Replace copyreloc-main.c with copyreloc-main.S
[platform/upstream/binutils.git] / gdb / xtensa-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Xtensa port of GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2003-2014 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "frame.h"
22 #include "solib-svr4.h"
23 #include "symtab.h"
24 #include "symfile.h"
25 #include "objfiles.h"
26 #include "gdbtypes.h"
27 #include "gdbcore.h"
28 #include "value.h"
29 #include "dis-asm.h"
30 #include "inferior.h"
31 #include "floatformat.h"
32 #include "regcache.h"
33 #include "reggroups.h"
34 #include "regset.h"
35
36 #include "dummy-frame.h"
37 #include "dwarf2.h"
38 #include "dwarf2-frame.h"
39 #include "dwarf2loc.h"
40 #include "frame-base.h"
41 #include "frame-unwind.h"
42
43 #include "arch-utils.h"
44 #include "gdbarch.h"
45 #include "remote.h"
46 #include "serial.h"
47
48 #include "command.h"
49 #include "gdbcmd.h"
50
51 #include "xtensa-isa.h"
52 #include "xtensa-tdep.h"
53 #include "xtensa-config.h"
54
55
56 static unsigned int xtensa_debug_level = 0;
57
58 #define DEBUGWARN(args...) \
59   if (xtensa_debug_level > 0) \
60     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(warn ) " args)
61
62 #define DEBUGINFO(args...) \
63   if (xtensa_debug_level > 1) \
64     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(info ) " args)
65
66 #define DEBUGTRACE(args...) \
67   if (xtensa_debug_level > 2) \
68     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(trace) " args)
69
70 #define DEBUGVERB(args...) \
71   if (xtensa_debug_level > 3) \
72     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(verb ) " args)
73
74
75 /* According to the ABI, the SP must be aligned to 16-byte boundaries.  */
76 #define SP_ALIGNMENT 16
77
78
79 /* On Windowed ABI, we use a6 through a11 for passing arguments
80    to a function called by GDB because CALL4 is used.  */
81 #define ARGS_NUM_REGS           6
82 #define REGISTER_SIZE           4
83
84
85 /* Extract the call size from the return address or PS register.  */
86 #define PS_CALLINC_SHIFT        16
87 #define PS_CALLINC_MASK         0x00030000
88 #define CALLINC(ps)             (((ps) & PS_CALLINC_MASK) >> PS_CALLINC_SHIFT)
89 #define WINSIZE(ra)             (4 * (( (ra) >> 30) & 0x3))
90
91 /* On TX,  hardware can be configured without Exception Option.
92    There is no PS register in this case.  Inside XT-GDB,  let us treat
93    it as a virtual read-only register always holding the same value.  */
94 #define TX_PS                   0x20
95
96 /* ABI-independent macros.  */
97 #define ARG_NOF(gdbarch) \
98   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi \
99    == CallAbiCall0Only ? C0_NARGS : (ARGS_NUM_REGS))
100 #define ARG_1ST(gdbarch) \
101   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi  == CallAbiCall0Only \
102    ? (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS) \
103    : (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 6))
104
105 /* XTENSA_IS_ENTRY tests whether the first byte of an instruction
106    indicates that the instruction is an ENTRY instruction.  */
107
108 #define XTENSA_IS_ENTRY(gdbarch, op1) \
109   ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG) \
110    ? ((op1) == 0x6c) : ((op1) == 0x36))
111
112 #define XTENSA_ENTRY_LENGTH     3
113
114 /* windowing_enabled() returns true, if windowing is enabled.
115    WOE must be set to 1; EXCM to 0.
116    Note: We assume that EXCM is always 0 for XEA1.  */
117
118 #define PS_WOE                  (1<<18)
119 #define PS_EXC                  (1<<4)
120
121 static int
122 windowing_enabled (struct gdbarch *gdbarch, unsigned int ps)
123 {
124   /* If we know CALL0 ABI is set explicitly,  say it is Call0.  */
125   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
126     return 0;
127
128   return ((ps & PS_EXC) == 0 && (ps & PS_WOE) != 0);
129 }
130
131 /* Convert a live A-register number to the corresponding AR-register
132    number.  */
133 static int
134 arreg_number (struct gdbarch *gdbarch, int a_regnum, ULONGEST wb)
135 {
136   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
137   int arreg;
138
139   arreg = a_regnum - tdep->a0_base;
140   arreg += (wb & ((tdep->num_aregs - 1) >> 2)) << WB_SHIFT;
141   arreg &= tdep->num_aregs - 1;
142
143   return arreg + tdep->ar_base;
144 }
145
146 /* Convert a live AR-register number to the corresponding A-register order
147    number in a range [0..15].  Return -1, if AR_REGNUM is out of WB window.  */
148 static int
149 areg_number (struct gdbarch *gdbarch, int ar_regnum, unsigned int wb)
150 {
151   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
152   int areg;
153
154   areg = ar_regnum - tdep->ar_base;
155   if (areg < 0 || areg >= tdep->num_aregs)
156     return -1;
157   areg = (areg - wb * 4) & (tdep->num_aregs - 1);
158   return (areg > 15) ? -1 : areg;
159 }
160
161 /* Read Xtensa register directly from the hardware.  */ 
162 static unsigned long
163 xtensa_read_register (int regnum)
164 {
165   ULONGEST value;
166
167   regcache_raw_read_unsigned (get_current_regcache (), regnum, &value);
168   return (unsigned long) value;
169 }
170
171 /* Write Xtensa register directly to the hardware.  */ 
172 static void
173 xtensa_write_register (int regnum, ULONGEST value)
174 {
175   regcache_raw_write_unsigned (get_current_regcache (), regnum, value);
176 }
177
178 /* Return the window size of the previous call to the function from which we
179    have just returned.
180
181    This function is used to extract the return value after a called function
182    has returned to the caller.  On Xtensa, the register that holds the return
183    value (from the perspective of the caller) depends on what call
184    instruction was used.  For now, we are assuming that the call instruction
185    precedes the current address, so we simply analyze the call instruction.
186    If we are in a dummy frame, we simply return 4 as we used a 'pseudo-call4'
187    method to call the inferior function.  */
188
189 static int
190 extract_call_winsize (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
191 {
192   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
193   int winsize = 4;
194   int insn;
195   gdb_byte buf[4];
196
197   DEBUGTRACE ("extract_call_winsize (pc = 0x%08x)\n", (int) pc);
198
199   /* Read the previous instruction (should be a call[x]{4|8|12}.  */
200   read_memory (pc-3, buf, 3);
201   insn = extract_unsigned_integer (buf, 3, byte_order);
202
203   /* Decode call instruction:
204      Little Endian
205        call{0,4,8,12}   OFFSET || {00,01,10,11} || 0101
206        callx{0,4,8,12}  OFFSET || 11 || {00,01,10,11} || 0000
207      Big Endian
208        call{0,4,8,12}   0101 || {00,01,10,11} || OFFSET
209        callx{0,4,8,12}  0000 || {00,01,10,11} || 11 || OFFSET.  */
210
211   if (byte_order == BFD_ENDIAN_LITTLE)
212     {
213       if (((insn & 0xf) == 0x5) || ((insn & 0xcf) == 0xc0))
214         winsize = (insn & 0x30) >> 2;   /* 0, 4, 8, 12.  */
215     }
216   else
217     {
218       if (((insn >> 20) == 0x5) || (((insn >> 16) & 0xf3) == 0x03))
219         winsize = (insn >> 16) & 0xc;   /* 0, 4, 8, 12.  */
220     }
221   return winsize;
222 }
223
224
225 /* REGISTER INFORMATION */
226
227 /* Find register by name.  */
228 static int
229 xtensa_find_register_by_name (struct gdbarch *gdbarch, char *name)
230 {
231   int i;
232
233   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch)
234          + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
235        i++)
236
237     if (strcasecmp (gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].name, name) == 0)
238       return i;
239
240   return -1;
241 }
242
243 /* Returns the name of a register.  */
244 static const char *
245 xtensa_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
246 {
247   /* Return the name stored in the register map.  */
248   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
249                               + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
250     return gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum].name;
251
252   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register %d"), regnum);
253   return 0;
254 }
255
256 /* Return the type of a register.  Create a new type, if necessary.  */
257
258 static struct type *
259 xtensa_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
260 {
261   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
262
263   /* Return signed integer for ARx and Ax registers.  */
264   if ((regnum >= tdep->ar_base
265        && regnum < tdep->ar_base + tdep->num_aregs)
266       || (regnum >= tdep->a0_base
267           && regnum < tdep->a0_base + 16))
268     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
269
270   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch)
271       || regnum == tdep->a0_base + 1)
272     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
273
274   /* Return the stored type for all other registers.  */
275   else if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
276                                    + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
277     {
278       xtensa_register_t* reg = &tdep->regmap[regnum];
279
280       /* Set ctype for this register (only the first time).  */
281
282       if (reg->ctype == 0)
283         {
284           struct ctype_cache *tp;
285           int size = reg->byte_size;
286
287           /* We always use the memory representation,
288              even if the register width is smaller.  */
289           switch (size)
290             {
291             case 1:
292               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
293               break;
294
295             case 2:
296               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
297               break;
298
299             case 4:
300               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
301               break;
302
303             case 8:
304               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
305               break;
306
307             case 16:
308               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint128;
309               break;
310
311             default:
312               for (tp = tdep->type_entries; tp != NULL; tp = tp->next)
313                 if (tp->size == size)
314                   break;
315
316               if (tp == NULL)
317                 {
318                   char *name = xstrprintf ("int%d", size * 8);
319                   tp = xmalloc (sizeof (struct ctype_cache));
320                   tp->next = tdep->type_entries;
321                   tdep->type_entries = tp;
322                   tp->size = size;
323                   tp->virtual_type
324                     = arch_integer_type (gdbarch, size * 8, 1, name);
325                   xfree (name);
326                 }
327
328               reg->ctype = tp->virtual_type;
329             }
330         }
331       return reg->ctype;
332     }
333
334   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register number %d"), regnum);
335   return 0;
336 }
337
338
339 /* Return the 'local' register number for stubs, dwarf2, etc.
340    The debugging information enumerates registers starting from 0 for A0
341    to n for An.  So, we only have to add the base number for A0.  */
342
343 static int
344 xtensa_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
345 {
346   int i;
347
348   if (regnum >= 0 && regnum < 16)
349     return gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum;
350
351   for (i = 0;
352        i < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
353        i++)
354     if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].target_number)
355       return i;
356
357   internal_error (__FILE__, __LINE__,
358                   _("invalid dwarf/stabs register number %d"), regnum);
359   return 0;
360 }
361
362
363 /* Write the bits of a masked register to the various registers.
