e09592a94e079fd9cc972d8e389185f7548b7c84
[external/binutils.git] / gdb / xtensa-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Xtensa port of GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2003-2018 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "frame.h"
22 #include "solib-svr4.h"
23 #include "symtab.h"
24 #include "symfile.h"
25 #include "objfiles.h"
26 #include "gdbtypes.h"
27 #include "gdbcore.h"
28 #include "value.h"
29 #include "dis-asm.h"
30 #include "inferior.h"
31 #include "osabi.h"
32 #include "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 #include <algorithm>
55
56
57 static unsigned int xtensa_debug_level = 0;
58
59 #define DEBUGWARN(args...) \
60   if (xtensa_debug_level > 0) \
61     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(warn ) " args)
62
63 #define DEBUGINFO(args...) \
64   if (xtensa_debug_level > 1) \
65     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(info ) " args)
66
67 #define DEBUGTRACE(args...) \
68   if (xtensa_debug_level > 2) \
69     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(trace) " args)
70
71 #define DEBUGVERB(args...) \
72   if (xtensa_debug_level > 3) \
73     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(verb ) " args)
74
75
76 /* According to the ABI, the SP must be aligned to 16-byte boundaries.  */
77 #define SP_ALIGNMENT 16
78
79
80 /* On Windowed ABI, we use a6 through a11 for passing arguments
81    to a function called by GDB because CALL4 is used.  */
82 #define ARGS_NUM_REGS           6
83 #define REGISTER_SIZE           4
84
85
86 /* Extract the call size from the return address or PS register.  */
87 #define PS_CALLINC_SHIFT        16
88 #define PS_CALLINC_MASK         0x00030000
89 #define CALLINC(ps)             (((ps) & PS_CALLINC_MASK) >> PS_CALLINC_SHIFT)
90 #define WINSIZE(ra)             (4 * (( (ra) >> 30) & 0x3))
91
92 /* On TX,  hardware can be configured without Exception Option.
93    There is no PS register in this case.  Inside XT-GDB,  let us treat
94    it as a virtual read-only register always holding the same value.  */
95 #define TX_PS                   0x20
96
97 /* ABI-independent macros.  */
98 #define ARG_NOF(gdbarch) \
99   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi \
100    == CallAbiCall0Only ? C0_NARGS : (ARGS_NUM_REGS))
101 #define ARG_1ST(gdbarch) \
102   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi  == CallAbiCall0Only \
103    ? (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS) \
104    : (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 6))
105
106 /* XTENSA_IS_ENTRY tests whether the first byte of an instruction
107    indicates that the instruction is an ENTRY instruction.  */
108
109 #define XTENSA_IS_ENTRY(gdbarch, op1) \
110   ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG) \
111    ? ((op1) == 0x6c) : ((op1) == 0x36))
112
113 #define XTENSA_ENTRY_LENGTH     3
114
115 /* windowing_enabled() returns true, if windowing is enabled.
116    WOE must be set to 1; EXCM to 0.
117    Note: We assume that EXCM is always 0 for XEA1.  */
118
119 #define PS_WOE                  (1<<18)
120 #define PS_EXC                  (1<<4)
121
122 /* Big enough to hold the size of the largest register in bytes.  */
123 #define XTENSA_MAX_REGISTER_SIZE        64
124
125 static int
126 windowing_enabled (struct gdbarch *gdbarch, unsigned int ps)
127 {
128   /* If we know CALL0 ABI is set explicitly,  say it is Call0.  */
129   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
130     return 0;
131
132   return ((ps & PS_EXC) == 0 && (ps & PS_WOE) != 0);
133 }
134
135 /* Convert a live A-register number to the corresponding AR-register
136    number.  */
137 static int
138 arreg_number (struct gdbarch *gdbarch, int a_regnum, ULONGEST wb)
139 {
140   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
141   int arreg;
142
143   arreg = a_regnum - tdep->a0_base;
144   arreg += (wb & ((tdep->num_aregs - 1) >> 2)) << WB_SHIFT;
145   arreg &= tdep->num_aregs - 1;
146
147   return arreg + tdep->ar_base;
148 }
149
150 /* Convert a live AR-register number to the corresponding A-register order
151    number in a range [0..15].  Return -1, if AR_REGNUM is out of WB window.  */
152 static int
153 areg_number (struct gdbarch *gdbarch, int ar_regnum, unsigned int wb)
154 {
155   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
156   int areg;
157
158   areg = ar_regnum - tdep->ar_base;
159   if (areg < 0 || areg >= tdep->num_aregs)
160     return -1;
161   areg = (areg - wb * 4) & (tdep->num_aregs - 1);
162   return (areg > 15) ? -1 : areg;
163 }
164
165 /* Read Xtensa register directly from the hardware.  */ 
166 static unsigned long
167 xtensa_read_register (int regnum)
168 {
169   ULONGEST value;
170
171   regcache_raw_read_unsigned (get_current_regcache (), regnum, &value);
172   return (unsigned long) value;
173 }
174
175 /* Write Xtensa register directly to the hardware.  */ 
176 static void
177 xtensa_write_register (int regnum, ULONGEST value)
178 {
179   regcache_raw_write_unsigned (get_current_regcache (), regnum, value);
180 }
181
182 /* Return the window size of the previous call to the function from which we
183    have just returned.
