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