364    Only the masked areas of these registers are modified; the other
365    fields are untouched.  The size of masked registers is always less
366    than or equal to 32 bits.  */
367
368 static void
369 xtensa_register_write_masked (struct regcache *regcache,
370                               xtensa_register_t *reg, const gdb_byte *buffer)
371 {
372   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
373   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
374
375   int shift = 0;                /* Shift for next mask (mod 32).  */
376   int start, size;              /* Start bit and size of current mask.  */
377
378   unsigned int *ptr = value;
379   unsigned int regval, m, mem = 0;
380
381   int bytesize = reg->byte_size;
382   int bitsize = bytesize * 8;
383   int i, r;
384
385   DEBUGTRACE ("xtensa_register_write_masked ()\n");
386
387   /* Copy the masked register to host byte-order.  */
388   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
389     for (i = 0; i < bytesize; i++)
390       {
391         mem >>= 8;
392         mem |= (buffer[bytesize - i - 1] << 24);
393         if ((i & 3) == 3)
394           *ptr++ = mem;
395       }
396   else
397     for (i = 0; i < bytesize; i++)
398       {
399         mem >>= 8;
400         mem |= (buffer[i] << 24);
401         if ((i & 3) == 3)
402           *ptr++ = mem;
403       }
404
405   /* We might have to shift the final value:
406      bytesize & 3 == 0 -> nothing to do, we use the full 32 bits,
407      bytesize & 3 == x -> shift (4-x) * 8.  */
408
409   *ptr = mem >> (((0 - bytesize) & 3) * 8);
410   ptr = value;
411   mem = *ptr;
412
413   /* Write the bits to the masked areas of the other registers.  */
414   for (i = 0; i < mask->count; i++)
415     {
416       start = mask->mask[i].bit_start;
417       size = mask->mask[i].bit_size;
418       regval = mem >> shift;
419
420       if ((shift += size) > bitsize)
421         error (_("size of all masks is larger than the register"));
422
423       if (shift >= 32)
424         {
425           mem = *(++ptr);
426           shift -= 32;
427           bitsize -= 32;
428
429           if (shift > 0)
430             regval |= mem << (size - shift);
431         }
432
433       /* Make sure we have a valid register.  */
434       r = mask->mask[i].reg_num;
435       if (r >= 0 && size > 0)
436         {
437           /* Don't overwrite the unmasked areas.  */
438           ULONGEST old_val;
439           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &old_val);
440           m = 0xffffffff >> (32 - size) << start;
441           regval <<= start;
442           regval = (regval & m) | (old_val & ~m);
443           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, r, regval);
444         }
445     }
446 }
447
448
449 /* Read a tie state or mapped registers.  Read the masked areas
450    of the registers and assemble them into a single value.  */
451
452 static enum register_status
453 xtensa_register_read_masked (struct regcache *regcache,
454                              xtensa_register_t *reg, gdb_byte *buffer)
455 {
456   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
457   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
458
459   int shift = 0;
460   int start, size;
461
462   unsigned int *ptr = value;
463   unsigned int regval, mem = 0;
464
465   int bytesize = reg->byte_size;
466   int bitsize = bytesize * 8;
467   int i;
468
469   DEBUGTRACE ("xtensa_register_read_masked (reg \"%s\", ...)\n",
470               reg->name == 0 ? "" : reg->name);
471
472   /* Assemble the register from the masked areas of other registers.  */
473   for (i = 0; i < mask->count; i++)
474     {
475       int r = mask->mask[i].reg_num;
476       if (r >= 0)
477         {
478           enum register_status status;
479           ULONGEST val;
480
481           status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &val);
482           if (status != REG_VALID)
483             return status;
484           regval = (unsigned int) val;
485         }
486       else
487         regval = 0;
488
489       start = mask->mask[i].bit_start;
490       size = mask->mask[i].bit_size;
491
492       regval >>= start;
493
494       if (size < 32)
495         regval &= (0xffffffff >> (32 - size));
496
497       mem |= regval << shift;
498
499       if ((shift += size) > bitsize)
500         error (_("size of all masks is larger than the register"));
501
502       if (shift >= 32)
503         {
504           *ptr++ = mem;
505           bitsize -= 32;
506           shift -= 32;
507
508           if (shift == 0)
509             mem = 0;
510           else
511             mem = regval >> (size - shift);
512         }
513     }
514
515   if (shift > 0)
516     *ptr = mem;
517
518   /* Copy value to target byte order.  */
519   ptr = value;
520   mem = *ptr;
521
522   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
523     for (i = 0; i < bytesize; i++)
524       {
525         if ((i & 3) == 0)
526           mem = *ptr++;
527         buffer[bytesize - i - 1] = mem & 0xff;
528         mem >>= 8;
529       }
530   else
531     for (i = 0; i < bytesize; i++)
532       {
533         if ((i & 3) == 0)
534           mem = *ptr++;
535         buffer[i] = mem & 0xff;
536         mem >>= 8;
537       }
538
539   return REG_VALID;
540 }
541
542
543 /* Read pseudo registers.  */
544
545 static enum register_status
546 xtensa_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch,
547                              struct regcache *regcache,
548                              int regnum,
549                              gdb_byte *buffer)
550 {
551   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
552
553   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_read (... regnum = %d (%s) ...)\n",
554               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
555
556   if (regnum == gdbarch_num_regs (gdbarch)
557                 + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch) - 1)
558      regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
559
560   /* Read aliases a0..a15, if this is a Windowed ABI.  */
561   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
562       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
563       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
564     {
565       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
566       enum register_status status;
567
568       status = regcache_raw_read (regcache,
569                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
570                                   buf);
571       if (status != REG_VALID)
572         return status;
573       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
574                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
575     }
576
577   /* We can always read non-pseudo registers.  */
578   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
579     return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
580
581   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
582      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
583      
584   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
585     {
586       buffer[0] = (gdb_byte)0;
587       buffer[1] = (gdb_byte)0;
588       buffer[2] = (gdb_byte)0;
589       buffer[3] = (gdb_byte)0;
590       return REG_VALID;
591     }
592   /* Pseudo registers.  */
593   else if (regnum >= 0
594             && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
595                         + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
596     {
597       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
598       xtensa_register_type_t type = reg->type;
599       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
600
601       /* We cannot read Unknown or Unmapped registers.  */
602       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
603         {
604           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
605             {
606               warning (_("cannot read register %s"),
607                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
608               return REG_VALID;
609             }
610         }
611
612       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
613       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
614         {
615           /* Use 'fetch' to get register?  */
616           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
617             {
618               warning (_("cannot read register"));
619               return REG_VALID;
620             }
621
622           /* On some targets (esp. simulators), we can always read the reg.  */
623           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
624             {
625               warning (_("cannot read register"));
626               return REG_VALID;
627             }
628         }
629
630       /* We can always read mapped registers.  */
631       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
632         return xtensa_register_read_masked (regcache, reg, buffer);
633
634       /* Assume that we can read the register.  */
635       return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
636     }
637   else
638     internal_error (__FILE__, __LINE__,
639                     _("invalid register number %d"), regnum);
640 }
641
642
643 /* Write pseudo registers.  */
644
645 static void
646 xtensa_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
647                               struct regcache *regcache,
648                               int regnum,
649                               const gdb_byte *buffer)
650 {
651   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
652
653   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_write (... regnum = %d (%s) ...)\n",
654               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
655
656   if (regnum == gdbarch_num_regs (gdbarch)
657                 + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch) -1)
658      regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
659
660   /* Renumber register, if aliase a0..a15 on Windowed ABI.  */
661   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
662       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
663       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
664     {
665       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
666
667       regcache_raw_read (regcache,
668                          gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
669       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
670                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
671     }
672
673   /* We can always write 'core' registers.
674      Note: We might have converted Ax->ARy.  */
675   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
676     regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
677
678   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
679      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
680
681   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
682     {
683       return;
684     }
685   /* Pseudo registers.  */
686   else if (regnum >= 0
687            && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
688                        + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
689     {
690       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
691       xtensa_register_type_t type = reg->type;
692       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
693
694       /* On most targets, we cannot write registers
695          of type "Unknown" or "Unmapped".  */
696       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
697         {
698           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
699             {
700               warning (_("cannot write register %s"),
701                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
702               return;
703             }
704         }
705
706       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
707       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
708         {
709           /* Use 'store' to get register?  */
710           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
711             {
712               warning (_("cannot write register"));
713               return;
714             }
715
716           /* On some targets (esp. simulators), we can always write
717              the register.  */
718           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
719             {
720               warning (_("cannot write register"));
721               return;
722             }
723         }
724
725       /* We can always write mapped registers.  */
726       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
727         {
728           xtensa_register_write_masked (regcache, reg, buffer);
729           return;
730         }
731
732       /* Assume that we can write the register.  */
733       regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
734     }
735   else
736     internal_error (__FILE__, __LINE__,
737                     _("invalid register number %d"), regnum);
738 }
739
740 static struct reggroup *xtensa_ar_reggroup;
741 static struct reggroup *xtensa_user_reggroup;
742 static struct reggroup *xtensa_vectra_reggroup;
743 static struct reggroup *xtensa_cp[XTENSA_MAX_COPROCESSOR];
744
745 static void
746 xtensa_init_reggroups (void)
747 {
748   int i;
749   char cpname[] = "cp0";
750
751   xtensa_ar_reggroup = reggroup_new ("ar", USER_REGGROUP);
752   xtensa_user_reggroup = reggroup_new ("user", USER_REGGROUP);
753   xtensa_vectra_reggroup = reggroup_new ("vectra", USER_REGGROUP);
754
755   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
756     {
757       cpname[2] = '0' + i;
758       xtensa_cp[i] = reggroup_new (cpname, USER_REGGROUP);
759     }
760 }
761
762 static void
763 xtensa_add_reggroups (struct gdbarch *gdbarch)
764 {
765   int i;
766
767   /* Predefined groups.  */
768   reggroup_add (gdbarch, all_reggroup);
769   reggroup_add (gdbarch, save_reggroup);
770   reggroup_add (gdbarch, restore_reggroup);
771   reggroup_add (gdbarch, system_reggroup);
772   reggroup_add (gdbarch, vector_reggroup);
773   reggroup_add (gdbarch, general_reggroup);
774   reggroup_add (gdbarch, float_reggroup);
775
776   /* Xtensa-specific groups.  */
777   reggroup_add (gdbarch, xtensa_ar_reggroup);
778   reggroup_add (gdbarch, xtensa_user_reggroup);
779   reggroup_add (gdbarch, xtensa_vectra_reggroup);
780
781   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
782     reggroup_add (gdbarch, xtensa_cp[i]);
783 }
784
785 static int 
786 xtensa_coprocessor_register_group (struct reggroup *group)
787 {
788   int i;
789
790   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
791     if (group == xtensa_cp[i])
792       return i;
793
794   return -1;
795 }
796
797 #define SAVE_REST_FLAGS (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
798                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE \
799                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_VOLATILE)
800
801 #define SAVE_REST_VALID (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
802                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE)
803
804 static int
805 xtensa_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch,
806                             int regnum,
807                             struct reggroup *group)
808 {
809   xtensa_register_t* reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
810   xtensa_register_type_t type = reg->type;
811   xtensa_register_group_t rg = reg->group;
812   int cp_number;
813
814   if (group == save_reggroup)
815     /* Every single register should be included into the list of registers
816        to be watched for changes while using -data-list-changed-registers.  */
817     return 1;
818
819   /* First, skip registers that are not visible to this target
820      (unknown and unmapped registers when not using ISS).  */
821
822   if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
823     return 0;
824   if (group == all_reggroup)
825     return 1;
826   if (group == xtensa_ar_reggroup)
827     return rg & xtRegisterGroupAddrReg;
828   if (group == xtensa_user_reggroup)
829     return rg & xtRegisterGroupUser;
830   if (group == float_reggroup)
831     return rg & xtRegisterGroupFloat;
832   if (group == general_reggroup)
833     return rg & xtRegisterGroupGeneral;
834   if (group == system_reggroup)
835     return rg & xtRegisterGroupState;
836   if (group == vector_reggroup || group == xtensa_vectra_reggroup)
837     return rg & xtRegisterGroupVectra;
838   if (group == restore_reggroup)
839     return (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
840             && (reg->flags & SAVE_REST_FLAGS) == SAVE_REST_VALID);
841   cp_number = xtensa_coprocessor_register_group (group);
842   if (cp_number >= 0)
843     return rg & (xtRegisterGroupCP0 << cp_number);
844   else
845     return 1;
846 }
847
848
849 /* Supply register REGNUM from the buffer specified by GREGS and LEN
850    in the general-purpose register set REGSET to register cache
851    REGCACHE.  If REGNUM is -1 do this for all registers in REGSET.  */
852
853 static void
854 xtensa_supply_gregset (const struct regset *regset,
855                        struct regcache *rc,
856                        int regnum,
857                        const void *gregs,
858                        size_t len)
859 {
860   const xtensa_elf_gregset_t *regs = gregs;
861   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (rc);
862   int i;
863
864   DEBUGTRACE ("xtensa_supply_gregset (..., regnum==%d, ...)\n", regnum);
865
866   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
867     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), (char *) &regs->pc);
868   if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
869     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), (char *) &regs->ps);
870   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum || regnum == -1)
871     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
872                          (char *) &regs->windowbase);
873   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum || regnum == -1)
874     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
875                          (char *) &regs->windowstart);
876   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum || regnum == -1)
877     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum,
878                          (char *) &regs->lbeg);
879   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum || regnum == -1)
880     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum,
881                          (char *) &regs->lend);
882   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum || regnum == -1)
883     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum,
884                          (char *) &regs->lcount);
885   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum || regnum == -1)
886     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum,
887                          (char *) &regs->sar);
888   if (regnum >=gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
889       && regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
890                     + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs)
891     regcache_raw_supply (rc, regnum,
892                          (char *) &regs->ar[regnum - gdbarch_tdep
893                            (gdbarch)->ar_base]);
894   else if (regnum == -1)
895     {
896       for (i = 0; i < gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs; ++i)
897         regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base + i,
898                              (char *) &regs->ar[i]);
899     }
900 }
901
902
903 /* Xtensa register set.  */
904
905 static struct regset
906 xtensa_gregset =
907 {
908   NULL,
909   xtensa_supply_gregset
910 };
911
912
913 /* Iterate over supported core file register note sections. */
914
915 static void
916 xtensa_iterate_over_regset_sections (struct gdbarch *gdbarch,
917                                      iterate_over_regset_sections_cb *cb,
918                                      void *cb_data,
919                                      const struct regcache *regcache)
920 {
921   DEBUGTRACE ("xtensa_iterate_over_regset_sections\n");
922
923   cb (".reg", sizeof (xtensa_elf_gregset_t), &xtensa_gregset,
924       NULL, cb_data);
925 }
926
927
928 /* Handling frames.  */
929
930 /* Number of registers to save in case of Windowed ABI.  */
931 #define XTENSA_NUM_SAVED_AREGS          12
932
933 /* Frame cache part for Windowed ABI.  */
934 typedef struct xtensa_windowed_frame_cache
935 {
936   int wb;               /* WINDOWBASE of the previous frame.  */
937   int callsize;         /* Call size of this frame.  */
938   int ws;               /* WINDOWSTART of the previous frame.  It keeps track of
939                            life windows only.  If there is no bit set for the
940                            window,  that means it had been already spilled
941                            because of window overflow.  */
942
943    /* Addresses of spilled A-registers.
