already spilled
933                            because of window overflow.  */
934
935    /* Addresses of spilled A-registers.
936       AREGS[i] == -1, if corresponding AR is alive.  */
937   CORE_ADDR aregs[XTENSA_NUM_SAVED_AREGS];
938 } xtensa_windowed_frame_cache_t;
939
940 /* Call0 ABI Definitions.  */
941
942 #define C0_MAXOPDS  3   /* Maximum number of operands for prologue
943                            analysis.  */
944 #define C0_NREGS   16   /* Number of A-registers to track.  */
945 #define C0_CLESV   12   /* Callee-saved registers are here and up.  */
946 #define C0_SP       1   /* Register used as SP.  */
947 #define C0_FP      15   /* Register used as FP.  */
948 #define C0_RA       0   /* Register used as return address.  */
949 #define C0_ARGS     2   /* Register used as first arg/retval.  */
950 #define C0_NARGS    6   /* Number of A-regs for args/retvals.  */
951
952 /* Each element of xtensa_call0_frame_cache.c0_rt[] describes for each
953    A-register where the current content of the reg came from (in terms
954    of an original reg and a constant).  Negative values of c0_rt[n].fp_reg
955    mean that the orignal content of the register was saved to the stack.
956    c0_rt[n].fr.ofs is NOT the offset from the frame base because we don't 
957    know where SP will end up until the entire prologue has been analyzed.  */
958
959 #define C0_CONST   -1   /* fr_reg value if register contains a constant.  */
960 #define C0_INEXP   -2   /* fr_reg value if inexpressible as reg + offset.  */
961 #define C0_NOSTK   -1   /* to_stk value if register has not been stored.  */
962
963 extern xtensa_isa xtensa_default_isa;
964
965 typedef struct xtensa_c0reg
966 {
967   int fr_reg;  /* original register from which register content
968                   is derived, or C0_CONST, or C0_INEXP.  */
969   int fr_ofs;  /* constant offset from reg, or immediate value.  */
970   int to_stk;  /* offset from original SP to register (4-byte aligned),
971                   or C0_NOSTK if register has not been saved.  */
972 } xtensa_c0reg_t;
973
974 /* Frame cache part for Call0 ABI.  */
975 typedef struct xtensa_call0_frame_cache
976 {
977   int c0_frmsz;                    /* Stack frame size.  */
978   int c0_hasfp;                    /* Current frame uses frame pointer.  */
979   int fp_regnum;                   /* A-register used as FP.  */
980   int c0_fp;                       /* Actual value of frame pointer.  */
981   int c0_fpalign;                  /* Dinamic adjustment for the stack
982                                       pointer. It's an AND mask. Zero,
983                                       if alignment was not adjusted.  */
984   int c0_old_sp;                   /* In case of dynamic adjustment, it is
985                                       a register holding unaligned sp. 
986                                       C0_INEXP, when undefined.  */
987   int c0_sp_ofs;                   /* If "c0_old_sp" was spilled it's a
988                                       stack offset. C0_NOSTK otherwise.  */
989                                            
990   xtensa_c0reg_t c0_rt[C0_NREGS];  /* Register tracking information.  */
991 } xtensa_call0_frame_cache_t;
992
993 typedef struct xtensa_frame_cache
994 {
995   CORE_ADDR base;       /* Stack pointer of this frame.  */
996   CORE_ADDR pc;         /* PC of this frame at the function entry point.  */
997   CORE_ADDR ra;         /* The raw return address of this frame.  */
998   CORE_ADDR ps;         /* The PS register of the previous (older) frame.  */
999   CORE_ADDR prev_sp;    /* Stack Pointer of the previous (older) frame.  */
1000   int call0;            /* It's a call0 framework (else windowed).  */
1001   union
1002     {
1003       xtensa_windowed_frame_cache_t     wd;     /* call0 == false.  */
1004       xtensa_call0_frame_cache_t        c0;     /* call0 == true.  */
1005     };
1006 } xtensa_frame_cache_t;
1007
1008
1009 static struct xtensa_frame_cache *
1010 xtensa_alloc_frame_cache (int windowed)
1011 {
1012   xtensa_frame_cache_t *cache;
1013   int i;
1014
1015   DEBUGTRACE ("xtensa_alloc_frame_cache ()\n");
1016
1017   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (xtensa_frame_cache_t);
1018
1019   cache->base = 0;
1020   cache->pc = 0;
1021   cache->ra = 0;
1022   cache->ps = 0;
1023   cache->prev_sp = 0;
1024   cache->call0 = !windowed;
1025   if (cache->call0)
1026     {
1027       cache->c0.c0_frmsz  = -1;
1028       cache->c0.c0_hasfp  =  0;
1029       cache->c0.fp_regnum = -1;
1030       cache->c0.c0_fp     = -1;
1031       cache->c0.c0_fpalign =  0;
1032       cache->c0.c0_old_sp  =  C0_INEXP;
1033       cache->c0.c0_sp_ofs  =  C0_NOSTK;
1034
1035       for (i = 0; i < C0_NREGS; i++)
1036         {
1037           cache->c0.c0_rt[i].fr_reg = i;
1038           cache->c0.c0_rt[i].fr_ofs = 0;
1039           cache->c0.c0_rt[i].to_stk = C0_NOSTK;
1040         }
1041     }
1042   else
1043     {
1044       cache->wd.wb = 0;
1045       cache->wd.ws = 0;
1046       cache->wd.callsize = -1;
1047
1048       for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
1049         cache->wd.aregs[i] = -1;
1050     }
1051   return cache;
1052 }
1053
1054
1055 static CORE_ADDR
1056 xtensa_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR address)
1057 {
1058   return address & ~15;
1059 }
1060
1061
1062 static CORE_ADDR
1063 xtensa_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1064 {
1065   gdb_byte buf[8];
1066   CORE_ADDR pc;
1067
1068   DEBUGTRACE ("xtensa_unwind_pc (next_frame = %s)\n", 
1069                 host_address_to_string (next_frame));
1070
1071   frame_unwind_register (next_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), buf);
1072   pc = extract_typed_address (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
1073
1074   DEBUGINFO ("[xtensa_unwind_pc] pc = 0x%08x\n", (unsigned int) pc);
1075
1076   return pc;
1077 }
1078
1079
1080 static struct frame_id
1081 xtensa_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1082 {
1083   CORE_ADDR pc, fp;
1084
1085   /* THIS-FRAME is a dummy frame.  Return a frame ID of that frame.  */
1086
1087   pc = get_frame_pc (this_frame);
1088   fp = get_frame_register_unsigned
1089          (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1090
1091   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1092   return frame_id_build (fp + SP_ALIGNMENT, pc);
1093 }
1094
1095 /* Returns true,  if instruction to execute next is unique to Xtensa Window
1096    Interrupt Handlers.  It can only be one of L32E,  S32E,  RFWO,  or RFWU.  */
1097
1098 static int
1099 xtensa_window_interrupt_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1100 {
1101   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1102   unsigned int insn = read_memory_integer (pc, 4, byte_order);
1103   unsigned int code;
1104
1105   if (byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1106     {
1107       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1108       code = insn & 0xf000ff00;
1109       if ((code == 0x00009000) || (code == 0x00009400))
1110         return 1;
1111       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1112       code = insn & 0xffffff00;
1113       return ((code == 0x00430000) || (code == 0x00530000));
1114     }
1115   else
1116     {
1117       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1118       code = insn & 0x00ff000f;
1119       if ((code == 0x090000) || (code == 0x490000))
1120         return 1;
1121       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1122       code = insn & 0x00ffffff;
1123       return ((code == 0x00003400) || (code == 0x00003500));
1124     }
1125 }
1126
1127 /* Returns the best guess about which register is a frame pointer
1128    for the function containing CURRENT_PC.  */
1129
1130 #define XTENSA_ISA_BSZ          32              /* Instruction buffer size.  */
1131 #define XTENSA_ISA_BADPC        ((CORE_ADDR)0)  /* Bad PC value.  */
1132
1133 static unsigned int
1134 xtensa_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc)
1135 {
1136 #define RETURN_FP goto done
1137
1138   unsigned int fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
1139   CORE_ADDR start_addr;
1140   xtensa_isa isa;
1141   xtensa_insnbuf ins, slot;
1142   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
1143   CORE_ADDR ia, bt, ba;
1144   xtensa_format ifmt;
1145   int ilen, islots, is;
1146   xtensa_opcode opc;
1147   const char *opcname;
1148
1149   find_pc_partial_function (current_pc, NULL, &start_addr, NULL);
1150   if (start_addr == 0)
1151     return fp_regnum;
1152
1153   if (!xtensa_default_isa)
1154     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
1155   isa = xtensa_default_isa;
1156   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
1157   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1158   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1159   ba = 0;
1160
1161   for (ia = start_addr, bt = ia; ia < current_pc ; ia += ilen)
1162     {
1163       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
1164         {
1165           ba = ia;
1166           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < current_pc
1167             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : current_pc;
1168           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
1169             RETURN_FP;
1170         }
1171
1172       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
1173       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
1174       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
1175         RETURN_FP;
1176       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
1177       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
1178         RETURN_FP;
1179       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
1180       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
1181         RETURN_FP;
1182       
1183       for (is = 0; is < islots; ++is)
1184         {
1185           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
1186             RETURN_FP;
1187           
1188           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
1189           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
1190             RETURN_FP;
1191           
1192           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
1193
1194           if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
1195               || strcasecmp (opcname, "or") == 0)
1196             {
1197               unsigned int register_operand;
1198
1199               /* Possible candidate for setting frame pointer
1200                  from A1.  This is what we are looking for.  */
1201
1202               if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, 
1203                                             is, slot, &register_operand) != 0)
1204                 RETURN_FP;
1205               if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &register_operand) != 0)
1206                 RETURN_FP;
1207               if (register_operand == 1)  /* Mov{.n} FP A1.  */
1208                 {
1209                   if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, 
1210                                                 &register_operand) != 0)
1211                     RETURN_FP;
1212                   if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0,
1213                                              &register_operand) != 0)
1214                     RETURN_FP;
1215
1216                   fp_regnum
1217                     = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + register_operand;
1218                   RETURN_FP;
1219                 }
1220             }
1221
1222           if (
1223               /* We have problems decoding the memory.  */
1224               opcname == NULL 
1225               || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
1226               || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0
1227               /* Hit planted breakpoint.  */
1228               || strcasecmp (opcname, "break") == 0
1229               || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0
1230               /* Flow control instructions finish prologue.  */
1231               || xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
1232               || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
1233               || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
1234               || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
1235               || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
1236               || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
1237             /* Can not continue analysis.  */
1238             RETURN_FP;
1239         }
1240     }
1241 done:
1242   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