184
185    This function is used to extract the return value after a called function
186    has returned to the caller.  On Xtensa, the register that holds the return
187    value (from the perspective of the caller) depends on what call
188    instruction was used.  For now, we are assuming that the call instruction
189    precedes the current address, so we simply analyze the call instruction.
190    If we are in a dummy frame, we simply return 4 as we used a 'pseudo-call4'
191    method to call the inferior function.  */
192
193 static int
194 extract_call_winsize (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
195 {
196   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
197   int winsize = 4;
198   int insn;
199   gdb_byte buf[4];
200
201   DEBUGTRACE ("extract_call_winsize (pc = 0x%08x)\n", (int) pc);
202
203   /* Read the previous instruction (should be a call[x]{4|8|12}.  */
204   read_memory (pc-3, buf, 3);
205   insn = extract_unsigned_integer (buf, 3, byte_order);
206
207   /* Decode call instruction:
208      Little Endian
209        call{0,4,8,12}   OFFSET || {00,01,10,11} || 0101
210        callx{0,4,8,12}  OFFSET || 11 || {00,01,10,11} || 0000
211      Big Endian
212        call{0,4,8,12}   0101 || {00,01,10,11} || OFFSET
213        callx{0,4,8,12}  0000 || {00,01,10,11} || 11 || OFFSET.  */
214
215   if (byte_order == BFD_ENDIAN_LITTLE)
216     {
217       if (((insn & 0xf) == 0x5) || ((insn & 0xcf) == 0xc0))
218         winsize = (insn & 0x30) >> 2;   /* 0, 4, 8, 12.  */
219     }
220   else
221     {
222       if (((insn >> 20) == 0x5) || (((insn >> 16) & 0xf3) == 0x03))
223         winsize = (insn >> 16) & 0xc;   /* 0, 4, 8, 12.  */
224     }
225   return winsize;
226 }
227
228
229 /* REGISTER INFORMATION */
230
231 /* Find register by name.  */
232 static int
233 xtensa_find_register_by_name (struct gdbarch *gdbarch, const char *name)
234 {
235   int i;
236
237   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch)
238          + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
239        i++)
240
241     if (strcasecmp (gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].name, name) == 0)
242       return i;
243
244   return -1;
245 }
246
247 /* Returns the name of a register.  */
248 static const char *
249 xtensa_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
250 {
251   /* Return the name stored in the register map.  */
252   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
253                               + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
254     return gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum].name;
255
256   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register %d"), regnum);
257   return 0;
258 }
259
260 /* Return the type of a register.  Create a new type, if necessary.  */
261
262 static struct type *
263 xtensa_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
264 {
265   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
266
267   /* Return signed integer for ARx and Ax registers.  */
268   if ((regnum >= tdep->ar_base
269        && regnum < tdep->ar_base + tdep->num_aregs)
270       || (regnum >= tdep->a0_base
271           && regnum < tdep->a0_base + 16))
272     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
273
274   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch)
275       || regnum == tdep->a0_base + 1)
276     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
277
278   /* Return the stored type for all other registers.  */
279   else if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
280                                    + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
281     {
282       xtensa_register_t* reg = &tdep->regmap[regnum];
283
284       /* Set ctype for this register (only the first time).  */
285
286       if (reg->ctype == 0)
287         {
288           struct ctype_cache *tp;
289           int size = reg->byte_size;
290
291           /* We always use the memory representation,
292              even if the register width is smaller.  */
293           switch (size)
294             {
295             case 1:
296               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
297               break;
298
299             case 2:
300               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
301               break;
302
303             case 4:
304               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
305               break;
306
307             case 8:
308               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
309               break;
310
311             case 16:
312               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint128;
313               break;
314
315             default:
316               for (tp = tdep->type_entries; tp != NULL; tp = tp->next)
317                 if (tp->size == size)
318                   break;
319
320               if (tp == NULL)
321                 {
322                   char *name = xstrprintf ("int%d", size * 8);
323
324                   tp = XNEW (struct ctype_cache);
325                   tp->next = tdep->type_entries;
326                   tdep->type_entries = tp;
327                   tp->size = size;
328                   tp->virtual_type
329                     = arch_integer_type (gdbarch, size * 8, 1, name);
330                   xfree (name);
331                 }
332
333               reg->ctype = tp->virtual_type;
334             }
335         }
336       return reg->ctype;
337     }
338
339   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register number %d"), regnum);
340   return 0;
341 }
342
343
344 /* Return the 'local' register number for stubs, dwarf2, etc.