944       AREGS[i] == -1, if corresponding AR is alive.  */
945   CORE_ADDR aregs[XTENSA_NUM_SAVED_AREGS];
946 } xtensa_windowed_frame_cache_t;
947
948 /* Call0 ABI Definitions.  */
949
950 #define C0_MAXOPDS  3   /* Maximum number of operands for prologue
951                            analysis.  */
952 #define C0_NREGS   16   /* Number of A-registers to track.  */
953 #define C0_CLESV   12   /* Callee-saved registers are here and up.  */
954 #define C0_SP       1   /* Register used as SP.  */
955 #define C0_FP      15   /* Register used as FP.  */
956 #define C0_RA       0   /* Register used as return address.  */
957 #define C0_ARGS     2   /* Register used as first arg/retval.  */
958 #define C0_NARGS    6   /* Number of A-regs for args/retvals.  */
959
960 /* Each element of xtensa_call0_frame_cache.c0_rt[] describes for each
961    A-register where the current content of the reg came from (in terms
962    of an original reg and a constant).  Negative values of c0_rt[n].fp_reg
963    mean that the orignal content of the register was saved to the stack.
964    c0_rt[n].fr.ofs is NOT the offset from the frame base because we don't 
965    know where SP will end up until the entire prologue has been analyzed.  */
966
967 #define C0_CONST   -1   /* fr_reg value if register contains a constant.  */
968 #define C0_INEXP   -2   /* fr_reg value if inexpressible as reg + offset.  */
969 #define C0_NOSTK   -1   /* to_stk value if register has not been stored.  */
970
971 extern xtensa_isa xtensa_default_isa;
972
973 typedef struct xtensa_c0reg
974 {
975   int fr_reg;  /* original register from which register content
976                   is derived, or C0_CONST, or C0_INEXP.  */
977   int fr_ofs;  /* constant offset from reg, or immediate value.  */
978   int to_stk;  /* offset from original SP to register (4-byte aligned),
979                   or C0_NOSTK if register has not been saved.  */
980 } xtensa_c0reg_t;
981
982 /* Frame cache part for Call0 ABI.  */
983 typedef struct xtensa_call0_frame_cache
984 {
985   int c0_frmsz;                    /* Stack frame size.  */
986   int c0_hasfp;                    /* Current frame uses frame pointer.  */
987   int fp_regnum;                   /* A-register used as FP.  */
988   int c0_fp;                       /* Actual value of frame pointer.  */
989   int c0_fpalign;                  /* Dinamic adjustment for the stack
990                                       pointer. It's an AND mask. Zero,
991                                       if alignment was not adjusted.  */
992   int c0_old_sp;                   /* In case of dynamic adjustment, it is
993                                       a register holding unaligned sp. 
994                                       C0_INEXP, when undefined.  */
995   int c0_sp_ofs;                   /* If "c0_old_sp" was spilled it's a
996                                       stack offset. C0_NOSTK otherwise.  */
997                                            
998   xtensa_c0reg_t c0_rt[C0_NREGS];  /* Register tracking information.  */
999 } xtensa_call0_frame_cache_t;
1000
1001 typedef struct xtensa_frame_cache
1002 {
1003   CORE_ADDR base;       /* Stack pointer of this frame.  */
1004   CORE_ADDR pc;         /* PC of this frame at the function entry point.  */
1005   CORE_ADDR ra;         /* The raw return address of this frame.  */
1006   CORE_ADDR ps;         /* The PS register of the previous (older) frame.  */
1007   CORE_ADDR prev_sp;    /* Stack Pointer of the previous (older) frame.  */
1008   int call0;            /* It's a call0 framework (else windowed).  */
1009   union
1010     {
1011       xtensa_windowed_frame_cache_t     wd;     /* call0 == false.  */
1012       xtensa_call0_frame_cache_t        c0;     /* call0 == true.  */
1013     };
1014 } xtensa_frame_cache_t;
1015
1016
1017 static struct xtensa_frame_cache *
1018 xtensa_alloc_frame_cache (int windowed)
1019 {
1020   xtensa_frame_cache_t *cache;
1021   int i;
1022
1023   DEBUGTRACE ("xtensa_alloc_frame_cache ()\n");
1024
1025   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (xtensa_frame_cache_t);
1026
1027   cache->base = 0;
1028   cache->pc = 0;
1029   cache->ra = 0;
1030   cache->ps = 0;
1031   cache->prev_sp = 0;
1032   cache->call0 = !windowed;
1033   if (cache->call0)
1034     {
1035       cache->c0.c0_frmsz  = -1;
1036       cache->c0.c0_hasfp  =  0;
1037       cache->c0.fp_regnum = -1;
1038       cache->c0.c0_fp     = -1;
1039       cache->c0.c0_fpalign =  0;
1040       cache->c0.c0_old_sp  =  C0_INEXP;
1041       cache->c0.c0_sp_ofs  =  C0_NOSTK;
1042
1043       for (i = 0; i < C0_NREGS; i++)
1044         {
1045           cache->c0.c0_rt[i].fr_reg = i;
1046           cache->c0.c0_rt[i].fr_ofs = 0;
1047           cache->c0.c0_rt[i].to_stk = C0_NOSTK;
1048         }
1049     }
1050   else
1051     {
1052       cache->wd.wb = 0;
1053       cache->wd.ws = 0;
1054       cache->wd.callsize = -1;
1055
1056       for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
1057         cache->wd.aregs[i] = -1;
1058     }
1059   return cache;
1060 }
1061
1062
1063 static CORE_ADDR
1064 xtensa_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR address)
1065 {
1066   return address & ~15;
1067 }
1068
1069
1070 static CORE_ADDR
1071 xtensa_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1072 {
1073   gdb_byte buf[8];
1074   CORE_ADDR pc;
1075
1076   DEBUGTRACE ("xtensa_unwind_pc (next_frame = %s)\n", 
1077                 host_address_to_string (next_frame));
1078
1079   frame_unwind_register (next_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), buf);
1080   pc = extract_typed_address (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
1081
1082   DEBUGINFO ("[xtensa_unwind_pc] pc = 0x%08x\n", (unsigned int) pc);
1083
1084   return pc;
1085 }
1086
1087
1088 static struct frame_id
1089 xtensa_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1090 {
1091   CORE_ADDR pc, fp;
1092
1093   /* THIS-FRAME is a dummy frame.  Return a frame ID of that frame.  */
1094
1095   pc = get_frame_pc (this_frame);
1096   fp = get_frame_register_unsigned
1097          (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1098
1099   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1100   return frame_id_build (fp + SP_ALIGNMENT, pc);
1101 }
1102
1103 /* Returns true,  if instruction to execute next is unique to Xtensa Window
1104    Interrupt Handlers.  It can only be one of L32E,  S32E,  RFWO,  or RFWU.  */
1105
1106 static int
1107 xtensa_window_interrupt_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1108 {
1109   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1110   unsigned int insn = read_memory_integer (pc, 4, byte_order);
1111   unsigned int code;
1112
1113   if (byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1114     {
1115       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1116       code = insn & 0xf000ff00;
1117       if ((code == 0x00009000) || (code == 0x00009400))
1118         return 1;
1119       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1120       code = insn & 0xffffff00;
1121       return ((code == 0x00430000) || (code == 0x00530000));
1122     }
1123   else
1124     {
1125       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1126       code = insn & 0x00ff000f;
1127       if ((code == 0x090000) || (code == 0x490000))
1128         return 1;
1129       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1130       code = insn & 0x00ffffff;
1131       return ((code == 0x00003400) || (code == 0x00003500));
1132     }
1133 }
1134
1135 /* Returns the best guess about which register is a frame pointer
1136    for the function containing CURRENT_PC.  */
1137
1138 #define XTENSA_ISA_BSZ          32              /* Instruction buffer size.  */
1139 #define XTENSA_ISA_BADPC        ((CORE_ADDR)0)  /* Bad PC value.  */
1140
1141 static unsigned int
1142 xtensa_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc)
1143 {
1144 #define RETURN_FP goto done
1145
1146   unsigned int fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
1147   CORE_ADDR start_addr;
1148   xtensa_isa isa;
1149   xtensa_insnbuf ins, slot;
1150   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
1151   CORE_ADDR ia, bt, ba;
1152   xtensa_format ifmt;
1153   int ilen, islots, is;
1154   xtensa_opcode opc;
1155   const char *opcname;
1156
1157   find_pc_partial_function (current_pc, NULL, &start_addr, NULL);
1158   if (start_addr == 0)
1159     return fp_regnum;
1160
1161   if (!xtensa_default_isa)
1162     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
1163   isa = xtensa_default_isa;
1164   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
1165   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1166   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1167   ba = 0;
1168
1169   for (ia = start_addr, bt = ia; ia < current_pc ; ia += ilen)
1170     {
1171       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
1172         {
1173           ba = ia;
1174           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < current_pc
1175             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : current_pc;
1176           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
1177             RETURN_FP;
1178         }
1179
1180       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
1181       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
1182       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
1183         RETURN_FP;
1184       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
1185       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
1186         RETURN_FP;
1187       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
1188       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
1189         RETURN_FP;
1190       
1191       for (is = 0; is < islots; ++is)
1192         {
1193           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
1194             RETURN_FP;
1195           
1196           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
1197           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
1198             RETURN_FP;
1199           
1200           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
1201
1202           if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
1203               || strcasecmp (opcname, "or") == 0)
1204             {
1205               unsigned int register_operand;
1206
1207               /* Possible candidate for setting frame pointer
1208                  from A1.  This is what we are looking for.  */
1209
1210               if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, 
1211                                             is, slot, &register_operand) != 0)
1212                 RETURN_FP;
1213               if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &register_operand) != 0)
1214                 RETURN_FP;
1215               if (register_operand == 1)  /* Mov{.n} FP A1.  */
1216                 {
1217                   if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, 
1218                                                 &register_operand) != 0)
1219                     RETURN_FP;
1220                   if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0,
1221                                              &register_operand) != 0)
1222                     RETURN_FP;
1223
1224                   fp_regnum
1225                     = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + register_operand;
1226                   RETURN_FP;
1227                 }
1228             }
1229
1230           if (
1231               /* We have problems decoding the memory.  */
1232               opcname == NULL 
1233               || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
1234               || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0
1235               /* Hit planted breakpoint.  */
1236               || strcasecmp (opcname, "break") == 0
1237               || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0
1238               /* Flow control instructions finish prologue.  */
1239               || xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
1240               || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
1241               || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
1242               || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
1243               || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
1244               || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
1245             /* Can not continue analysis.  */
1246             RETURN_FP;
1247         }
1248     }
1249 done:
1250   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
1251   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
1252   return fp_regnum;
1253 }
1254
1255 /* The key values to identify the frame using "cache" are 
1256
1257         cache->base    = SP (or best guess about FP) of this frame;
1258         cache->pc      = entry-PC (entry point of the frame function);
1259         cache->prev_sp = SP of the previous frame.  */
1260
1261 static void
1262 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1263                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc);
1264
1265 static void
1266 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1267                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
1268                                      CORE_ADDR pc);
1269
1270 static struct xtensa_frame_cache *
1271 xtensa_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1272 {
1273   xtensa_frame_cache_t *cache;
1274   CORE_ADDR ra, wb, ws, pc, sp, ps;
1275   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1276   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1277   unsigned int fp_regnum;
1278   int  windowed, ps_regnum;
1279
1280   if (*this_cache)
1281     return *this_cache;
1282
1283   pc = get_frame_register_unsigned (this_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1284   ps_regnum = gdbarch_ps_regnum (gdbarch);
1285   ps = (ps_regnum >= 0
1286         ? get_frame_register_unsigned (this_frame, ps_regnum) : TX_PS);
1287
1288   windowed = windowing_enabled (gdbarch, ps);
1289
1290   /* Get pristine xtensa-frame.  */
1291   cache = xtensa_alloc_frame_cache (windowed);
1292   *this_cache = cache;
1293
1294   if (windowed)
1295     {
1296       char op1;
1297
1298       /* Get WINDOWBASE, WINDOWSTART, and PS registers.  */
1299       wb = get_frame_register_unsigned (this_frame, 
1300                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
1301       ws = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1302                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
1303
1304       op1 = read_memory_integer (pc, 1, byte_order);
1305       if (XTENSA_IS_ENTRY (gdbarch, op1))
1306         {
1307           int callinc = CALLINC (ps);
1308           ra = get_frame_register_unsigned
1309             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + callinc * 4);
1310           
1311           /* ENTRY hasn't been executed yet, therefore callsize is still 0.  */
1312           cache->wd.callsize = 0;
1313           cache->wd.wb = wb;
1314           cache->wd.ws = ws;
1315           cache->prev_sp = get_frame_register_unsigned
1316                              (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1317
1318           /* This only can be the outermost frame since we are
1319              just about to execute ENTRY.  SP hasn't been set yet.