1243   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
1244   return fp_regnum;
1245 }
1246
1247 /* The key values to identify the frame using "cache" are 
1248
1249         cache->base    = SP (or best guess about FP) of this frame;
1250         cache->pc      = entry-PC (entry point of the frame function);
1251         cache->prev_sp = SP of the previous frame.  */
1252
1253 static void
1254 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1255                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc);
1256
1257 static void
1258 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1259                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
1260                                      CORE_ADDR pc);
1261
1262 static struct xtensa_frame_cache *
1263 xtensa_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1264 {
1265   xtensa_frame_cache_t *cache;
1266   CORE_ADDR ra, wb, ws, pc, sp, ps;
1267   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1268   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1269   unsigned int fp_regnum;
1270   int  windowed, ps_regnum;
1271
1272   if (*this_cache)
1273     return (struct xtensa_frame_cache *) *this_cache;
1274
1275   pc = get_frame_register_unsigned (this_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1276   ps_regnum = gdbarch_ps_regnum (gdbarch);
1277   ps = (ps_regnum >= 0
1278         ? get_frame_register_unsigned (this_frame, ps_regnum) : TX_PS);
1279
1280   windowed = windowing_enabled (gdbarch, ps);
1281
1282   /* Get pristine xtensa-frame.  */
1283   cache = xtensa_alloc_frame_cache (windowed);
1284   *this_cache = cache;
1285
1286   if (windowed)
1287     {
1288       LONGEST op1;
1289
1290       /* Get WINDOWBASE, WINDOWSTART, and PS registers.  */
1291       wb = get_frame_register_unsigned (this_frame, 
1292                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
1293       ws = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1294                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
1295
1296       if (safe_read_memory_integer (pc, 1, byte_order, &op1)
1297           && XTENSA_IS_ENTRY (gdbarch, op1))
1298         {
1299           int callinc = CALLINC (ps);
1300           ra = get_frame_register_unsigned
1301             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + callinc * 4);
1302           
1303           /* ENTRY hasn't been executed yet, therefore callsize is still 0.  */
1304           cache->wd.callsize = 0;
1305           cache->wd.wb = wb;
1306           cache->wd.ws = ws;
1307           cache->prev_sp = get_frame_register_unsigned
1308                              (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1309
1310           /* This only can be the outermost frame since we are
1311              just about to execute ENTRY.  SP hasn't been set yet.
1312              We can assume any frame size, because it does not
1313              matter, and, let's fake frame base in cache.  */
1314           cache->base = cache->prev_sp - 16;
1315
1316           cache->pc = pc;
1317           cache->ra = (cache->pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1318           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1319             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1320
1321           return cache;
1322         }
1323       else
1324         {
1325           fp_regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
1326           ra = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1327                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base);
1328           cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
1329           cache->wd.wb = (wb - cache->wd.callsize / 4)
1330                           & (gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs / 4 - 1);
1331           cache->wd.ws = ws & ~(1 << wb);
1332
1333           cache->pc = get_frame_func (this_frame);
1334           cache->ra = (pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1335           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1336             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1337         }
1338
1339       if (cache->wd.ws == 0)
1340         {
1341           int i;
1342
1343           /* Set A0...A3.  */
1344           sp = get_frame_register_unsigned
1345             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1) - 16;
1346           
1347           for (i = 0; i < 4; i++, sp += 4)
1348             {
1349               cache->wd.aregs[i] = sp;
1350             }
1351
1352           if (cache->wd.callsize > 4)
1353             {
1354               /* Set A4...A7/A11.  */
1355               /* Get the SP of the frame previous to the previous one.
1356                  To achieve this, we have to dereference SP twice.  */
1357               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1358               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1359               sp -= cache->wd.callsize * 4;
1360
1361               for ( i = 4; i < cache->wd.callsize; i++, sp += 4)
1362                 {
1363                   cache->wd.aregs[i] = sp;
1364                 }
1365             }
1366         }
1367
1368       if ((cache->prev_sp == 0) && ( ra != 0 ))
1369         /* If RA is equal to 0 this frame is an outermost frame.  Leave
1370            cache->prev_sp unchanged marking the boundary of the frame stack.  */
1371         {
1372           if ((cache->wd.ws & (1 << cache->wd.wb)) == 0)
1373             {
1374               /* Register window overflow already happened.
1375                  We can read caller's SP from the proper spill loction.  */
1376               sp = get_frame_register_unsigned
1377                 (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1378               cache->prev_sp = read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1379             }
1380           else
1381             {
1382               /* Read caller's frame SP directly from the previous window.  */
1383               int regnum = arreg_number
1384                              (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1,
1385                               cache->wd.wb);
1386
1387               cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum);
1388             }
1389         }
1390     }
1391   else if (xtensa_window_interrupt_insn (gdbarch, pc))
1392     {
1393       /* Execution stopped inside Xtensa Window Interrupt Handler.  */
1394
1395       xtensa_window_interrupt_frame_cache (this_frame, cache, pc);
1396       /* Everything was set already,  including cache->base.  */
1397       return cache;
1398     }
1399   else  /* Call0 framework.  */
1400     {
1401       call0_frame_cache (this_frame, cache, pc);  
1402       fp_regnum = cache->c0.fp_regnum;
1403     }
1404
1405   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
1406
1407   return cache;
1408 }
1409
1410 static int xtensa_session_once_reported = 1;
1411
1412 /* Report a problem with prologue analysis while doing backtracing.
1413    But, do it only once to avoid annoyng repeated messages.  */
1414
1415 static void
1416 warning_once (void)
1417 {
1418   if (xtensa_session_once_reported == 0)
1419     warning (_("\
1420 \nUnrecognised function prologue. Stack trace cannot be resolved. \
1421 This message will not be repeated in this session.\n"));
1422
1423   xtensa_session_once_reported = 1;
1424 }
1425
1426
1427 static void
1428 xtensa_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1429                       void **this_cache,
1430                       struct frame_id *this_id)
1431 {
1432   struct xtensa_frame_cache *cache =
1433     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1434
1435   if (cache->prev_sp == 0)
1436     return;
1437
1438   (*this_id) = frame_id_build (cache->prev_sp, cache->pc);
1439 }
1440
1441 static struct value *
1442 xtensa_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1443                             void **this_cache,
1444                             int regnum)
1445 {
1446   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1447   struct xtensa_frame_cache *cache;
1448   ULONGEST saved_reg = 0;
1449   int done = 1;
1450
1451   if (*this_cache == NULL)
1452     *this_cache = xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1453   cache = (struct xtensa_frame_cache *) *this_cache;
1454
1455   if (regnum ==gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1456     saved_reg = cache->ra;
1457   else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1)
1458     saved_reg = cache->prev_sp;
1459   else if (!cache->call0)
1460     {
1461       if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum)
1462         saved_reg = cache->wd.ws;
1463       else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum)
1464         saved_reg = cache->wd.wb;
1465       else if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch))
1466         saved_reg = cache->ps;
1467       else
1468         done = 0;
1469     }
1470   else
1471     done = 0;
1472
1473   if (done)
1474     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, saved_reg);
1475
1476   if (!cache->call0) /* Windowed ABI.  */
1477     {
1478       /* Convert A-register numbers to AR-register numbers,
1479          if we deal with A-register.  */
1480       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base
1481           && regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15)
1482         regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1483
1484       /* Check, if we deal with AR-register saved on stack.  */
1485       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1486           && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1487                          + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs))
1488         {
1489           int areg = areg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1490
1491           if (areg >= 0
1492               && areg < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS
1493               && cache->wd.aregs[areg] != -1)
1494             return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1495                                             cache->wd.aregs[areg]);
1496         }
1497     }
1498   else /* Call0 ABI.  */
1499     {
1500       int reg = (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1501                 && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1502                                + C0_NREGS))
1503                   ? regnum - gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base : regnum;
1504
1505       if (reg < C0_NREGS)
1506         {
1507           CORE_ADDR spe;
1508           int stkofs;
1509
1510           /* If register was saved in the prologue, retrieve it.  */
1511           stkofs = cache->c0.c0_rt[reg].to_stk;
1512           if (stkofs != C0_NOSTK)
1513             {
1514               /* Determine SP on entry based on FP.  */
1515               spe = cache->c0.c0_fp
1516                 - cache->c0.c0_rt[cache->c0.fp_regnum].fr_ofs;
1517
1518               return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1519                                               spe + stkofs);
1520             }
1521         }
1522     }
1523
1524   /* All other registers have been either saved to
1525      the stack or are still alive in the processor.  */
1526
1527   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
1528 }
1529
1530
1531 static const struct frame_unwind
1532 xtensa_unwind =
1533 {
1534   NORMAL_FRAME,
1535   default_frame_unwind_stop_reason,
1536   xtensa_frame_this_id,
1537   xtensa_frame_prev_register,
1538   NULL,
1539   default_frame_sniffer
1540 };
1541
1542 static CORE_ADDR
1543 xtensa_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1544 {
1545   struct xtensa_frame_cache *cache =
1546     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1547
1548   return cache->base;
1549 }
1550
1551 static const struct frame_base
1552 xtensa_frame_base =
1553 {
1554   &xtensa_unwind,
1555   xtensa_frame_base_address,
1556   xtensa_frame_base_address,
1557   xtensa_frame_base_address
1558 };
1559
1560
1561 static void
1562 xtensa_extract_return_value (struct type *type,
1563                              struct regcache *regcache,
1564                              void *dst)
1565 {
1566   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1567   bfd_byte *valbuf = (bfd_byte *) dst;
1568   int len = TYPE_LENGTH (type);
1569   ULONGEST pc, wb;
1570   int callsize, areg;
1571   int offset = 0;
1572
1573   DEBUGTRACE ("xtensa_extract_return_value (...)\n");
1574
1575   gdb_assert(len > 0);
1576
1577   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1578     {
1579       /* First, we have to find the caller window in the register file.  */