345    The debugging information enumerates registers starting from 0 for A0
346    to n for An.  So, we only have to add the base number for A0.  */
347
348 static int
349 xtensa_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
350 {
351   int i;
352
353   if (regnum >= 0 && regnum < 16)
354     return gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum;
355
356   for (i = 0;
357        i < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
358        i++)
359     if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].target_number)
360       return i;
361
362   return -1;
363 }
364
365
366 /* Write the bits of a masked register to the various registers.
367    Only the masked areas of these registers are modified; the other
368    fields are untouched.  The size of masked registers is always less
369    than or equal to 32 bits.  */
370
371 static void
372 xtensa_register_write_masked (struct regcache *regcache,
373                               xtensa_register_t *reg, const gdb_byte *buffer)
374 {
375   unsigned int value[(XTENSA_MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
376   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
377
378   int shift = 0;                /* Shift for next mask (mod 32).  */
379   int start, size;              /* Start bit and size of current mask.  */
380
381   unsigned int *ptr = value;
382   unsigned int regval, m, mem = 0;
383
384   int bytesize = reg->byte_size;
385   int bitsize = bytesize * 8;
386   int i, r;
387
388   DEBUGTRACE ("xtensa_register_write_masked ()\n");
389
390   /* Copy the masked register to host byte-order.  */
391   if (gdbarch_byte_order (regcache->arch ()) == BFD_ENDIAN_BIG)
392     for (i = 0; i < bytesize; i++)
393       {
394         mem >>= 8;
395         mem |= (buffer[bytesize - i - 1] << 24);
396         if ((i & 3) == 3)
397           *ptr++ = mem;
398       }
399   else
400     for (i = 0; i < bytesize; i++)
401       {
402         mem >>= 8;
403         mem |= (buffer[i] << 24);
404         if ((i & 3) == 3)
405           *ptr++ = mem;
406       }
407
408   /* We might have to shift the final value:
409      bytesize & 3 == 0 -> nothing to do, we use the full 32 bits,
410      bytesize & 3 == x -> shift (4-x) * 8.  */
411
412   *ptr = mem >> (((0 - bytesize) & 3) * 8);
413   ptr = value;
414   mem = *ptr;
415
416   /* Write the bits to the masked areas of the other registers.  */
417   for (i = 0; i < mask->count; i++)
418     {
419       start = mask->mask[i].bit_start;
420       size = mask->mask[i].bit_size;
421       regval = mem >> shift;
422
423       if ((shift += size) > bitsize)
424         error (_("size of all masks is larger than the register"));
425
426       if (shift >= 32)
427         {
428           mem = *(++ptr);
429           shift -= 32;
430           bitsize -= 32;
431
432           if (shift > 0)
433             regval |= mem << (size - shift);
434         }
435
436       /* Make sure we have a valid register.  */
437       r = mask->mask[i].reg_num;
438       if (r >= 0 && size > 0)
439         {
440           /* Don't overwrite the unmasked areas.  */
441           ULONGEST old_val;
442           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &old_val);
443           m = 0xffffffff >> (32 - size) << start;
444           regval <<= start;
445           regval = (regval & m) | (old_val & ~m);
446           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, r, regval);
447         }
448     }
449 }
450
451
452 /* Read a tie state or mapped registers.  Read the masked areas
453    of the registers and assemble them into a single value.  */
454
455 static enum register_status
456 xtensa_register_read_masked (struct regcache *regcache,
457                              xtensa_register_t *reg, gdb_byte *buffer)
458 {
459   unsigned int value[(XTENSA_MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
460   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
461
462   int shift = 0;
463   int start, size;
464
465   unsigned int *ptr = value;
466   unsigned int regval, mem = 0;
467
468   int bytesize = reg->byte_size;
469   int bitsize = bytesize * 8;
470   int i;
471
472   DEBUGTRACE ("xtensa_register_read_masked (reg \"%s\", ...)\n",
473               reg->name == 0 ? "" : reg->name);
474
475   /* Assemble the register from the masked areas of other registers.  */
476   for (i = 0; i < mask->count; i++)
477     {
478       int r = mask->mask[i].reg_num;
479       if (r >= 0)
480         {
481           enum register_status status;
482           ULONGEST val;
483
484           status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &val);
485           if (status != REG_VALID)
486             return status;
487           regval = (unsigned int) val;
488         }
489       else
490         regval = 0;
491
492       start = mask->mask[i].bit_start;
493       size = mask->mask[i].bit_size;
494
495       regval >>= start;
496
497       if (size < 32)
498         regval &= (0xffffffff >> (32 - size));
499
500       mem |= regval << shift;
501
502       if ((shift += size) > bitsize)
503         error (_("size of all masks is larger than the register"));
504
505       if (shift >= 32)
506         {
507           *ptr++ = mem;
508           bitsize -= 32;
509           shift -= 32;
510
511           if (shift == 0)
512             mem = 0;
513           else
514             mem = regval >> (size - shift);
515         }
516     }
517
518   if (shift > 0)
519     *ptr = mem;
520
521   /* Copy value to target byte order.  */
522   ptr = value;
523   mem = *ptr;
524
525   if (gdbarch_byte_order (regcache->arch ()) == BFD_ENDIAN_BIG)
526     for (i = 0; i < bytesize; i++)
527       {
528         if ((i & 3) == 0)
529           mem = *ptr++;
530         buffer[bytesize - i - 1] = mem & 0xff;
531         mem >>= 8;
532       }
533   else
534     for (i = 0; i < bytesize; i++)
535       {
536         if ((i & 3) == 0)
537           mem = *ptr++;
538         buffer[i] = mem & 0xff;
539         mem >>= 8;