1320              We can assume any frame size, because it does not
1321              matter, and, let's fake frame base in cache.  */
1322           cache->base = cache->prev_sp - 16;
1323
1324           cache->pc = pc;
1325           cache->ra = (cache->pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1326           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1327             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1328
1329           return cache;
1330         }
1331       else
1332         {
1333           fp_regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
1334           ra = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1335                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base);
1336           cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
1337           cache->wd.wb = (wb - cache->wd.callsize / 4)
1338                           & (gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs / 4 - 1);
1339           cache->wd.ws = ws & ~(1 << wb);
1340
1341           cache->pc = get_frame_func (this_frame);
1342           cache->ra = (pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1343           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1344             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1345         }
1346
1347       if (cache->wd.ws == 0)
1348         {
1349           int i;
1350
1351           /* Set A0...A3.  */
1352           sp = get_frame_register_unsigned
1353             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1) - 16;
1354           
1355           for (i = 0; i < 4; i++, sp += 4)
1356             {
1357               cache->wd.aregs[i] = sp;
1358             }
1359
1360           if (cache->wd.callsize > 4)
1361             {
1362               /* Set A4...A7/A11.  */
1363               /* Get the SP of the frame previous to the previous one.
1364                  To achieve this, we have to dereference SP twice.  */
1365               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1366               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1367               sp -= cache->wd.callsize * 4;
1368
1369               for ( i = 4; i < cache->wd.callsize; i++, sp += 4)
1370                 {
1371                   cache->wd.aregs[i] = sp;
1372                 }
1373             }
1374         }
1375
1376       if ((cache->prev_sp == 0) && ( ra != 0 ))
1377         /* If RA is equal to 0 this frame is an outermost frame.  Leave
1378            cache->prev_sp unchanged marking the boundary of the frame stack.  */
1379         {
1380           if ((cache->wd.ws & (1 << cache->wd.wb)) == 0)
1381             {
1382               /* Register window overflow already happened.
1383                  We can read caller's SP from the proper spill loction.  */
1384               sp = get_frame_register_unsigned
1385                 (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1386               cache->prev_sp = read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1387             }
1388           else
1389             {
1390               /* Read caller's frame SP directly from the previous window.  */
1391               int regnum = arreg_number
1392                              (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1,
1393                               cache->wd.wb);
1394
1395               cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum);
1396             }
1397         }
1398     }
1399   else if (xtensa_window_interrupt_insn (gdbarch, pc))
1400     {
1401       /* Execution stopped inside Xtensa Window Interrupt Handler.  */
1402
1403       xtensa_window_interrupt_frame_cache (this_frame, cache, pc);
1404       /* Everything was set already,  including cache->base.  */
1405       return cache;
1406     }
1407   else  /* Call0 framework.  */
1408     {
1409       call0_frame_cache (this_frame, cache, pc);  
1410       fp_regnum = cache->c0.fp_regnum;
1411     }
1412
1413   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
1414
1415   return cache;
1416 }
1417
1418 static int xtensa_session_once_reported = 1;
1419
1420 /* Report a problem with prologue analysis while doing backtracing.
1421    But, do it only once to avoid annoyng repeated messages.  */
1422
1423 static void
1424 warning_once (void)
1425 {
1426   if (xtensa_session_once_reported == 0)
1427     warning (_("\
1428 \nUnrecognised function prologue. Stack trace cannot be resolved. \
1429 This message will not be repeated in this session.\n"));
1430
1431   xtensa_session_once_reported = 1;
1432 }
1433
1434
1435 static void
1436 xtensa_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1437                       void **this_cache,
1438                       struct frame_id *this_id)
1439 {
1440   struct xtensa_frame_cache *cache =
1441     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1442
1443   if (cache->prev_sp == 0)
1444     return;
1445
1446   (*this_id) = frame_id_build (cache->prev_sp, cache->pc);
1447 }
1448
1449 static struct value *
1450 xtensa_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1451                             void **this_cache,
1452                             int regnum)
1453 {
1454   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1455   struct xtensa_frame_cache *cache;
1456   ULONGEST saved_reg = 0;
1457   int done = 1;
1458
1459   if (*this_cache == NULL)
1460     *this_cache = xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1461   cache = *this_cache;
1462
1463   if (regnum ==gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1464     saved_reg = cache->ra;
1465   else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1)
1466     saved_reg = cache->prev_sp;
1467   else if (!cache->call0)
1468     {
1469       if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum)
1470         saved_reg = cache->wd.ws;
1471       else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum)
1472         saved_reg = cache->wd.wb;
1473       else if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch))
1474         saved_reg = cache->ps;
1475       else
1476         done = 0;
1477     }
1478   else
1479     done = 0;
1480
1481   if (done)
1482     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, saved_reg);
1483
1484   if (!cache->call0) /* Windowed ABI.  */
1485     {
1486       /* Convert A-register numbers to AR-register numbers,
1487          if we deal with A-register.  */
1488       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base
1489           && regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15)
1490         regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1491
1492       /* Check, if we deal with AR-register saved on stack.  */
1493       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1494           && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1495                          + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs))
1496         {
1497           int areg = areg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1498
1499           if (areg >= 0
1500               && areg < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS
1501               && cache->wd.aregs[areg] != -1)
1502             return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1503                                             cache->wd.aregs[areg]);
1504         }
1505     }
1506   else /* Call0 ABI.  */
1507     {
1508       int reg = (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1509                 && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1510                                + C0_NREGS))
1511                   ? regnum - gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base : regnum;
1512
1513       if (reg < C0_NREGS)
1514         {
1515           CORE_ADDR spe;
1516           int stkofs;
1517
1518           /* If register was saved in the prologue, retrieve it.  */
1519           stkofs = cache->c0.c0_rt[reg].to_stk;
1520           if (stkofs != C0_NOSTK)
1521             {
1522               /* Determine SP on entry based on FP.  */
1523               spe = cache->c0.c0_fp
1524                 - cache->c0.c0_rt[cache->c0.fp_regnum].fr_ofs;
1525
1526               return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1527                                               spe + stkofs);
1528             }
1529         }
1530     }
1531
1532   /* All other registers have been either saved to
1533      the stack or are still alive in the processor.  */
1534
1535   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
1536 }
1537
1538
1539 static const struct frame_unwind
1540 xtensa_unwind =
1541 {
1542   NORMAL_FRAME,
1543   default_frame_unwind_stop_reason,
1544   xtensa_frame_this_id,
1545   xtensa_frame_prev_register,
1546   NULL,
1547   default_frame_sniffer
1548 };
1549
1550 static CORE_ADDR
1551 xtensa_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1552 {
1553   struct xtensa_frame_cache *cache =
1554     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1555
1556   return cache->base;
1557 }
1558
1559 static const struct frame_base
1560 xtensa_frame_base =
1561 {
1562   &xtensa_unwind,
1563   xtensa_frame_base_address,
1564   xtensa_frame_base_address,
1565   xtensa_frame_base_address
1566 };
1567
1568
1569 static void
1570 xtensa_extract_return_value (struct type *type,
1571                              struct regcache *regcache,
1572                              void *dst)
1573 {
1574   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1575   bfd_byte *valbuf = dst;
1576   int len = TYPE_LENGTH (type);
1577   ULONGEST pc, wb;
1578   int callsize, areg;
1579   int offset = 0;
1580
1581   DEBUGTRACE ("xtensa_extract_return_value (...)\n");
1582
1583   gdb_assert(len > 0);
1584
1585   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1586     {
1587       /* First, we have to find the caller window in the register file.  */
1588       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1589       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1590
1591       /* On Xtensa, we can return up to 4 words (or 2 for call12).  */
1592       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1593         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1594                         _("cannot extract return value of %d bytes long"),
1595                         len);
1596
1597       /* Get the register offset of the return
1598          register (A2) in the caller window.  */
1599       regcache_raw_read_unsigned
1600         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1601       areg = arreg_number (gdbarch,
1602                           gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1603     }
1604   else
1605     {
1606       /* No windowing hardware - Call0 ABI.  */
1607       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1608     }
1609
1610   DEBUGINFO ("[xtensa_extract_return_value] areg %d len %d\n", areg, len);
1611
1612   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1613     offset = 4 - len;
1614
1615   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1616     {
1617       if (len < 4)
1618         regcache_raw_read_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1619       else
1620         regcache_raw_read (regcache, areg, valbuf);
1621     }
1622 }
1623
1624
1625 static void
1626 xtensa_store_return_value (struct type *type,
1627                            struct regcache *regcache,
1628                            const void *dst)
1629 {
1630   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1631   const bfd_byte *valbuf = dst;
1632   unsigned int areg;
1633   ULONGEST pc, wb;
1634   int callsize;
1635   int len = TYPE_LENGTH (type);
1636   int offset = 0;
1637
1638   DEBUGTRACE ("xtensa_store_return_value (...)\n");
1639
1640   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1641     {
1642       regcache_raw_read_unsigned 
1643         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1644       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1645       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1646
1647       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1648         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1649                         _("unimplemented for this length: %d"),
1650                         TYPE_LENGTH (type));
1651       areg = arreg_number (gdbarch,
1652                            gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1653
1654       DEBUGTRACE ("[xtensa_store_return_value] callsize %d wb %d\n",
1655               callsize, (int) wb);
1656     }
1657   else
1658     {
1659       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1660     }
1661
1662   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1663     offset = 4 - len;
1664
1665   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1666     {
1667       if (len < 4)
1668         regcache_raw_write_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1669       else
1670         regcache_raw_write (regcache, areg, valbuf);
1671     }
1672 }
1673
1674
1675 static enum return_value_convention
1676 xtensa_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
1677                      struct value *function,
1678                      struct type *valtype,
1679                      struct regcache *regcache,
1680                      gdb_byte *readbuf,
1681                      const gdb_byte *writebuf)
1682 {
1683   /* Structures up to 16 bytes are returned in registers.  */
1684
1685   int struct_return = ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
1686                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
1687                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
1688                        && TYPE_LENGTH (valtype) > 16);
1689
1690   if (struct_return)
1691     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
1692
1693   DEBUGTRACE ("xtensa_return_value(...)\n");
1694
1695   if (writebuf != NULL)
1696     {
1697       xtensa_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
1698     }
1699
1700   if (readbuf != NULL)
1701     {
1702       gdb_assert (!struct_return);
1703       xtensa_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
1704     }
1705   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
1706 }
1707
1708
1709 /* DUMMY FRAME */
1710
1711 static CORE_ADDR
1712 xtensa_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
1713                         struct value *function,
1714                         struct regcache *regcache,
1715                         CORE_ADDR bp_addr,
1716                         int nargs,
1717                         struct value **args,
1718                         CORE_ADDR sp,
1719                         int struct_return,
1720                         CORE_ADDR struct_addr)
1721 {
1722   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1723   int i;
1724   int size, onstack_size;
1725   gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (16);
1726   CORE_ADDR ra, ps;
1727   struct argument_info
1728   {
1729     const bfd_byte *contents;
1730     int length;
1731     int onstack;                /* onstack == 0 => in reg */
1732     int align;                  /* alignment */
1733     union
1734     {
1735       int offset;               /* stack offset if on stack.  */
1736       int regno;                /* regno if in register.  */
1737     } u;
1738   };
1739
1740   struct argument_info *arg_info =
1741     (struct argument_info *) alloca (nargs * sizeof (struct argument_info));
1742
1743   CORE_ADDR osp = sp;
1744
1745   DEBUGTRACE ("xtensa_push_dummy_call (...)\n");
1746
1747   if (xtensa_debug_level > 3)
1748     {
1749       int i;
1750       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] nargs = %d\n", nargs);
1751       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] sp=0x%x, struct_return=%d, "
1752                  "struct_addr=0x%x\n",
1753                  (int) sp, (int) struct_return, (int) struct_addr);
1754
1755       for (i = 0; i < nargs; i++)
1756         {
1757           struct value *arg = args[i];
1758           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1759           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%2d: %s %3d ", i,
1760                               host_address_to_string (arg),
1761                               TYPE_LENGTH (arg_type));
1762           switch (TYPE_CODE (arg_type))
1763             {
1764             case TYPE_CODE_INT:
1765               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "int");
1766               break;
1767             case TYPE_CODE_STRUCT:
1768               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "struct");
1769               break;
1770             default:
1771               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%3d", TYPE_CODE (arg_type));
1772               break;
1773             }
1774           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s\n",
1775                               host_address_to_string (value_contents (arg)));
1776         }
1777     }
1778
1779   /* First loop: collect information.