1580       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1581       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1582
1583       /* On Xtensa, we can return up to 4 words (or 2 for call12).  */
1584       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1585         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1586                         _("cannot extract return value of %d bytes long"),
1587                         len);
1588
1589       /* Get the register offset of the return
1590          register (A2) in the caller window.  */
1591       regcache_raw_read_unsigned
1592         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1593       areg = arreg_number (gdbarch,
1594                           gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1595     }
1596   else
1597     {
1598       /* No windowing hardware - Call0 ABI.  */
1599       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1600     }
1601
1602   DEBUGINFO ("[xtensa_extract_return_value] areg %d len %d\n", areg, len);
1603
1604   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1605     offset = 4 - len;
1606
1607   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1608     {
1609       if (len < 4)
1610         regcache_raw_read_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1611       else
1612         regcache_raw_read (regcache, areg, valbuf);
1613     }
1614 }
1615
1616
1617 static void
1618 xtensa_store_return_value (struct type *type,
1619                            struct regcache *regcache,
1620                            const void *dst)
1621 {
1622   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1623   const bfd_byte *valbuf = (const bfd_byte *) dst;
1624   unsigned int areg;
1625   ULONGEST pc, wb;
1626   int callsize;
1627   int len = TYPE_LENGTH (type);
1628   int offset = 0;
1629
1630   DEBUGTRACE ("xtensa_store_return_value (...)\n");
1631
1632   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1633     {
1634       regcache_raw_read_unsigned 
1635         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1636       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1637       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1638
1639       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1640         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1641                         _("unimplemented for this length: %d"),
1642                         TYPE_LENGTH (type));
1643       areg = arreg_number (gdbarch,
1644                            gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1645
1646       DEBUGTRACE ("[xtensa_store_return_value] callsize %d wb %d\n",
1647               callsize, (int) wb);
1648     }
1649   else
1650     {
1651       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1652     }
1653
1654   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1655     offset = 4 - len;
1656
1657   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1658     {
1659       if (len < 4)
1660         regcache_raw_write_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1661       else
1662         regcache_raw_write (regcache, areg, valbuf);
1663     }
1664 }
1665
1666
1667 static enum return_value_convention
1668 xtensa_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
1669                      struct value *function,
1670                      struct type *valtype,
1671                      struct regcache *regcache,
1672                      gdb_byte *readbuf,
1673                      const gdb_byte *writebuf)
1674 {
1675   /* Structures up to 16 bytes are returned in registers.  */
1676
1677   int struct_return = ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
1678                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
1679                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
1680                        && TYPE_LENGTH (valtype) > 16);
1681
1682   if (struct_return)
1683     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
1684
1685   DEBUGTRACE ("xtensa_return_value(...)\n");
1686
1687   if (writebuf != NULL)
1688     {
1689       xtensa_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
1690     }
1691
1692   if (readbuf != NULL)
1693     {
1694       gdb_assert (!struct_return);
1695       xtensa_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
1696     }
1697   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
1698 }
1699
1700
1701 /* DUMMY FRAME */
1702
1703 static CORE_ADDR
1704 xtensa_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
1705                         struct value *function,
1706                         struct regcache *regcache,
1707                         CORE_ADDR bp_addr,
1708                         int nargs,
1709                         struct value **args,
1710                         CORE_ADDR sp,
1711                         int struct_return,
1712                         CORE_ADDR struct_addr)
1713 {
1714   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1715   int i;
1716   int size, onstack_size;
1717   gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (16);
1718   CORE_ADDR ra, ps;
1719   struct argument_info
1720   {
1721     const bfd_byte *contents;
1722     int length;
1723     int onstack;                /* onstack == 0 => in reg */
1724     int align;                  /* alignment */
1725     union
1726     {
1727       int offset;               /* stack offset if on stack.  */
1728       int regno;                /* regno if in register.  */
1729     } u;
1730   };
1731
1732   struct argument_info *arg_info =
1733     (struct argument_info *) alloca (nargs * sizeof (struct argument_info));
1734
1735   CORE_ADDR osp = sp;
1736
1737   DEBUGTRACE ("xtensa_push_dummy_call (...)\n");
1738
1739   if (xtensa_debug_level > 3)
1740     {
1741       int i;
1742       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] nargs = %d\n", nargs);
1743       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] sp=0x%x, struct_return=%d, "
1744                  "struct_addr=0x%x\n",
1745                  (int) sp, (int) struct_return, (int) struct_addr);
1746
1747       for (i = 0; i < nargs; i++)
1748         {
1749           struct value *arg = args[i];
1750           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1751           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%2d: %s %3d ", i,
1752                               host_address_to_string (arg),
1753                               TYPE_LENGTH (arg_type));
1754           switch (TYPE_CODE (arg_type))
1755             {
1756             case TYPE_CODE_INT:
1757               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "int");
1758               break;
1759             case TYPE_CODE_STRUCT:
1760               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "struct");
1761               break;
1762             default:
1763               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%3d", TYPE_CODE (arg_type));
1764               break;
1765             }
1766           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s\n",
1767                               host_address_to_string (value_contents (arg)));
1768         }
1769     }
1770
1771   /* First loop: collect information.
1772      Cast into type_long.  (This shouldn't happen often for C because
1773      GDB already does this earlier.)  It's possible that GDB could
1774      do it all the time but it's harmless to leave this code here.  */
1775
1776   size = 0;
1777   onstack_size = 0;
1778   i = 0;
1779
1780   if (struct_return)
1781     size = REGISTER_SIZE;
1782
1783   for (i = 0; i < nargs; i++)
1784     {
1785       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1786       struct value *arg = args[i];
1787       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1788
1789       switch (TYPE_CODE (arg_type))
1790         {
1791         case TYPE_CODE_INT:
1792         case TYPE_CODE_BOOL:
1793         case TYPE_CODE_CHAR:
1794         case TYPE_CODE_RANGE:
1795         case TYPE_CODE_ENUM:
1796
1797           /* Cast argument to long if necessary as the mask does it too.  */
1798           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1799               < TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long))
1800             {
1801               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_long;
1802               arg = value_cast (arg_type, arg);
1803             }
1804           /* Aligment is equal to the type length for the basic types.  */
1805           info->align = TYPE_LENGTH (arg_type);
1806           break;
1807
1808         case TYPE_CODE_FLT:
1809
1810           /* Align doubles correctly.  */
1811           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1812               == TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double))
1813             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double);
1814           else
1815             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1816           break;
1817
1818         case TYPE_CODE_STRUCT:
1819         default:
1820           info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1821           break;
1822         }
1823       info->length = TYPE_LENGTH (arg_type);
1824       info->contents = value_contents (arg);
1825
1826       /* Align size and onstack_size.  */
1827       size = (size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1828       onstack_size = (onstack_size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1829
1830       if (size + info->length > REGISTER_SIZE * ARG_NOF (gdbarch))
1831         {
1832           info->onstack = 1;
1833           info->u.offset = onstack_size;
1834           onstack_size += info->length;
1835         }
1836       else
1837         {
1838           info->onstack = 0;
1839           info->u.regno = ARG_1ST (gdbarch) + size / REGISTER_SIZE;
1840         }
1841       size += info->length;
1842     }
1843
1844   /* Adjust the stack pointer and align it.  */
1845   sp = align_down (sp - onstack_size, SP_ALIGNMENT);
1846
1847   /* Simulate MOVSP, if Windowed ABI.  */
1848   if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1849       && (sp != osp))
1850     {
1851       read_memory (osp - 16, buf, 16);
1852       write_memory (sp - 16, buf, 16);
1853     }
1854
1855   /* Second Loop: Load arguments.  */
1856
1857   if (struct_return)
1858     {
1859       store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, struct_addr);
1860       regcache_cooked_write (regcache, ARG_1ST (gdbarch), buf);
1861     }
1862
1863   for (i = 0; i < nargs; i++)
1864     {
1865       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1866
1867       if (info->onstack)
1868         {
1869           int n = info->length;
1870           CORE_ADDR offset = sp + info->u.offset;
1871
1872           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of a memory
1873              word in big-endian mode and require a shift.  This only
1874              applies for structures smaller than one word.  */
1875
1876           if (n < REGISTER_SIZE
1877               && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1878             offset += (REGISTER_SIZE - n);
1879
1880           write_memory (offset, info->contents, info->length);
1881
1882         }
1883       else
1884         {
1885           int n = info->length;
1886           const bfd_byte *cp = info->contents;
1887           int r = info->u.regno;
1888
1889           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of registers in
1890              big-endian mode and require a shift.  The odd-sized leftover will
1891              be at the end.  Note that this is only true for structures smaller
1892              than REGISTER_SIZE; for larger odd-sized structures the excess
1893              will be left-aligned in the register on both endiannesses.  */
1894
1895           if (n < REGISTER_SIZE && byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1896             {
1897               ULONGEST v;
1898               v = extract_unsigned_integer (cp, REGISTER_SIZE, byte_order);
1899               v = v >> ((REGISTER_SIZE - n) * TARGET_CHAR_BIT);
1900
1901               store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, v);
1902               regcache_cooked_write (regcache, r, buf);
1903
1904               cp += REGISTER_SIZE;
1905               n -= REGISTER_SIZE;
1906               r++;
1907             }
1908           else
1909             while (n > 0)
1910               {
1911                 regcache_cooked_write (regcache, r, cp);
1912
1913                 cp += REGISTER_SIZE;
1914                 n -= REGISTER_SIZE;
1915                 r++;
1916               }
1917         }
1918     }
1919
1920   /* Set the return address of dummy frame to the dummy address.