540       }
541
542   return REG_VALID;
543 }
544
545
546 /* Read pseudo registers.  */
547
548 static enum register_status
549 xtensa_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch,
550                              struct regcache *regcache,
551                              int regnum,
552                              gdb_byte *buffer)
553 {
554   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_read (... regnum = %d (%s) ...)\n",
555               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
556
557   /* Read aliases a0..a15, if this is a Windowed ABI.  */
558   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
559       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
560       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
561     {
562       ULONGEST value;
563       enum register_status status;
564
565       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache,
566                                            gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
567                                            &value);
568       if (status != REG_VALID)
569         return status;
570       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, value);
571     }
572
573   /* We can always read non-pseudo registers.  */
574   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
575     return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
576
577   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
578      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
579      
580   else if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only
581            || regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
582     {
583       buffer[0] = (gdb_byte)0;
584       buffer[1] = (gdb_byte)0;
585       buffer[2] = (gdb_byte)0;
586       buffer[3] = (gdb_byte)0;
587       return REG_VALID;
588     }
589   /* Pseudo registers.  */
590   else if (regnum >= 0
591             && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
592                         + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
593     {
594       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
595       xtensa_register_type_t type = reg->type;
596       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
597
598       /* We cannot read Unknown or Unmapped registers.  */
599       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
600         {
601           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
602             {
603               warning (_("cannot read register %s"),
604                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
605               return REG_VALID;
606             }
607         }
608
609       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
610       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
611         {
612           /* Use 'fetch' to get register?  */
613           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
614             {
615               warning (_("cannot read register"));
616               return REG_VALID;
617             }
618
619           /* On some targets (esp. simulators), we can always read the reg.  */
620           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
621             {
622               warning (_("cannot read register"));
623               return REG_VALID;
624             }
625         }
626
627       /* We can always read mapped registers.  */
628       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
629         return xtensa_register_read_masked (regcache, reg, buffer);
630
631       /* Assume that we can read the register.  */
632       return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
633     }
634   else
635     internal_error (__FILE__, __LINE__,
636                     _("invalid register number %d"), regnum);
637 }
638
639
640 /* Write pseudo registers.  */
641
642 static void
643 xtensa_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
644                               struct regcache *regcache,
645                               int regnum,
646                               const gdb_byte *buffer)
647 {
648   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_write (... regnum = %d (%s) ...)\n",
649               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
650
651   /* Renumber register, if aliase a0..a15 on Windowed ABI.  */
652   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
653       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
654       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
655     {
656       ULONGEST value;
657       regcache_raw_read_unsigned (regcache,
658                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &value);
659       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, value);
660     }
661
662   /* We can always write 'core' registers.
663      Note: We might have converted Ax->ARy.  */
664   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
665     regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
666
667   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
668      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
669
670   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
671     {
672       return;
673     }
674   /* Pseudo registers.  */
675   else if (regnum >= 0
676            && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
677                        + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
678     {
679       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
680       xtensa_register_type_t type = reg->type;
681       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
682
683       /* On most targets, we cannot write registers
684          of type "Unknown" or "Unmapped".  */
685       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
686         {
687           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
688             {
689               warning (_("cannot write register %s"),