1780      Cast into type_long.  (This shouldn't happen often for C because
1781      GDB already does this earlier.)  It's possible that GDB could
1782      do it all the time but it's harmless to leave this code here.  */
1783
1784   size = 0;
1785   onstack_size = 0;
1786   i = 0;
1787
1788   if (struct_return)
1789     size = REGISTER_SIZE;
1790
1791   for (i = 0; i < nargs; i++)
1792     {
1793       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1794       struct value *arg = args[i];
1795       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1796
1797       switch (TYPE_CODE (arg_type))
1798         {
1799         case TYPE_CODE_INT:
1800         case TYPE_CODE_BOOL:
1801         case TYPE_CODE_CHAR:
1802         case TYPE_CODE_RANGE:
1803         case TYPE_CODE_ENUM:
1804
1805           /* Cast argument to long if necessary as the mask does it too.  */
1806           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1807               < TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long))
1808             {
1809               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_long;
1810               arg = value_cast (arg_type, arg);
1811             }
1812           /* Aligment is equal to the type length for the basic types.  */
1813           info->align = TYPE_LENGTH (arg_type);
1814           break;
1815
1816         case TYPE_CODE_FLT:
1817
1818           /* Align doubles correctly.  */
1819           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1820               == TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double))
1821             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double);
1822           else
1823             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1824           break;
1825
1826         case TYPE_CODE_STRUCT:
1827         default:
1828           info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1829           break;
1830         }
1831       info->length = TYPE_LENGTH (arg_type);
1832       info->contents = value_contents (arg);
1833
1834       /* Align size and onstack_size.  */
1835       size = (size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1836       onstack_size = (onstack_size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1837
1838       if (size + info->length > REGISTER_SIZE * ARG_NOF (gdbarch))
1839         {
1840           info->onstack = 1;
1841           info->u.offset = onstack_size;
1842           onstack_size += info->length;
1843         }
1844       else
1845         {
1846           info->onstack = 0;
1847           info->u.regno = ARG_1ST (gdbarch) + size / REGISTER_SIZE;
1848         }
1849       size += info->length;
1850     }
1851
1852   /* Adjust the stack pointer and align it.  */
1853   sp = align_down (sp - onstack_size, SP_ALIGNMENT);
1854
1855   /* Simulate MOVSP, if Windowed ABI.  */
1856   if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1857       && (sp != osp))
1858     {
1859       read_memory (osp - 16, buf, 16);
1860       write_memory (sp - 16, buf, 16);
1861     }
1862
1863   /* Second Loop: Load arguments.  */
1864
1865   if (struct_return)
1866     {
1867       store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, struct_addr);
1868       regcache_cooked_write (regcache, ARG_1ST (gdbarch), buf);
1869     }
1870
1871   for (i = 0; i < nargs; i++)
1872     {
1873       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1874
1875       if (info->onstack)
1876         {
1877           int n = info->length;
1878           CORE_ADDR offset = sp + info->u.offset;
1879
1880           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of a memory
1881              word in big-endian mode and require a shift.  This only
1882              applies for structures smaller than one word.  */
1883
1884           if (n < REGISTER_SIZE
1885               && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1886             offset += (REGISTER_SIZE - n);
1887
1888           write_memory (offset, info->contents, info->length);
1889
1890         }
1891       else
1892         {
1893           int n = info->length;
1894           const bfd_byte *cp = info->contents;
1895           int r = info->u.regno;
1896
1897           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of registers in
1898              big-endian mode and require a shift.  The odd-sized leftover will
1899              be at the end.  Note that this is only true for structures smaller
1900              than REGISTER_SIZE; for larger odd-sized structures the excess
1901              will be left-aligned in the register on both endiannesses.  */
1902
1903           if (n < REGISTER_SIZE && byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1904             {
1905               ULONGEST v;
1906               v = extract_unsigned_integer (cp, REGISTER_SIZE, byte_order);
1907               v = v >> ((REGISTER_SIZE - n) * TARGET_CHAR_BIT);
1908
1909               store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, v);
1910               regcache_cooked_write (regcache, r, buf);
1911
1912               cp += REGISTER_SIZE;
1913               n -= REGISTER_SIZE;
1914               r++;
1915             }
1916           else
1917             while (n > 0)
1918               {
1919                 regcache_cooked_write (regcache, r, cp);
1920
1921                 cp += REGISTER_SIZE;
1922                 n -= REGISTER_SIZE;
1923                 r++;
1924               }
1925         }
1926     }
1927
1928   /* Set the return address of dummy frame to the dummy address.
1929      The return address for the current function (in A0) is
1930      saved in the dummy frame, so we can savely overwrite A0 here.  */
1931
1932   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1933     {
1934       ULONGEST val;
1935
1936       ra = (bp_addr & 0x3fffffff) | 0x40000000;
1937       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), &val);
1938       ps = (unsigned long) val & ~0x00030000;
1939       regcache_cooked_write_unsigned
1940         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 4, ra);
1941       regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1942                                       gdbarch_ps_regnum (gdbarch),
1943                                       ps | 0x00010000);
1944
1945       /* All the registers have been saved.  After executing
1946          dummy call, they all will be restored.  So it's safe
1947          to modify WINDOWSTART register to make it look like there
1948          is only one register window corresponding to WINDOWEBASE.  */
1949
1950       regcache_raw_read (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
1951       regcache_cooked_write_unsigned
1952         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
1953          1 << extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
1954     }
1955   else
1956     {
1957       /* Simulate CALL0: write RA into A0 register.  */
1958       regcache_cooked_write_unsigned
1959         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base, bp_addr);
1960     }
1961
1962   /* Set new stack pointer and return it.  */
1963   regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1964                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1, sp);
1965   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1966   return sp + SP_ALIGNMENT;
1967 }
1968
1969
1970 /* Return a breakpoint for the current location of PC.  We always use
1971    the density version if we have density instructions (regardless of the
1972    current instruction at PC), and use regular instructions otherwise.  */
1973
1974 #define BIG_BREAKPOINT { 0x00, 0x04, 0x00 }
1975 #define LITTLE_BREAKPOINT { 0x00, 0x40, 0x00 }
1976 #define DENSITY_BIG_BREAKPOINT { 0xd2, 0x0f }
1977 #define DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT { 0x2d, 0xf0 }
1978
1979 static const unsigned char *
1980 xtensa_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr,
1981                            int *lenptr)
1982 {
1983   static unsigned char big_breakpoint[] = BIG_BREAKPOINT;
1984   static unsigned char little_breakpoint[] = LITTLE_BREAKPOINT;
1985   static unsigned char density_big_breakpoint[] = DENSITY_BIG_BREAKPOINT;
1986   static unsigned char density_little_breakpoint[] = DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT;
1987
1988   DEBUGTRACE ("xtensa_breakpoint_from_pc (pc = 0x%08x)\n", (int) *pcptr);
1989
1990   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_density_instructions)
1991     {
1992       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1993         {
1994           *lenptr = sizeof (density_big_breakpoint);
1995           return density_big_breakpoint;
1996         }
1997       else
1998         {
1999           *lenptr = sizeof (density_little_breakpoint);
2000           return density_little_breakpoint;
2001         }
2002     }
2003   else
2004     {
2005       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
2006         {
2007           *lenptr = sizeof (big_breakpoint);
2008           return big_breakpoint;
2009         }
2010       else
2011         {
2012           *lenptr = sizeof (little_breakpoint);
2013           return little_breakpoint;
2014         }
2015     }
2016 }
2017
2018 /* Call0 ABI support routines.  */
2019
2020 /* Return true, if PC points to "ret" or "ret.n".  */ 
2021
2022 static int
2023 call0_ret (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR finish_pc)
2024 {
2025 #define RETURN_RET goto done
2026   xtensa_isa isa;
2027   xtensa_insnbuf ins, slot;
2028   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2029   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2030   xtensa_format ifmt;
2031   int ilen, islots, is;
2032   xtensa_opcode opc;
2033   const char *opcname;
2034   int found_ret = 0;
2035
2036   isa = xtensa_default_isa;
2037   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2038   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2039   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2040   ba = 0;
2041
2042   for (ia = start_pc, bt = ia; ia < finish_pc ; ia += ilen)
2043     {
2044       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2045         {
2046           ba = ia;
2047           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < finish_pc
2048             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : finish_pc;
2049           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2050             RETURN_RET;
2051         }
2052
2053       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2054       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2055       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2056         RETURN_RET;
2057       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2058       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2059         RETURN_RET;
2060       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2061       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2062         RETURN_RET;
2063       
2064       for (is = 0; is < islots; ++is)
2065         {
2066           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2067             RETURN_RET;
2068           
2069           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2070           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2071             RETURN_RET;
2072           
2073           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2074           
2075           if ((strcasecmp (opcname, "ret.n") == 0)
2076               || (strcasecmp (opcname, "ret") == 0))
2077             {
2078               found_ret = 1;
2079               RETURN_RET;
2080             }
2081         }
2082     }
2083  done:
2084   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2085   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2086   return found_ret;
2087 }
2088
2089 /* Call0 opcode class.  Opcodes are preclassified according to what they
2090    mean for Call0 prologue analysis, and their number of significant operands.
2091    The purpose of this is to simplify prologue analysis by separating 
2092    instruction decoding (libisa) from the semantics of prologue analysis.  */
2093
2094 typedef enum
2095 {
2096   c0opc_illegal,       /* Unknown to libisa (invalid) or 'ill' opcode.  */
2097   c0opc_uninteresting, /* Not interesting for Call0 prologue analysis.  */
2098   c0opc_flow,          /* Flow control insn.  */
2099   c0opc_entry,         /* ENTRY indicates non-Call0 prologue.  */
2100   c0opc_break,         /* Debugger software breakpoints.  */
2101   c0opc_add,           /* Adding two registers.  */
2102   c0opc_addi,          /* Adding a register and an immediate.  */
2103   c0opc_and,           /* Bitwise "and"-ing two registers.  */
2104   c0opc_sub,           /* Subtracting a register from a register.  */
2105   c0opc_mov,           /* Moving a register to a register.  */
2106   c0opc_movi,          /* Moving an immediate to a register.  */
2107   c0opc_l32r,          /* Loading a literal.  */
2108   c0opc_s32i,          /* Storing word at fixed offset from a base register.  */
2109   c0opc_rwxsr,         /* RSR, WRS, or XSR instructions.  */
2110   c0opc_l32e,          /* L32E instruction.  */
2111   c0opc_s32e,          /* S32E instruction.  */
2112   c0opc_rfwo,          /* RFWO instruction.  */
2113   c0opc_rfwu,          /* RFWU instruction.  */
2114   c0opc_NrOf           /* Number of opcode classifications.  */
2115 } xtensa_insn_kind;
2116
2117 /* Return true,  if OPCNAME is RSR,  WRS,  or XSR instruction.  */
2118
2119 static int
2120 rwx_special_register (const char *opcname)
2121 {
2122   char ch = *opcname++;
2123   
2124   if ((ch != 'r') && (ch != 'w') && (ch != 'x'))
2125     return 0;
2126   if (*opcname++ != 's')
2127     return 0;
2128   if (*opcname++ != 'r')
2129     return 0;
2130   if (*opcname++ != '.')
2131     return 0;
2132
2133   return 1;
2134 }
2135
2136 /* Classify an opcode based on what it means for Call0 prologue analysis.  */
2137
2138 static xtensa_insn_kind
2139 call0_classify_opcode (xtensa_isa isa, xtensa_opcode opc)
2140 {
2141   const char *opcname;
2142   xtensa_insn_kind opclass = c0opc_uninteresting;
2143
2144   DEBUGTRACE ("call0_classify_opcode (..., opc = %d)\n", opc);
2145
2146   /* Get opcode name and handle special classifications.  */
2147
2148   opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2149
2150   if (opcname == NULL 
2151       || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
2152       || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0)
2153     opclass = c0opc_illegal;
2154   else if (strcasecmp (opcname, "break") == 0
2155            || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0)
2156      opclass = c0opc_break;
2157   else if (strcasecmp (opcname, "entry") == 0)
2158     opclass = c0opc_entry;
2159   else if (strcasecmp (opcname, "rfwo") == 0)
2160     opclass = c0opc_rfwo;
2161   else if (strcasecmp (opcname, "rfwu") == 0)
2162     opclass = c0opc_rfwu;
2163   else if (xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
2164            || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
2165            || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
2166            || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
2167            || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
2168            || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
2169     opclass = c0opc_flow;
2170
2171   /* Also, classify specific opcodes that need to be tracked.  */
2172   else if (strcasecmp (opcname, "add") == 0 
2173            || strcasecmp (opcname, "add.n") == 0)
2174     opclass = c0opc_add;
2175   else if (strcasecmp (opcname, "and") == 0)
2176     opclass = c0opc_and;
2177   else if (strcasecmp (opcname, "addi") == 0 
2178            || strcasecmp (opcname, "addi.n") == 0
2179            || strcasecmp (opcname, "addmi") == 0)
2180     opclass = c0opc_addi;
2181   else if (strcasecmp (opcname, "sub") == 0)
2182     opclass = c0opc_sub;
2183   else if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
2184            || strcasecmp (opcname, "or") == 0) /* Could be 'mov' asm macro.  */
2185     opclass = c0opc_mov;
2186   else if (strcasecmp (opcname, "movi") == 0 
2187            || strcasecmp (opcname, "movi.n") == 0)
2188     opclass = c0opc_movi;
2189   else if (strcasecmp (opcname, "l32r") == 0)
2190     opclass = c0opc_l32r;
2191   else if (strcasecmp (opcname, "s32i") == 0 
2192            || strcasecmp (opcname, "s32i.n") == 0)
2193     opclass = c0opc_s32i;
2194   else if (strcasecmp (opcname, "l32e") == 0)
2195     opclass = c0opc_l32e;
2196   else if (strcasecmp (opcname, "s32e") == 0)
2197     opclass = c0opc_s32e;
2198   else if (rwx_special_register (opcname))
2199     opclass = c0opc_rwxsr;
2200
2201   return opclass;
2202 }
2203
2204 /* Tracks register movement/mutation for a given operation, which may
2205    be within a bundle.  Updates the destination register tracking info
2206    accordingly.  The pc is needed only for pc-relative load instructions
2207    (eg. l32r).  The SP register number is needed to identify stores to
2208    the stack frame.  Returns 0, if analysis was succesfull, non-zero
2209    otherwise.  */
2210
2211 static int
2212 call0_track_op (struct gdbarch *gdbarch, xtensa_c0reg_t dst[], xtensa_c0reg_t src[],
2213                 xtensa_insn_kind opclass, int nods, unsigned odv[],
2214                 CORE_ADDR pc, int spreg, xtensa_frame_cache_t *cache)
2215 {
2216   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2217   unsigned litbase, litaddr, litval;
2218
2219   switch (opclass)
2220     {
2221     case c0opc_addi:
2222       /* 3 operands: dst, src, imm.  */
2223       gdb_assert (nods == 3);
2224       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2225       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2226       break;
2227     case c0opc_add:
2228       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2229       gdb_assert (nods == 3); 
2230       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2231         {
2232           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2233           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs + src[odv[1]].fr_ofs;
2234         }
2235       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2236         {
2237           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2238           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + src[odv[2]].fr_ofs;
2239         }
2240       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2241       break;
2242     case c0opc_and:
2243       /* 3 operands:  dst, src1, src2.  */
2244       gdb_assert (nods == 3);
2245       if (cache->c0.c0_fpalign == 0)
2246         {
2247           /* Handle dynamic stack alignment.  */
2248           if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg) && (src[odv[1]].fr_reg == spreg))
2249             {
2250               if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2251                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[2]].fr_ofs;
2252               break;
2253             }
2254           else if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg)
2255                    && (src[odv[2]].fr_reg == spreg))
2256             {
2257               if (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2258                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[1]].fr_ofs;
2259               break;
2260             }
2261           /* else fall through.  */
2262         }
2263       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2264         {
2265           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2266           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs & src[odv[1]].fr_ofs;
2267         }
2268       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2269         {
2270           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2271           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs & src[odv[2]].fr_ofs;
2272         }
2273       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2274       break;
2275     case c0opc_sub:
2276       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2277       gdb_assert (nods == 3);
2278       if      (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2279         {
2280           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2281           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs - src[odv[2]].fr_ofs;
2282         }
2283       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2284       break;
2285     case c0opc_mov:
2286       /* 2 operands: dst, src [, src].  */
2287       gdb_assert (nods == 2);
2288       /* First, check if it's a special case of saving unaligned SP
2289          to a spare register in case of dynamic stack adjustment.