1921      The return address for the current function (in A0) is
1922      saved in the dummy frame, so we can savely overwrite A0 here.  */
1923
1924   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1925     {
1926       ULONGEST val;
1927
1928       ra = (bp_addr & 0x3fffffff) | 0x40000000;
1929       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), &val);
1930       ps = (unsigned long) val & ~0x00030000;
1931       regcache_cooked_write_unsigned
1932         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 4, ra);
1933       regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1934                                       gdbarch_ps_regnum (gdbarch),
1935                                       ps | 0x00010000);
1936
1937       /* All the registers have been saved.  After executing
1938          dummy call, they all will be restored.  So it's safe
1939          to modify WINDOWSTART register to make it look like there
1940          is only one register window corresponding to WINDOWEBASE.  */
1941
1942       regcache_raw_read (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
1943       regcache_cooked_write_unsigned
1944         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
1945          1 << extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
1946     }
1947   else
1948     {
1949       /* Simulate CALL0: write RA into A0 register.  */
1950       regcache_cooked_write_unsigned
1951         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base, bp_addr);
1952     }
1953
1954   /* Set new stack pointer and return it.  */
1955   regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1956                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1, sp);
1957   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1958   return sp + SP_ALIGNMENT;
1959 }
1960
1961
1962 /* Return a breakpoint for the current location of PC.  We always use
1963    the density version if we have density instructions (regardless of the
1964    current instruction at PC), and use regular instructions otherwise.  */
1965
1966 #define BIG_BREAKPOINT { 0x00, 0x04, 0x00 }
1967 #define LITTLE_BREAKPOINT { 0x00, 0x40, 0x00 }
1968 #define DENSITY_BIG_BREAKPOINT { 0xd2, 0x0f }
1969 #define DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT { 0x2d, 0xf0 }
1970
1971 static const unsigned char *
1972 xtensa_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr,
1973                            int *lenptr)
1974 {
1975   static unsigned char big_breakpoint[] = BIG_BREAKPOINT;
1976   static unsigned char little_breakpoint[] = LITTLE_BREAKPOINT;
1977   static unsigned char density_big_breakpoint[] = DENSITY_BIG_BREAKPOINT;
1978   static unsigned char density_little_breakpoint[] = DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT;
1979
1980   DEBUGTRACE ("xtensa_breakpoint_from_pc (pc = 0x%08x)\n", (int) *pcptr);
1981
1982   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_density_instructions)
1983     {
1984       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1985         {
1986           *lenptr = sizeof (density_big_breakpoint);
1987           return density_big_breakpoint;
1988         }
1989       else
1990         {
1991           *lenptr = sizeof (density_little_breakpoint);
1992           return density_little_breakpoint;
1993         }
1994     }
1995   else
1996     {
1997       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1998         {
1999           *lenptr = sizeof (big_breakpoint);
2000           return big_breakpoint;
2001         }
2002       else
2003         {
2004           *lenptr = sizeof (little_breakpoint);
2005           return little_breakpoint;
2006         }
2007     }
2008 }
2009
2010 /* Call0 ABI support routines.  */
2011
2012 /* Return true, if PC points to "ret" or "ret.n".  */ 
2013
2014 static int
2015 call0_ret (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR finish_pc)
2016 {
2017 #define RETURN_RET goto done
2018   xtensa_isa isa;
2019   xtensa_insnbuf ins, slot;
2020   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2021   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2022   xtensa_format ifmt;
2023   int ilen, islots, is;
2024   xtensa_opcode opc;
2025   const char *opcname;
2026   int found_ret = 0;
2027
2028   isa = xtensa_default_isa;
2029   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2030   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2031   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2032   ba = 0;
2033
2034   for (ia = start_pc, bt = ia; ia < finish_pc ; ia += ilen)
2035     {
2036       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2037         {
2038           ba = ia;
2039           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < finish_pc
2040             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : finish_pc;
2041           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2042             RETURN_RET;
2043         }
2044
2045       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2046       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2047       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2048         RETURN_RET;
2049       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2050       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2051         RETURN_RET;
2052       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2053       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2054         RETURN_RET;
2055       
2056       for (is = 0; is < islots; ++is)
2057         {
2058           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2059             RETURN_RET;
2060           
2061           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2062           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2063             RETURN_RET;
2064           
2065           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2066           
2067           if ((strcasecmp (opcname, "ret.n") == 0)
2068               || (strcasecmp (opcname, "ret") == 0))
2069             {
2070               found_ret = 1;
2071               RETURN_RET;
2072             }
2073         }
2074     }
2075  done:
2076   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2077   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2078   return found_ret;
2079 }
2080
2081 /* Call0 opcode class.  Opcodes are preclassified according to what they
2082    mean for Call0 prologue analysis, and their number of significant operands.
2083    The purpose of this is to simplify prologue analysis by separating 
2084    instruction decoding (libisa) from the semantics of prologue analysis.  */
2085
2086 typedef enum
2087 {
2088   c0opc_illegal,       /* Unknown to libisa (invalid) or 'ill' opcode.  */
2089   c0opc_uninteresting, /* Not interesting for Call0 prologue analysis.  */
2090   c0opc_flow,          /* Flow control insn.  */
2091   c0opc_entry,         /* ENTRY indicates non-Call0 prologue.  */
2092   c0opc_break,         /* Debugger software breakpoints.  */
2093   c0opc_add,           /* Adding two registers.  */
2094   c0opc_addi,          /* Adding a register and an immediate.  */
2095   c0opc_and,           /* Bitwise "and"-ing two registers.  */
2096   c0opc_sub,           /* Subtracting a register from a register.  */
2097   c0opc_mov,           /* Moving a register to a register.  */
2098   c0opc_movi,          /* Moving an immediate to a register.  */
2099   c0opc_l32r,          /* Loading a literal.  */
2100   c0opc_s32i,          /* Storing word at fixed offset from a base register.  */
2101   c0opc_rwxsr,         /* RSR, WRS, or XSR instructions.  */
2102   c0opc_l32e,          /* L32E instruction.  */
2103   c0opc_s32e,          /* S32E instruction.  */
2104   c0opc_rfwo,          /* RFWO instruction.  */
2105   c0opc_rfwu,          /* RFWU instruction.  */
2106   c0opc_NrOf           /* Number of opcode classifications.  */
2107 } xtensa_insn_kind;
2108
2109 /* Return true,  if OPCNAME is RSR,  WRS,  or XSR instruction.  */
2110
2111 static int
2112 rwx_special_register (const char *opcname)
2113 {
2114   char ch = *opcname++;
2115   
2116   if ((ch != 'r') && (ch != 'w') && (ch != 'x'))
2117     return 0;
2118   if (*opcname++ != 's')
2119     return 0;
2120   if (*opcname++ != 'r')
2121     return 0;
2122   if (*opcname++ != '.')
2123     return 0;
2124
2125   return 1;
2126 }
2127
2128 /* Classify an opcode based on what it means for Call0 prologue analysis.  */
2129
2130 static xtensa_insn_kind
2131 call0_classify_opcode (xtensa_isa isa, xtensa_opcode opc)
2132 {
2133   const char *opcname;
2134   xtensa_insn_kind opclass = c0opc_uninteresting;
2135
2136   DEBUGTRACE ("call0_classify_opcode (..., opc = %d)\n", opc);
2137
2138   /* Get opcode name and handle special classifications.  */
2139
2140   opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2141
2142   if (opcname == NULL 
2143       || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
2144       || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0)
2145     opclass = c0opc_illegal;
2146   else if (strcasecmp (opcname, "break") == 0
2147            || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0)
2148      opclass = c0opc_break;
2149   else if (strcasecmp (opcname, "entry") == 0)
2150     opclass = c0opc_entry;
2151   else if (strcasecmp (opcname, "rfwo") == 0)
2152     opclass = c0opc_rfwo;
2153   else if (strcasecmp (opcname, "rfwu") == 0)
2154     opclass = c0opc_rfwu;
2155   else if (xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
2156            || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
2157            || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
2158            || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
2159            || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
2160            || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
2161     opclass = c0opc_flow;
2162
2163   /* Also, classify specific opcodes that need to be tracked.  */
2164   else if (strcasecmp (opcname, "add") == 0 
2165            || strcasecmp (opcname, "add.n") == 0)
2166     opclass = c0opc_add;
2167   else if (strcasecmp (opcname, "and") == 0)
2168     opclass = c0opc_and;
2169   else if (strcasecmp (opcname, "addi") == 0 
2170            || strcasecmp (opcname, "addi.n") == 0
2171            || strcasecmp (opcname, "addmi") == 0)
2172     opclass = c0opc_addi;
2173   else if (strcasecmp (opcname, "sub") == 0)
2174     opclass = c0opc_sub;
2175   else if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
2176            || strcasecmp (opcname, "or") == 0) /* Could be 'mov' asm macro.  */
2177     opclass = c0opc_mov;
2178   else if (strcasecmp (opcname, "movi") == 0 
2179            || strcasecmp (opcname, "movi.n") == 0)
2180     opclass = c0opc_movi;
2181   else if (strcasecmp (opcname, "l32r") == 0)
2182     opclass = c0opc_l32r;
2183   else if (strcasecmp (opcname, "s32i") == 0 
2184            || strcasecmp (opcname, "s32i.n") == 0)
2185     opclass = c0opc_s32i;
2186   else if (strcasecmp (opcname, "l32e") == 0)
2187     opclass = c0opc_l32e;
2188   else if (strcasecmp (opcname, "s32e") == 0)
2189     opclass = c0opc_s32e;
2190   else if (rwx_special_register (opcname))
2191     opclass = c0opc_rwxsr;
2192
2193   return opclass;
2194 }
2195
2196 /* Tracks register movement/mutation for a given operation, which may
2197    be within a bundle.  Updates the destination register tracking info
2198    accordingly.  The pc is needed only for pc-relative load instructions
2199    (eg. l32r).  The SP register number is needed to identify stores to
2200    the stack frame.  Returns 0, if analysis was succesfull, non-zero
2201    otherwise.  */
2202
2203 static int
2204 call0_track_op (struct gdbarch *gdbarch, xtensa_c0reg_t dst[], xtensa_c0reg_t src[],
2205                 xtensa_insn_kind opclass, int nods, unsigned odv[],
2206                 CORE_ADDR pc, int spreg, xtensa_frame_cache_t *cache)
2207 {
2208   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2209   unsigned litbase, litaddr, litval;
2210
2211   switch (opclass)
2212     {
2213     case c0opc_addi:
2214       /* 3 operands: dst, src, imm.  */
2215       gdb_assert (nods == 3);
2216       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2217       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2218       break;
2219     case c0opc_add:
2220       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2221       gdb_assert (nods == 3); 
2222       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2223         {
2224           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2225           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs + src[odv[1]].fr_ofs;
2226         }
2227       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2228         {
2229           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2230           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + src[odv[2]].fr_ofs;
2231         }
2232       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2233       break;
2234     case c0opc_and:
2235       /* 3 operands:  dst, src1, src2.  */
2236       gdb_assert (nods == 3);
2237       if (cache->c0.c0_fpalign == 0)
2238         {
2239           /* Handle dynamic stack alignment.  */
2240           if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg) && (src[odv[1]].fr_reg == spreg))
2241             {
2242               if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2243                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[2]].fr_ofs;
2244               break;
2245             }
2246           else if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg)
2247                    && (src[odv[2]].fr_reg == spreg))
2248             {
2249               if (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2250                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[1]].fr_ofs;
2251               break;
2252             }
2253           /* else fall through.  */
2254         }
2255       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2256         {
2257           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2258           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs & src[odv[1]].fr_ofs;
2259         }
2260       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2261         {
2262           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2263           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs & src[odv[2]].fr_ofs;
2264         }
2265       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2266       break;
2267     case c0opc_sub:
2268       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2269       gdb_assert (nods == 3);
2270       if      (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2271         {
2272           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2273           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs - src[odv[2]].fr_ofs;
2274         }
2275       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2276       break;
2277     case c0opc_mov:
2278       /* 2 operands: dst, src [, src].  */
2279       gdb_assert (nods == 2);
2280       /* First, check if it's a special case of saving unaligned SP
2281          to a spare register in case of dynamic stack adjustment.