690                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
691               return;
692             }
693         }
694
695       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
696       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
697         {
698           /* Use 'store' to get register?  */
699           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
700             {
701               warning (_("cannot write register"));
702               return;
703             }
704
705           /* On some targets (esp. simulators), we can always write
706              the register.  */
707           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
708             {
709               warning (_("cannot write register"));
710               return;
711             }
712         }
713
714       /* We can always write mapped registers.  */
715       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
716         {
717           xtensa_register_write_masked (regcache, reg, buffer);
718           return;
719         }
720
721       /* Assume that we can write the register.  */
722       regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
723     }
724   else
725     internal_error (__FILE__, __LINE__,
726                     _("invalid register number %d"), regnum);
727 }
728
729 static struct reggroup *xtensa_ar_reggroup;
730 static struct reggroup *xtensa_user_reggroup;
731 static struct reggroup *xtensa_vectra_reggroup;
732 static struct reggroup *xtensa_cp[XTENSA_MAX_COPROCESSOR];
733
734 static void
735 xtensa_init_reggroups (void)
736 {
737   int i;
738
739   xtensa_ar_reggroup = reggroup_new ("ar", USER_REGGROUP);
740   xtensa_user_reggroup = reggroup_new ("user", USER_REGGROUP);
741   xtensa_vectra_reggroup = reggroup_new ("vectra", USER_REGGROUP);
742
743   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
744     xtensa_cp[i] = reggroup_new (xstrprintf ("cp%d", i), USER_REGGROUP);
745 }
746
747 static void
748 xtensa_add_reggroups (struct gdbarch *gdbarch)
749 {
750   int i;
751
752   /* Predefined groups.  */
753   reggroup_add (gdbarch, all_reggroup);
754   reggroup_add (gdbarch, save_reggroup);
755   reggroup_add (gdbarch, restore_reggroup);
756   reggroup_add (gdbarch, system_reggroup);
757   reggroup_add (gdbarch, vector_reggroup);
758   reggroup_add (gdbarch, general_reggroup);
759   reggroup_add (gdbarch, float_reggroup);
760
761   /* Xtensa-specific groups.  */
762   reggroup_add (gdbarch, xtensa_ar_reggroup);
763   reggroup_add (gdbarch, xtensa_user_reggroup);
764   reggroup_add (gdbarch, xtensa_vectra_reggroup);
765
766   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
767     reggroup_add (gdbarch, xtensa_cp[i]);
768 }
769
770 static int 
771 xtensa_coprocessor_register_group (struct reggroup *group)
772 {
773   int i;
774
775   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
776     if (group == xtensa_cp[i])
777       return i;
778
779   return -1;
780 }
781
782 #define SAVE_REST_FLAGS (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
783                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE \
784                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_VOLATILE)
785
786 #define SAVE_REST_VALID (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
787                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE)
788
789 static int
790 xtensa_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch,
791                             int regnum,
792                             struct reggroup *group)
793 {
794   xtensa_register_t* reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
795   xtensa_register_type_t type = reg->type;
796   xtensa_register_group_t rg = reg->group;
797   int cp_number;
798
799   if (group == save_reggroup)
800     /* Every single register should be included into the list of registers
801        to be watched for changes while using -data-list-changed-registers.  */
802     return 1;
803
804   /* First, skip registers that are not visible to this target
805      (unknown and unmapped registers when not using ISS).  */
806
807   if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
808     return 0;
809   if (group == all_reggroup)
810     return 1;
811   if (group == xtensa_ar_reggroup)
812     return rg & xtRegisterGroupAddrReg;
813   if (group == xtensa_user_reggroup)
814     return rg & xtRegisterGroupUser;
815   if (group == float_reggroup)
816     return rg & xtRegisterGroupFloat;
817   if (group == general_reggroup)
818     return rg & xtRegisterGroupGeneral;
819   if (group == system_reggroup)
820     return rg & xtRegisterGroupState;
821   if (group == vector_reggroup || group == xtensa_vectra_reggroup)
822     return rg & xtRegisterGroupVectra;
823   if (group == restore_reggroup)
824     return (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
825             && (reg->flags & SAVE_REST_FLAGS) == SAVE_REST_VALID);
826   cp_number = xtensa_coprocessor_register_group (group);
827   if (cp_number >= 0)
828     return rg & (xtRegisterGroupCP0 << cp_number);
829   else
830     return 1;
831 }
832
833
834 /* Supply register REGNUM from the buffer specified by GREGS and LEN
835    in the general-purpose register set REGSET to register cache
836    REGCACHE.  If REGNUM is -1 do this for all registers in REGSET.  */
837
838 static void
839 xtensa_supply_gregset (const struct regset *regset,
840                        struct regcache *rc,
841                        int regnum,
842                        const void *gregs,
843                        size_t len)
844 {
845   const xtensa_elf_gregset_t *regs = (const xtensa_elf_gregset_t *) gregs;
846   struct gdbarch *gdbarch = rc->arch ();
847   int i;
848
849   DEBUGTRACE ("xtensa_supply_gregset (..., regnum==%d, ...)\n", regnum);
850
851   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
852     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), (char *) &regs->pc);
853   if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