2290          But, only do it one time.  The second time could be initializing
2291          frame pointer.  We don't want to overwrite the first one.  */
2292       if ((odv[1] == spreg) && (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP))
2293         cache->c0.c0_old_sp = odv[0];
2294
2295       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2296       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs;
2297       break;
2298     case c0opc_movi:
2299       /* 2 operands: dst, imm.  */
2300       gdb_assert (nods == 2);
2301       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2302       dst[odv[0]].fr_ofs = odv[1];
2303       break;
2304     case c0opc_l32r:
2305       /* 2 operands: dst, literal offset.  */
2306       gdb_assert (nods == 2);
2307       /* litbase = xtensa_get_litbase (pc);  can be also used.  */
2308       litbase = (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum == -1)
2309         ? 0 : xtensa_read_register
2310                 (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum);
2311       litaddr = litbase & 1
2312                   ? (litbase & ~1) + (signed)odv[1]
2313                   : (pc + 3  + (signed)odv[1]) & ~3;
2314       litval = read_memory_integer (litaddr, 4, byte_order);
2315       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2316       dst[odv[0]].fr_ofs = litval;
2317       break;
2318     case c0opc_s32i:
2319       /* 3 operands: value, base, offset.  */
2320       gdb_assert (nods == 3 && spreg >= 0 && spreg < C0_NREGS);
2321       /* First, check if it's a spill for saved unaligned SP,
2322          when dynamic stack adjustment was applied to this frame.  */
2323       if ((cache->c0.c0_fpalign != 0)           /* Dynamic stack adjustment.  */
2324           && (odv[1] == spreg)                  /* SP usage indicates spill.  */
2325           && (odv[0] == cache->c0.c0_old_sp))   /* Old SP register spilled.  */
2326         cache->c0.c0_sp_ofs = odv[2];
2327
2328       if (src[odv[1]].fr_reg == spreg        /* Store to stack frame.  */
2329           && (src[odv[1]].fr_ofs & 3) == 0   /* Alignment preserved.  */
2330           &&  src[odv[0]].fr_reg >= 0        /* Value is from a register.  */
2331           &&  src[odv[0]].fr_ofs == 0        /* Value hasn't been modified.  */
2332           &&  src[src[odv[0]].fr_reg].to_stk == C0_NOSTK) /* First time.  */
2333         {
2334           /* ISA encoding guarantees alignment.  But, check it anyway.  */
2335           gdb_assert ((odv[2] & 3) == 0);
2336           dst[src[odv[0]].fr_reg].to_stk = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2337         }
2338       break;
2339       /* If we end up inside Window Overflow / Underflow interrupt handler
2340          report an error because these handlers should have been handled
2341          already in a different way.  */
2342     case c0opc_l32e:
2343     case c0opc_s32e:
2344     case c0opc_rfwo:
2345     case c0opc_rfwu:
2346       return 1;
2347     default:
2348       return 1;
2349     }
2350   return 0;
2351 }
2352
2353 /* Analyze prologue of the function at start address to determine if it uses
2354    the Call0 ABI, and if so track register moves and linear modifications
2355    in the prologue up to the PC or just beyond the prologue, whichever is
2356    first. An 'entry' instruction indicates non-Call0 ABI and the end of the
2357    prologue. The prologue may overlap non-prologue instructions but is
2358    guaranteed to end by the first flow-control instruction (jump, branch,
2359    call or return).  Since an optimized function may move information around
2360    and change the stack frame arbitrarily during the prologue, the information
2361    is guaranteed valid only at the point in the function indicated by the PC.
2362    May be used to skip the prologue or identify the ABI, w/o tracking.
2363
2364    Returns:   Address of first instruction after prologue, or PC (whichever 
2365               is first), or 0, if decoding failed (in libisa).
2366    Input args:
2367       start   Start address of function/prologue.
2368       pc      Program counter to stop at.  Use 0 to continue to end of prologue.
2369               If 0, avoids infinite run-on in corrupt code memory by bounding
2370               the scan to the end of the function if that can be determined.
2371       nregs   Number of general registers to track.
2372    InOut args:
2373       cache   Xtensa frame cache.
2374
2375       Note that these may produce useful results even if decoding fails
2376       because they begin with default assumptions that analysis may change.  */
2377
2378 static CORE_ADDR
2379 call0_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
2380                         CORE_ADDR start, CORE_ADDR pc,
2381                         int nregs, xtensa_frame_cache_t *cache)
2382 {
2383   CORE_ADDR ia;             /* Current insn address in prologue.  */
2384   CORE_ADDR ba = 0;         /* Current address at base of insn buffer.  */
2385   CORE_ADDR bt;             /* Current address at top+1 of insn buffer.  */
2386   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];/* Instruction buffer for decoding prologue.  */
2387   xtensa_isa isa;           /* libisa ISA handle.  */
2388   xtensa_insnbuf ins, slot; /* libisa handle to decoded insn, slot.  */
2389   xtensa_format ifmt;       /* libisa instruction format.  */
2390   int ilen, islots, is;     /* Instruction length, nbr slots, current slot.  */
2391   xtensa_opcode opc;        /* Opcode in current slot.  */
2392   xtensa_insn_kind opclass; /* Opcode class for Call0 prologue analysis.  */
2393   int nods;                 /* Opcode number of operands.  */
2394   unsigned odv[C0_MAXOPDS]; /* Operand values in order provided by libisa.  */
2395   xtensa_c0reg_t *rtmp;     /* Register tracking info snapshot.  */
2396   int j;                    /* General loop counter.  */
2397   int fail = 0;             /* Set non-zero and exit, if decoding fails.  */
2398   CORE_ADDR body_pc;        /* The PC for the first non-prologue insn.  */
2399   CORE_ADDR end_pc;         /* The PC for the lust function insn.  */
2400
2401   struct symtab_and_line prologue_sal;
2402
2403   DEBUGTRACE ("call0_analyze_prologue (start = 0x%08x, pc = 0x%08x, ...)\n", 
2404               (int)start, (int)pc);
2405
2406   /* Try to limit the scan to the end of the function if a non-zero pc
2407      arg was not supplied to avoid probing beyond the end of valid memory.
2408      If memory is full of garbage that classifies as c0opc_uninteresting.
2409      If this fails (eg. if no symbols) pc ends up 0 as it was.
2410      Intialize the Call0 frame and register tracking info.
2411      Assume it's Call0 until an 'entry' instruction is encountered.
2412      Assume we may be in the prologue until we hit a flow control instr.  */
2413
2414   rtmp = NULL;
2415   body_pc = UINT_MAX;
2416   end_pc = 0;
2417
2418   /* Find out, if we have an information about the prologue from DWARF.  */
2419   prologue_sal = find_pc_line (start, 0);
2420   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
2421     body_pc = prologue_sal.end;
2422
2423   /* If we are going to analyze the prologue in general without knowing about
2424      the current PC, make the best assumtion for the end of the prologue.  */
2425   if (pc == 0)
2426     {
2427       find_pc_partial_function (start, 0, NULL, &end_pc);
2428       body_pc = min (end_pc, body_pc);
2429     }
2430   else
2431     body_pc = min (pc, body_pc);
2432
2433   cache->call0 = 1;
2434   rtmp = (xtensa_c0reg_t*) alloca(nregs * sizeof(xtensa_c0reg_t));
2435
2436   if (!xtensa_default_isa)
2437     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
2438   isa = xtensa_default_isa;
2439   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2440   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2441   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2442
2443   for (ia = start, bt = ia; ia < body_pc ; ia += ilen)
2444     {
2445       /* (Re)fill instruction buffer from memory if necessary, but do not
2446          read memory beyond PC to be sure we stay within text section
2447          (this protection only works if a non-zero pc is supplied).  */
2448
2449       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2450         {
2451           ba = ia;
2452           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < body_pc ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : body_pc;
2453           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2454             error (_("Unable to read target memory ..."));
2455         }
2456
2457       /* Decode format information.  */
2458
2459       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2460       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2461       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2462         {
2463           fail = 1;
2464           goto done;
2465         }
2466       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2467       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2468         {
2469           fail = 1;
2470           goto done;
2471         }
2472       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2473       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2474         {
2475           fail = 1;
2476           goto done;
2477         }
2478
2479       /* Analyze a bundle or a single instruction, using a snapshot of 
2480          the register tracking info as input for the entire bundle so that
2481          register changes do not take effect within this bundle.  */
2482
2483       for (j = 0; j < nregs; ++j)
2484         rtmp[j] = cache->c0.c0_rt[j];
2485
2486       for (is = 0; is < islots; ++is)
2487         {
2488           /* Decode a slot and classify the opcode.  */
2489
2490           fail = xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot);
2491           if (fail)
2492             goto done;
2493
2494           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2495           DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] instr addr = 0x%08x, opc = %d\n", 
2496                      (unsigned)ia, opc);
2497           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2498             opclass = c0opc_illegal;
2499           else
2500             opclass = call0_classify_opcode (isa, opc);
2501
2502           /* Decide whether to track this opcode, ignore it, or bail out.  */
2503
2504           switch (opclass)
2505             {
2506             case c0opc_illegal:
2507             case c0opc_break:
2508               fail = 1;
2509               goto done;
2510
2511             case c0opc_uninteresting:
2512               continue;
2513
2514             case c0opc_flow:  /* Flow control instructions stop analysis.  */
2515             case c0opc_rwxsr: /* RSR, WSR, XSR instructions stop analysis.  */
2516               goto done;
2517
2518             case c0opc_entry:
2519               cache->call0 = 0;
2520               ia += ilen;               /* Skip over 'entry' insn.  */
2521               goto done;
2522
2523             default:
2524               cache->call0 = 1;
2525             }
2526
2527           /* Only expected opcodes should get this far.  */
2528
2529           /* Extract and decode the operands.  */
2530           nods = xtensa_opcode_num_operands (isa, opc);
2531           if (nods == XTENSA_UNDEFINED)
2532             {
2533               fail = 1;
2534               goto done;
2535             }
2536
2537           for (j = 0; j < nods && j < C0_MAXOPDS; ++j)
2538             {
2539               fail = xtensa_operand_get_field (isa, opc, j, ifmt, 
2540                                                is, slot, &odv[j]);
2541               if (fail)
2542                 goto done;
2543
2544               fail = xtensa_operand_decode (isa, opc, j, &odv[j]);
2545               if (fail)
2546                 goto done;
2547             }
2548
2549           /* Check operands to verify use of 'mov' assembler macro.  */
2550           if (opclass == c0opc_mov && nods == 3)
2551             {
2552               if (odv[2] == odv[1])
2553                 {
2554                   nods = 2;
2555                   if ((odv[0] == 1) && (odv[1] != 1))
2556                     /* OR  A1, An, An  , where n != 1.