2282          But, only do it one time.  The second time could be initializing
2283          frame pointer.  We don't want to overwrite the first one.  */
2284       if ((odv[1] == spreg) && (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP))
2285         cache->c0.c0_old_sp = odv[0];
2286
2287       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2288       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs;
2289       break;
2290     case c0opc_movi:
2291       /* 2 operands: dst, imm.  */
2292       gdb_assert (nods == 2);
2293       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2294       dst[odv[0]].fr_ofs = odv[1];
2295       break;
2296     case c0opc_l32r:
2297       /* 2 operands: dst, literal offset.  */
2298       gdb_assert (nods == 2);
2299       /* litbase = xtensa_get_litbase (pc);  can be also used.  */
2300       litbase = (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum == -1)
2301         ? 0 : xtensa_read_register
2302                 (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum);
2303       litaddr = litbase & 1
2304                   ? (litbase & ~1) + (signed)odv[1]
2305                   : (pc + 3  + (signed)odv[1]) & ~3;
2306       litval = read_memory_integer (litaddr, 4, byte_order);
2307       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2308       dst[odv[0]].fr_ofs = litval;
2309       break;
2310     case c0opc_s32i:
2311       /* 3 operands: value, base, offset.  */
2312       gdb_assert (nods == 3 && spreg >= 0 && spreg < C0_NREGS);
2313       /* First, check if it's a spill for saved unaligned SP,
2314          when dynamic stack adjustment was applied to this frame.  */
2315       if ((cache->c0.c0_fpalign != 0)           /* Dynamic stack adjustment.  */
2316           && (odv[1] == spreg)                  /* SP usage indicates spill.  */
2317           && (odv[0] == cache->c0.c0_old_sp))   /* Old SP register spilled.  */
2318         cache->c0.c0_sp_ofs = odv[2];
2319
2320       if (src[odv[1]].fr_reg == spreg        /* Store to stack frame.  */
2321           && (src[odv[1]].fr_ofs & 3) == 0   /* Alignment preserved.  */
2322           &&  src[odv[0]].fr_reg >= 0        /* Value is from a register.  */
2323           &&  src[odv[0]].fr_ofs == 0        /* Value hasn't been modified.  */
2324           &&  src[src[odv[0]].fr_reg].to_stk == C0_NOSTK) /* First time.  */
2325         {
2326           /* ISA encoding guarantees alignment.  But, check it anyway.  */
2327           gdb_assert ((odv[2] & 3) == 0);
2328           dst[src[odv[0]].fr_reg].to_stk = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2329         }
2330       break;
2331       /* If we end up inside Window Overflow / Underflow interrupt handler
2332          report an error because these handlers should have been handled
2333          already in a different way.  */
2334     case c0opc_l32e:
2335     case c0opc_s32e:
2336     case c0opc_rfwo:
2337     case c0opc_rfwu:
2338       return 1;
2339     default:
2340       return 1;
2341     }
2342   return 0;
2343 }
2344
2345 /* Analyze prologue of the function at start address to determine if it uses
2346    the Call0 ABI, and if so track register moves and linear modifications
2347    in the prologue up to the PC or just beyond the prologue, whichever is
2348    first. An 'entry' instruction indicates non-Call0 ABI and the end of the
2349    prologue. The prologue may overlap non-prologue instructions but is
2350    guaranteed to end by the first flow-control instruction (jump, branch,
2351    call or return).  Since an optimized function may move information around
2352    and change the stack frame arbitrarily during the prologue, the information
2353    is guaranteed valid only at the point in the function indicated by the PC.
2354    May be used to skip the prologue or identify the ABI, w/o tracking.
2355
2356    Returns:   Address of first instruction after prologue, or PC (whichever 
2357               is first), or 0, if decoding failed (in libisa).
2358    Input args:
2359       start   Start address of function/prologue.
2360       pc      Program counter to stop at.  Use 0 to continue to end of prologue.
2361               If 0, avoids infinite run-on in corrupt code memory by bounding
2362               the scan to the end of the function if that can be determined.
2363       nregs   Number of general registers to track.
2364    InOut args:
2365       cache   Xtensa frame cache.
2366
2367       Note that these may produce useful results even if decoding fails
2368       because they begin with default assumptions that analysis may change.  */
2369
2370 static CORE_ADDR
2371 call0_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
2372                         CORE_ADDR start, CORE_ADDR pc,
2373                         int nregs, xtensa_frame_cache_t *cache)
2374 {
2375   CORE_ADDR ia;             /* Current insn address in prologue.  */
2376   CORE_ADDR ba = 0;         /* Current address at base of insn buffer.  */
2377   CORE_ADDR bt;             /* Current address at top+1 of insn buffer.  */
2378   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];/* Instruction buffer for decoding prologue.  */
2379   xtensa_isa isa;           /* libisa ISA handle.  */
2380   xtensa_insnbuf ins, slot; /* libisa handle to decoded insn, slot.  */
2381   xtensa_format ifmt;       /* libisa instruction format.  */
2382   int ilen, islots, is;     /* Instruction length, nbr slots, current slot.  */
2383   xtensa_opcode opc;        /* Opcode in current slot.  */
2384   xtensa_insn_kind opclass; /* Opcode class for Call0 prologue analysis.  */
2385   int nods;                 /* Opcode number of operands.  */
2386   unsigned odv[C0_MAXOPDS]; /* Operand values in order provided by libisa.  */
2387   xtensa_c0reg_t *rtmp;     /* Register tracking info snapshot.  */
2388   int j;                    /* General loop counter.  */
2389   int fail = 0;             /* Set non-zero and exit, if decoding fails.  */
2390   CORE_ADDR body_pc;        /* The PC for the first non-prologue insn.  */
2391   CORE_ADDR end_pc;         /* The PC for the lust function insn.  */
2392
2393   struct symtab_and_line prologue_sal;
2394
2395   DEBUGTRACE ("call0_analyze_prologue (start = 0x%08x, pc = 0x%08x, ...)\n", 
2396               (int)start, (int)pc);
2397
2398   /* Try to limit the scan to the end of the function if a non-zero pc
2399      arg was not supplied to avoid probing beyond the end of valid memory.