854     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), (char *) &regs->ps);
855   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum || regnum == -1)
856     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
857                          (char *) &regs->windowbase);
858   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum || regnum == -1)
859     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
860                          (char *) &regs->windowstart);
861   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum || regnum == -1)
862     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum,
863                          (char *) &regs->lbeg);
864   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum || regnum == -1)
865     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum,
866                          (char *) &regs->lend);
867   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum || regnum == -1)
868     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum,
869                          (char *) &regs->lcount);
870   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum || regnum == -1)
871     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum,
872                          (char *) &regs->sar);
873   if (regnum >=gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
874       && regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
875                     + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs)
876     regcache_raw_supply (rc, regnum,
877                          (char *) &regs->ar[regnum - gdbarch_tdep
878                            (gdbarch)->ar_base]);
879   else if (regnum == -1)
880     {
881       for (i = 0; i < gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs; ++i)
882         regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base + i,
883                              (char *) &regs->ar[i]);
884     }
885 }
886
887
888 /* Xtensa register set.  */
889
890 static struct regset
891 xtensa_gregset =
892 {
893   NULL,
894   xtensa_supply_gregset
895 };
896
897
898 /* Iterate over supported core file register note sections. */
899
900 static void
901 xtensa_iterate_over_regset_sections (struct gdbarch *gdbarch,
902                                      iterate_over_regset_sections_cb *cb,
903                                      void *cb_data,
904                                      const struct regcache *regcache)
905 {
906   DEBUGTRACE ("xtensa_iterate_over_regset_sections\n");
907
908   cb (".reg", sizeof (xtensa_elf_gregset_t), &xtensa_gregset,
909       NULL, cb_data);
910 }
911
912
913 /* Handling frames.  */
914
915 /* Number of registers to save in case of Windowed ABI.  */
916 #define XTENSA_NUM_SAVED_AREGS          12
917
918 /* Frame cache part for Windowed ABI.  */
919 typedef struct xtensa_windowed_frame_cache
920 {
921   int wb;               /* WINDOWBASE of the previous frame.  */
922   int callsize;         /* Call size of this frame.  */
923   int ws;               /* WINDOWSTART of the previous frame.  It keeps track of
924                            life windows only.  If there is no bit set for the
925                            window,  that means it had been already spilled
926                            because of window overflow.  */
927
928    /* Addresses of spilled A-registers.
929       AREGS[i] == -1, if corresponding AR is alive.  */
930   CORE_ADDR aregs[XTENSA_NUM_SAVED_AREGS];
931 } xtensa_windowed_frame_cache_t;
932
933 /* Call0 ABI Definitions.  */
934
935 #define C0_MAXOPDS  3   /* Maximum number of operands for prologue
936                            analysis.  */
937 #define C0_CLESV   12   /* Callee-saved registers are here and up.  */
938 #define C0_SP       1   /* Register used as SP.  */
939 #define C0_FP      15   /* Register used as FP.  */
940 #define C0_RA       0   /* Register used as return address.  */
941 #define C0_ARGS     2   /* Register used as first arg/retval.  */
942 #define C0_NARGS    6   /* Number of A-regs for args/retvals.  */
943
944 /* Each element of xtensa_call0_frame_cache.c0_rt[] describes for each
945    A-register where the current content of the reg came from (in terms
946    of an original reg and a constant).  Negative values of c0_rt[n].fp_reg
947    mean that the orignal content of the register was saved to the stack.
948    c0_rt[n].fr.ofs is NOT the offset from the frame base because we don't 
949    know where SP will end up until the entire prologue has been analyzed.  */
950
951 #define C0_CONST   -1   /* fr_reg value if register contains a constant.  */
952 #define C0_INEXP   -2   /* fr_reg value if inexpressible as reg + offset.  */
953 #define C0_NOSTK   -1   /* to_stk value if register has not been stored.  */
954
955 extern xtensa_isa xtensa_default_isa;
956
957 typedef struct xtensa_c0reg
958 {
959   int fr_reg;  /* original register from which register content
960                   is derived, or C0_CONST, or C0_INEXP.  */
961   int fr_ofs;  /* constant offset from reg, or immediate value.  */
962   int to_stk;  /* offset from original SP to register (4-byte aligned),
963                   or C0_NOSTK if register has not been saved.  */
964 } xtensa_c0reg_t;
965
966 /* Frame cache part for Call0 ABI.  */
967 typedef struct xtensa_call0_frame_cache
968 {
969   int c0_frmsz;                    /* Stack frame size.  */
970   int c0_hasfp;                    /* Current frame uses frame pointer.  */
971   int fp_regnum;                   /* A-register used as FP.  */
972   int c0_fp;                       /* Actual value of frame pointer.  */
973   int c0_fpalign;                  /* Dinamic adjustment for the stack
974                                       pointer. It's an AND mask. Zero,
975                                       if alignment was not adjusted.  */
976   int c0_old_sp;                   /* In case of dynamic adjustment, it is
977                                       a register holding unaligned sp. 