2557                        This means we are inside epilogue already.  */
2558                     goto done;
2559                 }
2560               else
2561                 {
2562                   opclass = c0opc_uninteresting;
2563                   continue;
2564                 }
2565             }
2566
2567           /* Track register movement and modification for this operation.  */
2568           fail = call0_track_op (gdbarch, cache->c0.c0_rt, rtmp,
2569                                  opclass, nods, odv, ia, 1, cache);
2570           if (fail)
2571             goto done;
2572         }
2573     }
2574 done:
2575   DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] stopped at instr addr 0x%08x, %s\n",
2576              (unsigned)ia, fail ? "failed" : "succeeded");
2577   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2578   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2579   return fail ? XTENSA_ISA_BADPC : ia;
2580 }
2581
2582 /* Initialize frame cache for the current frame in CALL0 ABI.  */
2583
2584 static void
2585 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2586                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc)
2587 {
2588   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2589   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2590   CORE_ADDR start_pc;           /* The beginning of the function.  */
2591   CORE_ADDR body_pc=UINT_MAX;   /* PC, where prologue analysis stopped.  */
2592   CORE_ADDR sp, fp, ra;
2593   int fp_regnum = C0_SP, c0_hasfp = 0, c0_frmsz = 0, prev_sp = 0, to_stk;
2594  
2595   sp = get_frame_register_unsigned
2596     (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
2597   fp = sp; /* Assume FP == SP until proven otherwise.  */
2598
2599   /* Find the beginning of the prologue of the function containing the PC
2600      and analyze it up to the PC or the end of the prologue.  */
2601
2602   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &start_pc, NULL))
2603     {
2604       body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, pc, C0_NREGS, cache);
2605
2606       if (body_pc == XTENSA_ISA_BADPC)
2607         {
2608           warning_once ();
2609           ra = 0;
2610           goto finish_frame_analysis;
2611         }
2612     }
2613   
2614   /* Get the frame information and FP (if used) at the current PC.
2615      If PC is in the prologue, the prologue analysis is more reliable
2616      than DWARF info.  We don't not know for sure, if PC is in the prologue,
2617      but we do know no calls have yet taken place, so we can almost
2618      certainly rely on the prologue analysis.  */
2619
2620   if (body_pc <= pc)
2621     {
2622       /* Prologue analysis was successful up to the PC.
2623          It includes the cases when PC == START_PC.  */
2624       c0_hasfp = cache->c0.c0_rt[C0_FP].fr_reg == C0_SP;
2625       /* c0_hasfp == true means there is a frame pointer because
2626          we analyzed the prologue and found that cache->c0.c0_rt[C0_FP]
2627          was derived from SP.  Otherwise, it would be C0_FP.  */
2628       fp_regnum = c0_hasfp ? C0_FP : C0_SP;
2629       c0_frmsz = - cache->c0.c0_rt[fp_regnum].fr_ofs;
2630       fp_regnum += gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base;
2631     }
2632   else  /* No data from the prologue analysis.  */
2633     {
2634       c0_hasfp = 0;
2635       fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_SP;
2636       c0_frmsz = 0;
2637       start_pc = pc;
2638    }
2639
2640   if (cache->c0.c0_fpalign)
2641     {
2642       /* This frame has a special prologue with a dynamic stack adjustment
2643          to force an alignment, which is bigger than standard 16 bytes.  */
2644
2645       CORE_ADDR unaligned_sp;
2646
2647       if (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP)
2648         /* This can't be.  Prologue code should be consistent.
2649            Unaligned stack pointer should be saved in a spare register.  */
2650         {
2651           warning_once ();
2652           ra = 0;
2653           goto finish_frame_analysis;
2654         }
2655
2656       if (cache->c0.c0_sp_ofs == C0_NOSTK)
2657         /* Saved unaligned value of SP is kept in a register.  */
2658         unaligned_sp = get_frame_register_unsigned
2659           (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_old_sp);
2660       else
2661         /* Get the value from stack.  */
2662         unaligned_sp = (CORE_ADDR)
2663           read_memory_integer (fp + cache->c0.c0_sp_ofs, 4, byte_order);
2664
2665       prev_sp = unaligned_sp + c0_frmsz;
2666     }
2667   else
2668     prev_sp = fp + c0_frmsz;
2669
2670   /* Frame size from debug info or prologue tracking does not account for 
2671      alloca() and other dynamic allocations.  Adjust frame size by FP - SP.  */
2672   if (c0_hasfp)
2673     {
2674       fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
2675
2676       /* Update the stack frame size.  */
2677       c0_frmsz += fp - sp;
2678     }
2679
2680   /* Get the return address (RA) from the stack if saved,
2681      or try to get it from a register.  */
2682
2683   to_stk = cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk;
2684   if (to_stk != C0_NOSTK)
2685     ra = (CORE_ADDR) 
2686       read_memory_integer (sp + c0_frmsz + cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk,
2687                            4, byte_order);
2688
2689   else if (cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_CONST
2690            && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_ofs == 0)
2691     {
2692       /* Special case for terminating backtrace at a function that wants to
2693          be seen as the outermost one.  Such a function will clear it's RA (A0)
2694          register to 0 in the prologue instead of saving its original value.  */
2695       ra = 0;
2696     }
2697   else
2698     {
2699       /* RA was copied to another register or (before any function call) may
2700          still be in the original RA register.  This is not always reliable:
2701          even in a leaf function, register tracking stops after prologue, and
2702          even in prologue, non-prologue instructions (not tracked) may overwrite
2703          RA or any register it was copied to.  If likely in prologue or before
2704          any call, use retracking info and hope for the best (compiler should
2705          have saved RA in stack if not in a leaf function).  If not in prologue,
2706          too bad.  */
2707
2708       int i;
2709       for (i = 0;
2710            (i < C0_NREGS)
2711            && (i == C0_RA || cache->c0.c0_rt[i].fr_reg != C0_RA);
2712            ++i);
2713       if (i >= C0_NREGS && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_RA)
2714         i = C0_RA;
2715       if (i < C0_NREGS)
2716         {
2717           ra = get_frame_register_unsigned
2718             (this_frame,
2719              gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_rt[i].fr_reg);
2720         }
2721       else ra = 0;
2722     }
2723   
2724  finish_frame_analysis:
2725   cache->pc = start_pc;
2726   cache->ra = ra;
2727   /* RA == 0 marks the outermost frame.  Do not go past it.  */
2728   cache->prev_sp = (ra != 0) ?  prev_sp : 0;
2729   cache->c0.fp_regnum = fp_regnum;
2730   cache->c0.c0_frmsz = c0_frmsz;
2731   cache->c0.c0_hasfp = c0_hasfp;
2732   cache->c0.c0_fp = fp;
2733 }
2734
2735 static CORE_ADDR a0_saved;
2736 static CORE_ADDR a7_saved;
2737 static CORE_ADDR a11_saved;
2738 static int a0_was_saved;
2739 static int a7_was_saved;
2740 static int a11_was_saved;
2741
2742 /* Simulate L32E instruction:  AT <-- ref (AS + offset).  */
2743 static void
2744 execute_l32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2745 {
2746   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2747   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2748   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2749   unsigned int spilled_value
2750     = read_memory_unsigned_integer (addr, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
2751
2752   if ((at == 0) && !a0_was_saved)
2753     {
2754       a0_saved = xtensa_read_register (atreg);
2755       a0_was_saved = 1;
2756     }
2757   else if ((at == 7) && !a7_was_saved)
2758     {
2759       a7_saved = xtensa_read_register (atreg);
2760       a7_was_saved = 1;
2761     }
2762   else if ((at == 11) && !a11_was_saved)
2763     {
2764       a11_saved = xtensa_read_register (atreg);
2765       a11_was_saved = 1;
2766     }
2767
2768   xtensa_write_register (atreg, spilled_value);
2769 }
2770
2771 /* Simulate S32E instruction:  AT --> ref (AS + offset).  */
2772 static void
2773 execute_s32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2774 {
2775   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2776   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2777   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2778   ULONGEST spilled_value = xtensa_read_register (atreg);
2779
2780   write_memory_unsigned_integer (addr, 4,
2781                                  gdbarch_byte_order (gdbarch),
2782                                  spilled_value);
2783 }
2784
2785 #define XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN  200
2786
2787 typedef enum
2788 {
2789   xtWindowOverflow,
2790   xtWindowUnderflow,
2791   xtNoExceptionHandler
2792 } xtensa_exception_handler_t;
2793
2794 /* Execute instruction stream from current PC until hitting RFWU or RFWO.
2795    Return type of Xtensa Window Interrupt Handler on success.  */
2796 static xtensa_exception_handler_t
2797 execute_code (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc, CORE_ADDR wb)
2798 {
2799   xtensa_isa isa;
2800   xtensa_insnbuf ins, slot;
2801   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2802   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2803   xtensa_format ifmt;
2804   int ilen, islots, is;
2805   xtensa_opcode opc;
2806   int insn_num = 0;
2807   int fail = 0;
2808   void (*func) (struct gdbarch *, int, int, int, CORE_ADDR);
2809
2810   uint32_t at, as, offset;
2811
2812   /* WindowUnderflow12 = true, when inside _WindowUnderflow12.  */ 
2813   int WindowUnderflow12 = (current_pc & 0x1ff) >= 0x140; 
2814
2815   isa = xtensa_default_isa;
2816   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2817   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2818   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2819   ba = 0;
2820   ia = current_pc;
2821   bt = ia;
2822
2823   a0_was_saved = 0;
2824   a7_was_saved = 0;
2825   a11_was_saved = 0;
2826
2827   while (insn_num++ < XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN)
2828     {
2829       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2830         {
2831           ba = ia;
2832           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ);
2833           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
2834             return xtNoExceptionHandler;
2835         }
2836       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2837       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2838       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2839         return xtNoExceptionHandler;
2840       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2841       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2842         return xtNoExceptionHandler;
2843       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2844       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2845         return xtNoExceptionHandler;
2846       for (is = 0; is < islots; ++is)
2847         {
2848           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2849             return xtNoExceptionHandler;
2850           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2851           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2852             return xtNoExceptionHandler;
2853           switch (call0_classify_opcode (isa, opc))
2854             {
2855             case c0opc_illegal:
2856             case c0opc_flow:
2857             case c0opc_entry:
2858             case c0opc_break:
2859               /* We expect none of them here.  */
2860               return xtNoExceptionHandler;
2861             case c0opc_l32e:
2862               func = execute_l32e;
2863               break;
2864             case c0opc_s32e:
2865               func = execute_s32e;
2866               break;
2867             case c0opc_rfwo: /* RFWO.  */
2868               /* Here, we return from WindowOverflow handler and,
2869                  if we stopped at the very beginning, which means
2870                  A0 was saved, we have to restore it now.  */
2871               if (a0_was_saved)
2872                 {
2873                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2874                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2875                                             wb);
2876                   xtensa_write_register (arreg, a0_saved);
2877                 }
2878               return xtWindowOverflow;
2879             case c0opc_rfwu: /* RFWU.  */
2880               /* Here, we return from WindowUnderflow handler.
2881                  Let's see if either A7 or A11 has to be restored.  */
2882               if (WindowUnderflow12)
2883                 {
2884                   if (a11_was_saved)
2885                     {
2886                       int arreg = arreg_number (gdbarch,
2887                                                 gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 11,
2888                                                 wb);
2889                       xtensa_write_register (arreg, a11_saved);
2890                     }
2891                 }
2892               else if (a7_was_saved)
2893                 {
2894                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2895                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 7,
2896                                             wb);
2897                   xtensa_write_register (arreg, a7_saved);
2898                 }
2899               return xtWindowUnderflow;
2900             default: /* Simply skip this insns.  */
2901               continue;
2902             }
2903
2904           /* Decode arguments for L32E / S32E and simulate their execution.  */
2905           if ( xtensa_opcode_num_operands (isa, opc) != 3 )
2906             return xtNoExceptionHandler;
2907           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, &at))
2908             return xtNoExceptionHandler;
2909           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0, &at))
2910             return xtNoExceptionHandler;
2911           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, is, slot, &as))
2912             return xtNoExceptionHandler;
2913           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &as))
2914             return xtNoExceptionHandler;
2915           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 2, ifmt, is, slot, &offset))
2916             return xtNoExceptionHandler;
2917           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 2, &offset))
2918             return xtNoExceptionHandler;
2919
2920           (*func) (gdbarch, at, as, offset, wb);
2921         }
2922
2923       ia += ilen;
2924     }
2925   return xtNoExceptionHandler;
2926 }
2927
2928 /* Handle Window Overflow / Underflow exception frames.  */
2929
2930 static void
2931 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2932                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
2933                                      CORE_ADDR pc)
2934 {
2935   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2936   CORE_ADDR ps, wb, ws, ra;
2937   int epc1_regnum, i, regnum;
2938   xtensa_exception_handler_t eh_type;
2939
2940   /* Read PS, WB, and WS from the hardware. Note that PS register
2941      must be present, if Windowed ABI is supported.  */
2942   ps = xtensa_read_register (gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
2943   wb = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
2944   ws = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
2945
2946   /* Execute all the remaining instructions from Window Interrupt Handler
2947      by simulating them on the remote protocol level.  On return, set the
2948      type of Xtensa Window Interrupt Handler, or report an error.  */
2949   eh_type = execute_code (gdbarch, pc, wb);
2950   if (eh_type == xtNoExceptionHandler)
2951     error (_("\
2952 Unable to decode Xtensa Window Interrupt Handler's code."));
2953
2954   cache->ps = ps ^ PS_EXC;      /* Clear the exception bit in PS.  */
2955   cache->call0 = 0;             /* It's Windowed ABI.  */
2956
2957   /* All registers for the cached frame will be alive.  */
2958   for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
2959     cache->wd.aregs[i] = -1;
2960
2961   if (eh_type == xtWindowOverflow)
2962     cache->wd.ws = ws ^ (1 << wb);
2963   else /* eh_type == xtWindowUnderflow.  */
2964     cache->wd.ws = ws | (1 << wb);
2965
2966   cache->wd.wb = (ps & 0xf00) >> 8; /* Set WB to OWB.  */
2967   regnum = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2968                          cache->wd.wb);
2969   ra = xtensa_read_register (regnum);
2970   cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
2971   cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum + 1);
2972   /* Set regnum to a frame pointer of the frame being cached.  */
2973   regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
2974   regnum = arreg_number (gdbarch,
2975                          gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum,
2976                          cache->wd.wb);
2977   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, regnum);
2978
2979   /* Read PC of interrupted function from EPC1 register.  */
2980   epc1_regnum = xtensa_find_register_by_name (gdbarch,"epc1");
2981   if (epc1_regnum < 0)
2982     error(_("Unable to read Xtensa register EPC1"));
2983   cache->ra = xtensa_read_register (epc1_regnum);
2984   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
2985 }
2986
2987
2988 /* Skip function prologue.