2400      If memory is full of garbage that classifies as c0opc_uninteresting.
2401      If this fails (eg. if no symbols) pc ends up 0 as it was.
2402      Intialize the Call0 frame and register tracking info.
2403      Assume it's Call0 until an 'entry' instruction is encountered.
2404      Assume we may be in the prologue until we hit a flow control instr.  */
2405
2406   rtmp = NULL;
2407   body_pc = UINT_MAX;
2408   end_pc = 0;
2409
2410   /* Find out, if we have an information about the prologue from DWARF.  */
2411   prologue_sal = find_pc_line (start, 0);
2412   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
2413     body_pc = prologue_sal.end;
2414
2415   /* If we are going to analyze the prologue in general without knowing about
2416      the current PC, make the best assumtion for the end of the prologue.  */
2417   if (pc == 0)
2418     {
2419       find_pc_partial_function (start, 0, NULL, &end_pc);
2420       body_pc = min (end_pc, body_pc);
2421     }
2422   else
2423     body_pc = min (pc, body_pc);
2424
2425   cache->call0 = 1;
2426   rtmp = (xtensa_c0reg_t*) alloca(nregs * sizeof(xtensa_c0reg_t));
2427
2428   if (!xtensa_default_isa)
2429     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
2430   isa = xtensa_default_isa;
2431   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2432   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2433   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2434
2435   for (ia = start, bt = ia; ia < body_pc ; ia += ilen)
2436     {
2437       /* (Re)fill instruction buffer from memory if necessary, but do not
2438          read memory beyond PC to be sure we stay within text section
2439          (this protection only works if a non-zero pc is supplied).  */
2440
2441       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2442         {
2443           ba = ia;
2444           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < body_pc ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : body_pc;
2445           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2446             error (_("Unable to read target memory ..."));
2447         }
2448
2449       /* Decode format information.  */
2450
2451       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2452       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2453       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2454         {
2455           fail = 1;
2456           goto done;
2457         }
2458       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2459       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2460         {
2461           fail = 1;
2462           goto done;
2463         }
2464       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2465       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2466         {
2467           fail = 1;
2468           goto done;
2469         }
2470
2471       /* Analyze a bundle or a single instruction, using a snapshot of 
2472          the register tracking info as input for the entire bundle so that
2473          register changes do not take effect within this bundle.  */
2474
2475       for (j = 0; j < nregs; ++j)
2476         rtmp[j] = cache->c0.c0_rt[j];
2477
2478       for (is = 0; is < islots; ++is)
2479         {
2480           /* Decode a slot and classify the opcode.  */
2481
2482           fail = xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot);
2483           if (fail)
2484             goto done;
2485
2486           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2487           DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] instr addr = 0x%08x, opc = %d\n", 
2488                      (unsigned)ia, opc);
2489           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2490             opclass = c0opc_illegal;
2491           else
2492             opclass = call0_classify_opcode (isa, opc);
2493
2494           /* Decide whether to track this opcode, ignore it, or bail out.  */
2495
2496           switch (opclass)
2497             {
2498             case c0opc_illegal:
2499             case c0opc_break:
2500               fail = 1;
2501               goto done;
2502
2503             case c0opc_uninteresting:
2504               continue;
2505
2506             case c0opc_flow:  /* Flow control instructions stop analysis.  */
2507             case c0opc_rwxsr: /* RSR, WSR, XSR instructions stop analysis.  */
2508               goto done;
2509
2510             case c0opc_entry:
2511               cache->call0 = 0;
2512               ia += ilen;               /* Skip over 'entry' insn.  */
2513               goto done;
2514
2515             default:
2516               cache->call0 = 1;
2517             }
2518
2519           /* Only expected opcodes should get this far.  */
2520
2521           /* Extract and decode the operands.  */
2522           nods = xtensa_opcode_num_operands (isa, opc);
2523           if (nods == XTENSA_UNDEFINED)
2524             {
2525               fail = 1;
2526               goto done;
2527             }
2528
2529           for (j = 0; j < nods && j < C0_MAXOPDS; ++j)
2530             {
2531               fail = xtensa_operand_get_field (isa, opc, j, ifmt, 
2532                                                is, slot, &odv[j]);
2533               if (fail)
2534                 goto done;
2535
2536               fail = xtensa_operand_decode (isa, opc, j, &odv[j]);
2537               if (fail)
2538                 goto done;
2539             }
2540
2541           /* Check operands to verify use of 'mov' assembler macro.  */
2542           if (opclass == c0opc_mov && nods == 3)
2543             {
2544               if (odv[2] == odv[1])
2545                 {
2546                   nods = 2;
2547                   if ((odv[0] == 1) && (odv[1] != 1))
2548                     /* OR  A1, An, An  , where n != 1.
2549                        This means we are inside epilogue already.  */
2550                     goto done;
2551                 }
2552               else
2553                 {
2554                   opclass = c0opc_uninteresting;
2555                   continue;
2556                 }
2557             }
2558
2559           /* Track register movement and modification for this operation.  */
2560           fail = call0_track_op (gdbarch, cache->c0.c0_rt, rtmp,
2561                                  opclass, nods, odv, ia, 1, cache);
2562           if (fail)
2563             goto done;
2564         }
2565     }
2566 done:
2567   DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] stopped at instr addr 0x%08x, %s\n",
2568              (unsigned)ia, fail ? "failed" : "succeeded");
2569   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2570   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2571   return fail ? XTENSA_ISA_BADPC : ia;
2572 }
2573
2574 /* Initialize frame cache for the current frame in CALL0 ABI.  */
2575
2576 static void
2577 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2578                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc)
2579 {
2580   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2581   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2582   CORE_ADDR start_pc;           /* The beginning of the function.  */
2583   CORE_ADDR body_pc=UINT_MAX;   /* PC, where prologue analysis stopped.  */
2584   CORE_ADDR sp, fp, ra;
2585   int fp_regnum = C0_SP, c0_hasfp = 0, c0_frmsz = 0, prev_sp = 0, to_stk;
2586  
2587   sp = get_frame_register_unsigned
2588     (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
2589   fp = sp; /* Assume FP == SP until proven otherwise.  */
2590
2591   /* Find the beginning of the prologue of the function containing the PC
2592      and analyze it up to the PC or the end of the prologue.  */
2593
2594   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &start_pc, NULL))
2595     {
2596       body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, pc, C0_NREGS, cache);
2597
2598       if (body_pc == XTENSA_ISA_BADPC)
2599         {
2600           warning_once ();
2601           ra = 0;
2602           goto finish_frame_analysis;
2603         }
2604     }
2605   
2606   /* Get the frame information and FP (if used) at the current PC.
2607      If PC is in the prologue, the prologue analysis is more reliable
2608      than DWARF info.  We don't not know for sure, if PC is in the prologue,
2609      but we do know no calls have yet taken place, so we can almost
2610      certainly rely on the prologue analysis.  */
2611
2612   if (body_pc <= pc)
2613     {
2614       /* Prologue analysis was successful up to the PC.
2615          It includes the cases when PC == START_PC.  */
2616       c0_hasfp = cache->c0.c0_rt[C0_FP].fr_reg == C0_SP;
2617       /* c0_hasfp == true means there is a frame pointer because
2618          we analyzed the prologue and found that cache->c0.c0_rt[C0_FP]
2619          was derived from SP.  Otherwise, it would be C0_FP.  */
2620       fp_regnum = c0_hasfp ? C0_FP : C0_SP;
2621       c0_frmsz = - cache->c0.c0_rt[fp_regnum].fr_ofs;
2622       fp_regnum += gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base;
2623     }
2624   else  /* No data from the prologue analysis.  */
2625     {
2626       c0_hasfp = 0;
2627       fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_SP;
2628       c0_frmsz = 0;
2629       start_pc = pc;
2630    }
2631
2632   if (cache->c0.c0_fpalign)
2633     {
2634       /* This frame has a special prologue with a dynamic stack adjustment
2635          to force an alignment, which is bigger than standard 16 bytes.  */
2636
2637       CORE_ADDR unaligned_sp;
2638
2639       if (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP)
2640         /* This can't be.  Prologue code should be consistent.
2641            Unaligned stack pointer should be saved in a spare register.  */
2642         {
2643           warning_once ();
2644           ra = 0;
2645           goto finish_frame_analysis;
2646         }
2647
2648       if (cache->c0.c0_sp_ofs == C0_NOSTK)
2649         /* Saved unaligned value of SP is kept in a register.  */
2650         unaligned_sp = get_frame_register_unsigned
2651           (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_old_sp);
2652       else
2653         /* Get the value from stack.  */
2654         unaligned_sp = (CORE_ADDR)
2655           read_memory_integer (fp + cache->c0.c0_sp_ofs, 4, byte_order);
2656
2657       prev_sp = unaligned_sp + c0_frmsz;
2658     }
2659   else
2660     prev_sp = fp + c0_frmsz;
2661
2662   /* Frame size from debug info or prologue tracking does not account for 
2663      alloca() and other dynamic allocations.  Adjust frame size by FP - SP.  */
2664   if (c0_hasfp)
2665     {
2666       fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
2667
2668       /* Update the stack frame size.  */
2669       c0_frmsz += fp - sp;
2670     }
2671
2672   /* Get the return address (RA) from the stack if saved,
2673      or try to get it from a register.  */
2674
2675   to_stk = cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk;
2676   if (to_stk != C0_NOSTK)
2677     ra = (CORE_ADDR) 
2678       read_memory_integer (sp + c0_frmsz + cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk,
2679                            4, byte_order);
2680
2681   else if (cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_CONST
2682            && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_ofs == 0)
2683     {
2684       /* Special case for terminating backtrace at a function that wants to
2685          be seen as the outermost one.  Such a function will clear it's RA (A0)
2686          register to 0 in the prologue instead of saving its original value.  */
2687       ra = 0;
2688     }
2689   else
2690     {
2691       /* RA was copied to another register or (before any function call) may
2692          still be in the original RA register.  This is not always reliable:
2693          even in a leaf function, register tracking stops after prologue, and
2694          even in prologue, non-prologue instructions (not tracked) may overwrite
2695          RA or any register it was copied to.  If likely in prologue or before
2696          any call, use retracking info and hope for the best (compiler should
2697          have saved RA in stack if not in a leaf function).  If not in prologue,
2698          too bad.  */
2699
2700       int i;
2701       for (i = 0;
2702            (i < C0_NREGS)
2703            && (i == C0_RA || cache->c0.c0_rt[i].fr_reg != C0_RA);
2704            ++i);
2705       if (i >= C0_NREGS && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_RA)
2706         i = C0_RA;
2707       if (i < C0_NREGS)
2708         {
2709           ra = get_frame_register_unsigned
2710             (this_frame,
2711              gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_rt[i].fr_reg);
2712         }
2713       else ra = 0;
2714     }
2715   
2716  finish_frame_analysis:
2717   cache->pc = start_pc;
2718   cache->ra = ra;
2719   /* RA == 0 marks the outermost frame.  Do not go past it.  */
2720   cache->prev_sp = (ra != 0) ?  prev_sp : 0;
2721   cache->c0.fp_regnum = fp_regnum;
2722   cache->c0.c0_frmsz = c0_frmsz;
2723   cache->c0.c0_hasfp = c0_hasfp;
2724   cache->c0.c0_fp = fp;
2725 }
2726
2727 static CORE_ADDR a0_saved;
2728 static CORE_ADDR a7_saved;
2729 static CORE_ADDR a11_saved;
2730 static int a0_was_saved;
2731 static int a7_was_saved;
2732 static int a11_was_saved;
2733
2734 /* Simulate L32E instruction:  AT <-- ref (AS + offset).  */
2735 static void
2736 execute_l32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2737 {
2738   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2739   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2740   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2741   unsigned int spilled_value
2742     = read_memory_unsigned_integer (addr, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
2743
2744   if ((at == 0) && !a0_was_saved)
2745     {
2746       a0_saved = xtensa_read_register (atreg);
2747       a0_was_saved = 1;
2748     }
2749   else if ((at == 7) && !a7_was_saved)
2750     {
2751       a7_saved = xtensa_read_register (atreg);
2752       a7_was_saved = 1;
2753     }
2754   else if ((at == 11) && !a11_was_saved)
2755     {
2756       a11_saved = xtensa_read_register (atreg);
2757       a11_was_saved = 1;
2758     }
2759
2760   xtensa_write_register (atreg, spilled_value);
2761 }
2762
2763 /* Simulate S32E instruction:  AT --> ref (AS + offset).  */
2764 static void
2765 execute_s32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2766 {
2767   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2768   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2769   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2770   ULONGEST spilled_value = xtensa_read_register (atreg);
2771
2772   write_memory_unsigned_integer (addr, 4,
2773                                  gdbarch_byte_order (gdbarch),
2774                                  spilled_value);
2775 }
2776
2777 #define XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN  200
2778
2779 typedef enum
2780 {
2781   xtWindowOverflow,
2782   xtWindowUnderflow,
2783   xtNoExceptionHandler
2784 } xtensa_exception_handler_t;
2785
2786 /* Execute instruction stream from current PC until hitting RFWU or RFWO.