978                                       C0_INEXP, when undefined.  */
979   int c0_sp_ofs;                   /* If "c0_old_sp" was spilled it's a
980                                       stack offset. C0_NOSTK otherwise.  */
981                                            
982   xtensa_c0reg_t c0_rt[C0_NREGS];  /* Register tracking information.  */
983 } xtensa_call0_frame_cache_t;
984
985 typedef struct xtensa_frame_cache
986 {
987   CORE_ADDR base;       /* Stack pointer of this frame.  */
988   CORE_ADDR pc;         /* PC of this frame at the function entry point.  */
989   CORE_ADDR ra;         /* The raw return address of this frame.  */
990   CORE_ADDR ps;         /* The PS register of the previous (older) frame.  */
991   CORE_ADDR prev_sp;    /* Stack Pointer of the previous (older) frame.  */
992   int call0;            /* It's a call0 framework (else windowed).  */
993   union
994     {
995       xtensa_windowed_frame_cache_t     wd;     /* call0 == false.  */
996       xtensa_call0_frame_cache_t        c0;     /* call0 == true.  */
997     };
998 } xtensa_frame_cache_t;
999
1000
1001 static struct xtensa_frame_cache *
1002 xtensa_alloc_frame_cache (int windowed)
1003 {
1004   xtensa_frame_cache_t *cache;
1005   int i;
1006
1007   DEBUGTRACE ("xtensa_alloc_frame_cache ()\n");
1008
1009   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (xtensa_frame_cache_t);
1010
1011   cache->base = 0;
1012   cache->pc = 0;
1013   cache->ra = 0;
1014   cache->ps = 0;
1015   cache->prev_sp = 0;
1016   cache->call0 = !windowed;
1017   if (cache->call0)
1018     {
1019       cache->c0.c0_frmsz  = -1;
1020       cache->c0.c0_hasfp  =  0;
1021       cache->c0.fp_regnum = -1;
1022       cache->c0.c0_fp     = -1;
1023       cache->c0.c0_fpalign =  0;
1024       cache->c0.c0_old_sp  =  C0_INEXP;
1025       cache->c0.c0_sp_ofs  =  C0_NOSTK;
1026
1027       for (i = 0; i < C0_NREGS; i++)
1028         {
1029           cache->c0.c0_rt[i].fr_reg = i;
1030           cache->c0.c0_rt[i].fr_ofs = 0;
1031           cache->c0.c0_rt[i].to_stk = C0_NOSTK;
1032         }
1033     }
1034   else
1035     {
1036       cache->wd.wb = 0;
1037       cache->wd.ws = 0;
1038       cache->wd.callsize = -1;
1039
1040       for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
1041         cache->wd.aregs[i] = -1;
1042     }
1043   return cache;
1044 }
1045
1046
1047 static CORE_ADDR
1048 xtensa_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR address)
1049 {
1050   return address & ~15;
1051 }
1052
1053
1054 static CORE_ADDR
1055 xtensa_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1056 {
1057   gdb_byte buf[8];
1058   CORE_ADDR pc;
1059
1060   DEBUGTRACE ("xtensa_unwind_pc (next_frame = %s)\n", 
1061                 host_address_to_string (next_frame));
1062
1063   frame_unwind_register (next_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), buf);
1064   pc = extract_typed_address (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
1065
1066   DEBUGINFO ("[xtensa_unwind_pc] pc = 0x%08x\n", (unsigned int) pc);
1067
1068   return pc;
1069 }
1070
1071
1072 static struct frame_id
1073 xtensa_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1074 {
1075   CORE_ADDR pc, fp;
1076
1077   /* THIS-FRAME is a dummy frame.  Return a frame ID of that frame.  */
1078
1079   pc = get_frame_pc (this_frame);
1080   fp = get_frame_register_unsigned
1081          (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1082
1083   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1084   return frame_id_build (fp + SP_ALIGNMENT, pc);
1085 }
1086
1087 /* Returns true,  if instruction to execute next is unique to Xtensa Window
1088    Interrupt Handlers.  It can only be one of L32E,  S32E,  RFWO,  or RFWU.  */
1089
1090 static int
1091 xtensa_window_interrupt_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1092 {
1093   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1094   unsigned int insn = read_memory_integer (pc, 4, byte_order);
1095   unsigned int code;
1096
1097   if (byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1098     {
1099       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1100       code = insn & 0xf000ff00;
1101       if ((code == 0x00009000) || (code == 0x00009400))
1102         return 1;
1103       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1104       code = insn & 0xffffff00;
1105       return ((code == 0x00430000) || (code == 0x00530000));
1106     }
1107   else
1108     {
1109       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1110       code = insn & 0x00ff000f;
1111       if ((code == 0x090000) || (code == 0x490000))
1112         return 1;
1113       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1114       code = insn & 0x00ffffff;
1115       return ((code == 0x00003400) || (code == 0x00003500));
1116     }
1117 }
1118
1119 /* Returns the best guess about which register is a frame pointer
1120    for the function containing CURRENT_PC.  */
1121
1122 #define XTENSA_ISA_BSZ          32              /* Instruction buffer size.  */
1123 #define XTENSA_ISA_BADPC        ((CORE_ADDR)0)  /* Bad PC value.  */
1124
1125 static unsigned int
1126 xtensa_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc)
1127 {
1128 #define RETURN_FP goto done
1129
1130   unsigned int fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
1131   CORE_ADDR start_addr;
1132   xtensa_isa isa;
1133   xtensa_insnbuf ins, slot;
1134   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
1135   CORE_ADDR ia, bt, ba;
1136   xtensa_format ifmt;
1137   int ilen, islots, is;
1138   xtensa_opcode opc;
1139   const char *opcname;
1140
1141   find_pc_partial_function (current_pc, NULL, &start_addr, NULL);
1142   if (start_addr == 0)
1143     return fp_regnum;
1144
1145   isa = xtensa_default_isa;
1146   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
1147   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1148   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1149   ba = 0;
1150
1151   for (ia = start_addr, bt = ia; ia < current_pc ; ia += ilen)
1152     {
1153       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
1154         {
1155           ba = ia;
1156           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < current_pc
1157             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : current_pc;
1158           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
1159             RETURN_FP;
1160         }
1161
1162       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
1163       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
1164       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