2989
2990    Return the pc of the first instruction after prologue.  GDB calls this to
2991    find the address of the first line of the function or (if there is no line
2992    number information) to skip the prologue for planting breakpoints on 
2993    function entries.  Use debug info (if present) or prologue analysis to skip 
2994    the prologue to achieve reliable debugging behavior.  For windowed ABI, 
2995    only the 'entry' instruction is skipped.  It is not strictly necessary to 
2996    skip the prologue (Call0) or 'entry' (Windowed) because xt-gdb knows how to
2997    backtrace at any point in the prologue, however certain potential hazards 
2998    are avoided and a more "normal" debugging experience is ensured by 
2999    skipping the prologue (can be disabled by defining DONT_SKIP_PROLOG).
3000    For example, if we don't skip the prologue:
3001    - Some args may not yet have been saved to the stack where the debug
3002      info expects to find them (true anyway when only 'entry' is skipped);
3003    - Software breakpoints ('break' instrs) may not have been unplanted 
3004      when the prologue analysis is done on initializing the frame cache, 
3005      and breaks in the prologue will throw off the analysis.
3006
3007    If we have debug info ( line-number info, in particular ) we simply skip
3008    the code associated with the first function line effectively skipping
3009    the prologue code.  It works even in cases like
3010
3011    int main()
3012    {    int local_var = 1;
3013         ....
3014    }
3015
3016    because, for this source code, both Xtensa compilers will generate two
3017    separate entries ( with the same line number ) in dwarf line-number
3018    section to make sure there is a boundary between the prologue code and
3019    the rest of the function.
3020
3021    If there is no debug info, we need to analyze the code.  */
3022
3023 /* #define DONT_SKIP_PROLOGUE  */
3024
3025 static CORE_ADDR
3026 xtensa_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
3027 {
3028   struct symtab_and_line prologue_sal;
3029   CORE_ADDR body_pc;
3030
3031   DEBUGTRACE ("xtensa_skip_prologue (start_pc = 0x%08x)\n", (int) start_pc);
3032
3033 #if DONT_SKIP_PROLOGUE
3034   return start_pc;
3035 #endif
3036
3037  /* Try to find first body line from debug info.  */
3038
3039   prologue_sal = find_pc_line (start_pc, 0);
3040   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
3041     {
3042       /* In Call0,  it is possible to have a function with only one instruction
3043          ('ret') resulting from a one-line optimized function that does nothing.
3044          In that case,  prologue_sal.end may actually point to the start of the
3045          next function in the text section,  causing a breakpoint to be set at
3046          the wrong place.  Check,  if the end address is within a different
3047          function,  and if so return the start PC.  We know we have symbol
3048          information.  */
3049
3050       CORE_ADDR end_func;
3051
3052       if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
3053           && call0_ret (start_pc, prologue_sal.end))
3054         return start_pc;
3055
3056       find_pc_partial_function (prologue_sal.end, NULL, &end_func, NULL);
3057       if (end_func != start_pc)
3058         return start_pc;
3059
3060       return prologue_sal.end;
3061     }
3062
3063   /* No debug line info.  Analyze prologue for Call0 or simply skip ENTRY.  */
3064   body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, 0, 0,
3065                                     xtensa_alloc_frame_cache (0));
3066   return body_pc != 0 ? body_pc : start_pc;
3067 }
3068
3069 /* Verify the current configuration.  */
3070 static void
3071 xtensa_verify_config (struct gdbarch *gdbarch)
3072 {
3073   struct ui_file *log;
3074   struct cleanup *cleanups;
3075   struct gdbarch_tdep *tdep;
3076   long length;
3077   char *buf;
3078
3079   tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3080   log = mem_fileopen ();
3081   cleanups = make_cleanup_ui_file_delete (log);
3082
3083   /* Verify that we got a reasonable number of AREGS.  */
3084   if ((tdep->num_aregs & -tdep->num_aregs) != tdep->num_aregs)
3085     fprintf_unfiltered (log, _("\
3086 \n\tnum_aregs: Number of AR registers (%d) is not a power of two!"),
3087                         tdep->num_aregs);
3088
3089   /* Verify that certain registers exist.  */
3090
3091   if (tdep->pc_regnum == -1)
3092     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tpc_regnum: No PC register"));
3093   if (tdep->isa_use_exceptions && tdep->ps_regnum == -1)
3094     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tps_regnum: No PS register"));
3095
3096   if (tdep->isa_use_windowed_registers)
3097     {
3098       if (tdep->wb_regnum == -1)
3099         fprintf_unfiltered (log, _("\n\twb_regnum: No WB register"));
3100       if (tdep->ws_regnum == -1)
3101         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tws_regnum: No WS register"));
3102       if (tdep->ar_base == -1)
3103         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tar_base: No AR registers"));
3104     }
3105
3106   if (tdep->a0_base == -1)
3107     fprintf_unfiltered (log, _("\n\ta0_base: No Ax registers"));
3108
3109   buf = ui_file_xstrdup (log, &length);
3110   make_cleanup (xfree, buf);
3111   if (length > 0)
3112     internal_error (__FILE__, __LINE__,
3113                     _("the following are invalid: %s"), buf);
3114   do_cleanups (cleanups);
3115 }
3116
3117
3118 /* Derive specific register numbers from the array of registers.  */
3119
3120 static void
3121 xtensa_derive_tdep (struct gdbarch_tdep *tdep)
3122 {
3123   xtensa_register_t* rmap;
3124   int n, max_size = 4;
3125
3126   tdep->num_regs = 0;
3127   tdep->num_nopriv_regs = 0;
3128
3129 /* Special registers 0..255 (core).  */
3130 #define XTENSA_DBREGN_SREG(n)  (0x0200+(n))
3131
3132   for (rmap = tdep->regmap, n = 0; rmap->target_number != -1; n++, rmap++)
3133     {
3134       if (rmap->target_number == 0x0020)
3135         tdep->pc_regnum = n;
3136       else if (rmap->target_number == 0x0100)
3137         tdep->ar_base = n;
3138       else if (rmap->target_number == 0x0000)
3139         tdep->a0_base = n;
3140       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(72))
3141         tdep->wb_regnum = n;
3142       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(73))
3143         tdep->ws_regnum = n;
3144       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(233))
3145         tdep->debugcause_regnum = n;
3146       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(232))
3147         tdep->exccause_regnum = n;
3148       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(238))
3149         tdep->excvaddr_regnum = n;
3150       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(0))
3151         tdep->lbeg_regnum = n;
3152       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(1))
3153         tdep->lend_regnum = n;
3154       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(2))
3155         tdep->lcount_regnum = n;
3156       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(3))
3157         tdep->sar_regnum = n;
3158       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(5))
3159         tdep->litbase_regnum = n;
3160       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(230))
3161         tdep->ps_regnum = n;
3162 #if 0
3163       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(226))
3164         tdep->interrupt_regnum = n;
3165       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(227))
3166         tdep->interrupt2_regnum = n;
3167       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(224))
3168         tdep->cpenable_regnum = n;
3169 #endif
3170
3171       if (rmap->byte_size > max_size)
3172         max_size = rmap->byte_size;
3173       if (rmap->mask != 0 && tdep->num_regs == 0)
3174         tdep->num_regs = n;
3175       /* Find out out how to deal with priveleged registers.
3176
3177          if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3178               && tdep->num_nopriv_regs == 0)
3179            tdep->num_nopriv_regs = n;
3180       */
3181       if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3182           && tdep->num_regs == 0)
3183         tdep->num_regs = n;
3184     }
3185
3186   /* Number of pseudo registers.  */
3187   tdep->num_pseudo_regs = n - tdep->num_regs;
3188
3189   /* Empirically determined maximum sizes.  */
3190   tdep->max_register_raw_size = max_size;
3191   tdep->max_register_virtual_size = max_size;
3192 }
3193
3194 /* Module "constructor" function.  */
3195
3196 extern struct gdbarch_tdep xtensa_tdep;
3197
3198 static struct gdbarch *
3199 xtensa_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
3200 {
3201   struct gdbarch_tdep *tdep;
3202   struct gdbarch *gdbarch;
3203   struct xtensa_abi_handler *abi_handler;
3204
3205   DEBUGTRACE ("gdbarch_init()\n");
3206
3207   /* We have to set the byte order before we call gdbarch_alloc.  */
3208   info.byte_order = XCHAL_HAVE_BE ? BFD_ENDIAN_BIG : BFD_ENDIAN_LITTLE;
3209
3210   tdep = &xtensa_tdep;
3211   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3212   xtensa_derive_tdep (tdep);
3213
3214   /* Verify our configuration.  */
3215   xtensa_verify_config (gdbarch);
3216   xtensa_session_once_reported = 0;
3217
3218   /* Pseudo-Register read/write.  */
3219   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, xtensa_pseudo_register_read);
3220   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, xtensa_pseudo_register_write);
3221
3222   /* Set target information.  */
3223   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, tdep->num_regs);
3224   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, tdep->num_pseudo_regs);
3225   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, tdep->a0_base + 1);
3226   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3227   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, tdep->ps_regnum);
3228
3229   /* Renumber registers for known formats (stabs and dwarf2).  */
3230   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3231   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3232
3233   /* We provide our own function to get register information.  */
3234   set_gdbarch_register_name (gdbarch, xtensa_register_name);
3235   set_gdbarch_register_type (gdbarch, xtensa_register_type);
3236
3237   /* To call functions from GDB using dummy frame.  */
3238   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, xtensa_push_dummy_call);
3239
3240   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
3241
3242   set_gdbarch_return_value (gdbarch, xtensa_return_value);
3243
3244   /* Advance PC across any prologue instructions to reach "real" code.  */
3245   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, xtensa_skip_prologue);
3246
3247   /* Stack grows downward.  */
3248   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3249
3250   /* Set breakpoints.  */
3251   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, xtensa_breakpoint_from_pc);
3252
3253   /* After breakpoint instruction or illegal instruction, pc still
3254      points at break instruction, so don't decrement.  */
3255   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
3256
3257   /* We don't skip args.  */
3258   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
3259
3260   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, xtensa_unwind_pc);
3261
3262   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, xtensa_frame_align);
3263
3264   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, xtensa_dummy_id);
3265
3266   /* Frame handling.  */
3267   frame_base_set_default (gdbarch, &xtensa_frame_base);
3268   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &xtensa_unwind);
3269   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3270
3271   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_xtensa);
3272
3273   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
3274
3275   xtensa_add_reggroups (gdbarch);
3276   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, xtensa_register_reggroup_p);
3277
3278   set_gdbarch_iterate_over_regset_sections
3279     (gdbarch, xtensa_iterate_over_regset_sections);
3280
3281   set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3282     (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3283
3284   return gdbarch;
3285 }
3286
3287 static void
3288 xtensa_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
3289 {
3290   error (_("xtensa_dump_tdep(): not implemented"));
3291 }
3292
3293 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
3294 extern initialize_file_ftype _initialize_xtensa_tdep;
3295
3296 void
3297 _initialize_xtensa_tdep (void)
3298 {
3299   struct cmd_list_element *c;
3300
3301   gdbarch_register (bfd_arch_xtensa, xtensa_gdbarch_init, xtensa_dump_tdep);
3302   xtensa_init_reggroups ();
3303
3304   add_setshow_zuinteger_cmd ("xtensa",
3305                              class_maintenance,
3306                              &xtensa_debug_level,
3307                             _("Set Xtensa debugging."),
3308                             _("Show Xtensa debugging."), _("\
3309 When non-zero, Xtensa-specific debugging is enabled. \
3310 Can be 1, 2, 3, or 4 indicating the level of debugging."),
3311                              NULL,
3312                              NULL,
3313                              &setdebuglist, &showdebuglist);
3314 }