2787    Return type of Xtensa Window Interrupt Handler on success.  */
2788 static xtensa_exception_handler_t
2789 execute_code (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc, CORE_ADDR wb)
2790 {
2791   xtensa_isa isa;
2792   xtensa_insnbuf ins, slot;
2793   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2794   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2795   xtensa_format ifmt;
2796   int ilen, islots, is;
2797   xtensa_opcode opc;
2798   int insn_num = 0;
2799   void (*func) (struct gdbarch *, int, int, int, CORE_ADDR);
2800
2801   uint32_t at, as, offset;
2802
2803   /* WindowUnderflow12 = true, when inside _WindowUnderflow12.  */ 
2804   int WindowUnderflow12 = (current_pc & 0x1ff) >= 0x140; 
2805
2806   isa = xtensa_default_isa;
2807   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2808   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2809   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2810   ba = 0;
2811   ia = current_pc;
2812   bt = ia;
2813
2814   a0_was_saved = 0;
2815   a7_was_saved = 0;
2816   a11_was_saved = 0;
2817
2818   while (insn_num++ < XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN)
2819     {
2820       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2821         {
2822           ba = ia;
2823           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ);
2824           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
2825             return xtNoExceptionHandler;
2826         }
2827       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2828       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2829       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2830         return xtNoExceptionHandler;
2831       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2832       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2833         return xtNoExceptionHandler;
2834       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2835       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2836         return xtNoExceptionHandler;
2837       for (is = 0; is < islots; ++is)
2838         {
2839           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2840             return xtNoExceptionHandler;
2841           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2842           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2843             return xtNoExceptionHandler;
2844           switch (call0_classify_opcode (isa, opc))
2845             {
2846             case c0opc_illegal:
2847             case c0opc_flow:
2848             case c0opc_entry:
2849             case c0opc_break:
2850               /* We expect none of them here.  */
2851               return xtNoExceptionHandler;
2852             case c0opc_l32e:
2853               func = execute_l32e;
2854               break;
2855             case c0opc_s32e:
2856               func = execute_s32e;
2857               break;
2858             case c0opc_rfwo: /* RFWO.  */
2859               /* Here, we return from WindowOverflow handler and,
2860                  if we stopped at the very beginning, which means
2861                  A0 was saved, we have to restore it now.  */
2862               if (a0_was_saved)
2863                 {
2864                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2865                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2866                                             wb);
2867                   xtensa_write_register (arreg, a0_saved);
2868                 }
2869               return xtWindowOverflow;
2870             case c0opc_rfwu: /* RFWU.  */
2871               /* Here, we return from WindowUnderflow handler.
2872                  Let's see if either A7 or A11 has to be restored.  */
2873               if (WindowUnderflow12)
2874                 {
2875                   if (a11_was_saved)
2876                     {
2877                       int arreg = arreg_number (gdbarch,
2878                                                 gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 11,
2879                                                 wb);
2880                       xtensa_write_register (arreg, a11_saved);
2881                     }
2882                 }
2883               else if (a7_was_saved)
2884                 {
2885                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2886                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 7,
2887                                             wb);
2888                   xtensa_write_register (arreg, a7_saved);
2889                 }
2890               return xtWindowUnderflow;
2891             default: /* Simply skip this insns.  */
2892               continue;
2893             }
2894
2895           /* Decode arguments for L32E / S32E and simulate their execution.  */
2896           if ( xtensa_opcode_num_operands (isa, opc) != 3 )
2897             return xtNoExceptionHandler;
2898           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, &at))
2899             return xtNoExceptionHandler;
2900           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0, &at))
2901             return xtNoExceptionHandler;
2902           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, is, slot, &as))
2903             return xtNoExceptionHandler;
2904           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &as))
2905             return xtNoExceptionHandler;
2906           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 2, ifmt, is, slot, &offset))
2907             return xtNoExceptionHandler;
2908           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 2, &offset))
2909             return xtNoExceptionHandler;
2910
2911           (*func) (gdbarch, at, as, offset, wb);
2912         }
2913
2914       ia += ilen;
2915     }
2916   return xtNoExceptionHandler;
2917 }
2918
2919 /* Handle Window Overflow / Underflow exception frames.  */
2920
2921 static void
2922 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2923                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
2924                                      CORE_ADDR pc)
2925 {
2926   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2927   CORE_ADDR ps, wb, ws, ra;
2928   int epc1_regnum, i, regnum;
2929   xtensa_exception_handler_t eh_type;
2930
2931   /* Read PS, WB, and WS from the hardware. Note that PS register
2932      must be present, if Windowed ABI is supported.  */
2933   ps = xtensa_read_register (gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
2934   wb = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
2935   ws = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
2936
2937   /* Execute all the remaining instructions from Window Interrupt Handler
2938      by simulating them on the remote protocol level.  On return, set the
2939      type of Xtensa Window Interrupt Handler, or report an error.  */
2940   eh_type = execute_code (gdbarch, pc, wb);
2941   if (eh_type == xtNoExceptionHandler)
2942     error (_("\
2943 Unable to decode Xtensa Window Interrupt Handler's code."));
2944
2945   cache->ps = ps ^ PS_EXC;      /* Clear the exception bit in PS.  */
2946   cache->call0 = 0;             /* It's Windowed ABI.  */
2947
2948   /* All registers for the cached frame will be alive.  */
2949   for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
2950     cache->wd.aregs[i] = -1;
2951
2952   if (eh_type == xtWindowOverflow)
2953     cache->wd.ws = ws ^ (1 << wb);
2954   else /* eh_type == xtWindowUnderflow.  */
2955     cache->wd.ws = ws | (1 << wb);
2956
2957   cache->wd.wb = (ps & 0xf00) >> 8; /* Set WB to OWB.  */
2958   regnum = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2959                          cache->wd.wb);
2960   ra = xtensa_read_register (regnum);
2961   cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
2962   cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum + 1);
2963   /* Set regnum to a frame pointer of the frame being cached.  */
2964   regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
2965   regnum = arreg_number (gdbarch,
2966                          gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum,
2967                          cache->wd.wb);
2968   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, regnum);
2969
2970   /* Read PC of interrupted function from EPC1 register.  */
2971   epc1_regnum = xtensa_find_register_by_name (gdbarch,"epc1");
2972   if (epc1_regnum < 0)
2973     error(_("Unable to read Xtensa register EPC1"));
2974   cache->ra = xtensa_read_register (epc1_regnum);
2975   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
2976 }
2977
2978
2979 /* Skip function prologue.
2980
2981    Return the pc of the first instruction after prologue.  GDB calls this to
2982    find the address of the first line of the function or (if there is no line
2983    number information) to skip the prologue for planting breakpoints on 
2984    function entries.  Use debug info (if present) or prologue analysis to skip 
2985    the prologue to achieve reliable debugging behavior.  For windowed ABI, 
2986    only the 'entry' instruction is skipped.  It is not strictly necessary to 
2987    skip the prologue (Call0) or 'entry' (Windowed) because xt-gdb knows how to
2988    backtrace at any point in the prologue, however certain potential hazards 
2989    are avoided and a more "normal" debugging experience is ensured by 
2990    skipping the prologue (can be disabled by defining DONT_SKIP_PROLOG).
2991    For example, if we don't skip the prologue:
2992    - Some args may not yet have been saved to the stack where the debug
2993      info expects to find them (true anyway when only 'entry' is skipped);
2994    - Software breakpoints ('break' instrs) may not have been unplanted 
2995      when the prologue analysis is done on initializing the frame cache, 
2996      and breaks in the prologue will throw off the analysis.
2997
2998    If we have debug info ( line-number info, in particular ) we simply skip
2999    the code associated with the first function line effectively skipping
3000    the prologue code.  It works even in cases like
3001
3002    int main()
3003    {    int local_var = 1;
3004         ....
3005    }
3006
3007    because, for this source code, both Xtensa compilers will generate two
3008    separate entries ( with the same line number ) in dwarf line-number
3009    section to make sure there is a boundary between the prologue code and
3010    the rest of the function.
3011
3012    If there is no debug info, we need to analyze the code.  */
3013
3014 /* #define DONT_SKIP_PROLOGUE  */
3015
3016 static CORE_ADDR
3017 xtensa_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
3018 {
3019   struct symtab_and_line prologue_sal;
3020   CORE_ADDR body_pc;
3021
3022   DEBUGTRACE ("xtensa_skip_prologue (start_pc = 0x%08x)\n", (int) start_pc);
3023
3024 #if DONT_SKIP_PROLOGUE
3025   return start_pc;
3026 #endif
3027
3028  /* Try to find first body line from debug info.  */
3029
3030   prologue_sal = find_pc_line (start_pc, 0);
3031   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
3032     {
3033       /* In Call0,  it is possible to have a function with only one instruction
3034          ('ret') resulting from a one-line optimized function that does nothing.
3035          In that case,  prologue_sal.end may actually point to the start of the
3036          next function in the text section,  causing a breakpoint to be set at
3037          the wrong place.  Check,  if the end address is within a different
3038          function,  and if so return the start PC.  We know we have symbol
3039          information.  */
3040
3041       CORE_ADDR end_func;
3042
3043       if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
3044           && call0_ret (start_pc, prologue_sal.end))
3045         return start_pc;
3046
3047       find_pc_partial_function (prologue_sal.end, NULL, &end_func, NULL);
3048       if (end_func != start_pc)
3049         return start_pc;
3050
3051       return prologue_sal.end;
3052     }
3053
3054   /* No debug line info.  Analyze prologue for Call0 or simply skip ENTRY.  */
3055   body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, 0, 0,
3056                                     xtensa_alloc_frame_cache (0));
3057   return body_pc != 0 ? body_pc : start_pc;
3058 }
3059
3060 /* Verify the current configuration.  */
3061 static void
3062 xtensa_verify_config (struct gdbarch *gdbarch)
3063 {
3064   struct ui_file *log;
3065   struct cleanup *cleanups;
3066   struct gdbarch_tdep *tdep;
3067   long length;
3068   char *buf;
3069
3070   tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3071   log = mem_fileopen ();
3072   cleanups = make_cleanup_ui_file_delete (log);
3073
3074   /* Verify that we got a reasonable number of AREGS.  */
3075   if ((tdep->num_aregs & -tdep->num_aregs) != tdep->num_aregs)
3076     fprintf_unfiltered (log, _("\
3077 \n\tnum_aregs: Number of AR registers (%d) is not a power of two!"),
3078                         tdep->num_aregs);
3079
3080   /* Verify that certain registers exist.  */
3081
3082   if (tdep->pc_regnum == -1)
3083     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tpc_regnum: No PC register"));
3084   if (tdep->isa_use_exceptions && tdep->ps_regnum == -1)
3085     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tps_regnum: No PS register"));
3086
3087   if (tdep->isa_use_windowed_registers)
3088     {
3089       if (tdep->wb_regnum == -1)
3090         fprintf_unfiltered (log, _("\n\twb_regnum: No WB register"));
3091       if (tdep->ws_regnum == -1)
3092         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tws_regnum: No WS register"));
3093       if (tdep->ar_base == -1)
3094         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tar_base: No AR registers"));
3095     }
3096
3097   if (tdep->a0_base == -1)
3098     fprintf_unfiltered (log, _("\n\ta0_base: No Ax registers"));
3099
3100   buf = ui_file_xstrdup (log, &length);
3101   make_cleanup (xfree, buf);
3102   if (length > 0)
3103     internal_error (__FILE__, __LINE__,
3104                     _("the following are invalid: %s"), buf);
3105   do_cleanups (cleanups);
3106 }
3107
3108
3109 /* Derive specific register numbers from the array of registers.  */
3110
3111 static void
3112 xtensa_derive_tdep (struct gdbarch_tdep *tdep)
3113 {
3114   xtensa_register_t* rmap;
3115   int n, max_size = 4;
3116
3117   tdep->num_regs = 0;
3118   tdep->num_nopriv_regs = 0;
3119
3120 /* Special registers 0..255 (core).  */
3121 #define XTENSA_DBREGN_SREG(n)  (0x0200+(n))
3122
3123   for (rmap = tdep->regmap, n = 0; rmap->target_number != -1; n++, rmap++)
3124     {
3125       if (rmap->target_number == 0x0020)
3126         tdep->pc_regnum = n;
3127       else if (rmap->target_number == 0x0100)
3128         tdep->ar_base = n;
3129       else if (rmap->target_number == 0x0000)
3130         tdep->a0_base = n;
3131       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(72))
3132         tdep->wb_regnum = n;
3133       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(73))
3134         tdep->ws_regnum = n;
3135       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(233))
3136         tdep->debugcause_regnum = n;
3137       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(232))
3138         tdep->exccause_regnum = n;
3139       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(238))
3140         tdep->excvaddr_regnum = n;
3141       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(0))
3142         tdep->lbeg_regnum = n;
3143       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(1))
3144         tdep->lend_regnum = n;
3145       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(2))
3146         tdep->lcount_regnum = n;
3147       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(3))
3148         tdep->sar_regnum = n;
3149       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(5))
3150         tdep->litbase_regnum = n;
3151       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(230))
3152         tdep->ps_regnum = n;
3153 #if 0
3154       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(226))
3155         tdep->interrupt_regnum = n;
3156       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(227))
3157         tdep->interrupt2_regnum = n;
3158       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(224))
3159         tdep->cpenable_regnum = n;
3160 #endif
3161
3162       if (rmap->byte_size > max_size)
3163         max_size = rmap->byte_size;
3164       if (rmap->mask != 0 && tdep->num_regs == 0)
3165         tdep->num_regs = n;
3166       /* Find out out how to deal with priveleged registers.
3167
3168          if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3169               && tdep->num_nopriv_regs == 0)
3170            tdep->num_nopriv_regs = n;
3171       */
3172       if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3173           && tdep->num_regs == 0)
3174         tdep->num_regs = n;
3175     }
3176
3177   /* Number of pseudo registers.  */
3178   tdep->num_pseudo_regs = n - tdep->num_regs;
3179
3180   /* Empirically determined maximum sizes.  */
3181   tdep->max_register_raw_size = max_size;
3182   tdep->max_register_virtual_size = max_size;
3183 }
3184
3185 /* Module "constructor" function.  */
3186
3187 extern struct gdbarch_tdep xtensa_tdep;
3188
3189 static struct gdbarch *
3190 xtensa_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
3191 {
3192   struct gdbarch_tdep *tdep;
3193   struct gdbarch *gdbarch;
3194
3195   DEBUGTRACE ("gdbarch_init()\n");
3196
3197   /* We have to set the byte order before we call gdbarch_alloc.  */
3198   info.byte_order = XCHAL_HAVE_BE ? BFD_ENDIAN_BIG : BFD_ENDIAN_LITTLE;
3199
3200   tdep = &xtensa_tdep;
3201   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3202   xtensa_derive_tdep (tdep);
3203
3204   /* Verify our configuration.  */
3205   xtensa_verify_config (gdbarch);
3206   xtensa_session_once_reported = 0;
3207
3208   /* Pseudo-Register read/write.  */
3209   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, xtensa_pseudo_register_read);
3210   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, xtensa_pseudo_register_write);
3211
3212   /* Set target information.  */
3213   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, tdep->num_regs);
3214   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, tdep->num_pseudo_regs);
3215   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, tdep->a0_base + 1);
3216   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3217   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, tdep->ps_regnum);
3218
3219   /* Renumber registers for known formats (stabs and dwarf2).  */
3220   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3221   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3222
3223   /* We provide our own function to get register information.  */
3224   set_gdbarch_register_name (gdbarch, xtensa_register_name);
3225   set_gdbarch_register_type (gdbarch, xtensa_register_type);
3226
3227   /* To call functions from GDB using dummy frame.  */
3228   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, xtensa_push_dummy_call);
3229
3230   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
3231
3232   set_gdbarch_return_value (gdbarch, xtensa_return_value);
3233
3234   /* Advance PC across any prologue instructions to reach "real" code.  */
3235   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, xtensa_skip_prologue);
3236
3237   /* Stack grows downward.  */
3238   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3239
3240   /* Set breakpoints.  */
3241   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, xtensa_breakpoint_from_pc);
3242
3243   /* After breakpoint instruction or illegal instruction, pc still
3244      points at break instruction, so don't decrement.  */
3245   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
3246
3247   /* We don't skip args.  */
3248   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
3249
3250   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, xtensa_unwind_pc);
3251
3252   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, xtensa_frame_align);
3253
3254   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, xtensa_dummy_id);
3255
3256   /* Frame handling.  */
3257   frame_base_set_default (gdbarch, &xtensa_frame_base);
3258   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &xtensa_unwind);
3259   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3260
3261   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_xtensa);
3262
3263   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
3264
3265   xtensa_add_reggroups (gdbarch);
3266   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, xtensa_register_reggroup_p);
3267
3268   set_gdbarch_iterate_over_regset_sections
3269     (gdbarch, xtensa_iterate_over_regset_sections);
3270
3271   set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3272     (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3273
3274   /* Hook in the ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
3275   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
3276
3277   return gdbarch;
3278 }
3279
3280 static void
3281 xtensa_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
3282 {
3283   error (_("xtensa_dump_tdep(): not implemented"));
3284 }
3285
3286 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
3287 extern initialize_file_ftype _initialize_xtensa_tdep;
3288
3289 void
3290 _initialize_xtensa_tdep (void)
3291 {
3292   gdbarch_register (bfd_arch_xtensa, xtensa_gdbarch_init, xtensa_dump_tdep);
3293   xtensa_init_reggroups ();
3294
3295   add_setshow_zuinteger_cmd ("xtensa",
3296                              class_maintenance,
3297                              &xtensa_debug_level,
3298                             _("Set Xtensa debugging."),
3299                             _("Show Xtensa debugging."), _("\
3300 When non-zero, Xtensa-specific debugging is enabled. \
3301 Can be 1, 2, 3, or 4 indicating the level of debugging."),
3302                              NULL,
3303                              NULL,
3304                              &setdebuglist, &showdebuglist);
3305 }