1165         RETURN_FP;
1166       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
1167       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
1168         RETURN_FP;
1169       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
1170       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
1171         RETURN_FP;
1172       
1173       for (is = 0; is < islots; ++is)
1174         {
1175           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
1176             RETURN_FP;
1177           
1178           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
1179           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
1180             RETURN_FP;
1181           
1182           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
1183
1184           if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
1185               || strcasecmp (opcname, "or") == 0)
1186             {
1187               unsigned int register_operand;
1188
1189               /* Possible candidate for setting frame pointer
1190                  from A1.  This is what we are looking for.  */
1191
1192               if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, 
1193                                             is, slot, &register_operand) != 0)
1194                 RETURN_FP;
1195               if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &register_operand) != 0)
1196                 RETURN_FP;
1197               if (register_operand == 1)  /* Mov{.n} FP A1.  */
1198                 {
1199                   if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, 
1200                                                 &register_operand) != 0)
1201                     RETURN_FP;
1202                   if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0,
1203                                              &register_operand) != 0)
1204                     RETURN_FP;
1205
1206                   fp_regnum
1207                     = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + register_operand;
1208                   RETURN_FP;
1209                 }
1210             }
1211
1212           if (
1213               /* We have problems decoding the memory.  */
1214               opcname == NULL 
1215               || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
1216               || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0
1217               /* Hit planted breakpoint.  */
1218               || strcasecmp (opcname, "break") == 0
1219               || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0
1220               /* Flow control instructions finish prologue.  */
1221               || xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
1222               || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
1223               || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
1224               || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
1225               || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
1226               || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
1227             /* Can not continue analysis.  */
1228             RETURN_FP;
1229         }
1230     }
1231 done:
1232   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
1233   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
1234   return fp_regnum;
1235 }
1236
1237 /* The key values to identify the frame using "cache" are 
1238
1239         cache->base    = SP (or best guess about FP) of this frame;
1240         cache->pc      = entry-PC (entry point of the frame function);
1241         cache->prev_sp = SP of the previous frame.  */
1242
1243 static void
1244 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1245                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc);
1246
1247 static void
1248 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1249                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
1250                                      CORE_ADDR pc);
1251
1252 static struct xtensa_frame_cache *
1253 xtensa_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1254 {
1255   xtensa_frame_cache_t *cache;
1256   CORE_ADDR ra, wb, ws, pc, sp, ps;
1257   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1258   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1259   unsigned int fp_regnum;
1260   int  windowed, ps_regnum;
1261
1262   if (*this_cache)
1263     return (struct xtensa_frame_cache *) *this_cache;
1264
1265   pc = get_frame_register_unsigned (this_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1266   ps_regnum = gdbarch_ps_regnum (gdbarch);
1267   ps = (ps_regnum >= 0
1268         ? get_frame_register_unsigned (this_frame, ps_regnum) : TX_PS);
1269
1270   windowed = windowing_enabled (gdbarch, ps);
1271
1272   /* Get pristine xtensa-frame.  */
1273   cache = xtensa_alloc_frame_cache (windowed);
1274   *this_cache = cache;
1275
1276   if (windowed)
1277     {
1278       LONGEST op1;
1279
1280       /* Get WINDOWBASE, WINDOWSTART, and PS registers.  */
1281       wb = get_frame_register_unsigned (this_frame, 
1282                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
1283       ws = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1284                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
1285
1286       if (safe_read_memory_integer (pc, 1, byte_order, &op1)
1287           && XTENSA_IS_ENTRY (gdbarch, op1))
1288         {
1289           int callinc = CALLINC (ps);
1290           ra = get_frame_register_unsigned
1291             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + callinc * 4);
1292           
1293           /* ENTRY hasn't been executed yet, therefore callsize is still 0.  */
1294           cache->wd.callsize = 0;
1295           cache->wd.wb = wb;
1296           cache->wd.ws = ws;
1297           cache->prev_sp = get_frame_register_unsigned
1298                              (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1299
1300           /* This only can be the outermost frame since we are
1301              just about to execute ENTRY.  SP hasn't been set yet.
1302              We can assume any frame size, because it does not
1303              matter, and, let's fake frame base in cache.  */
1304           cache->base = cache->prev_sp - 16;
1305
1306           cache->pc = pc;
1307           cache->ra = (cache->pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1308           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1309             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1310
1311           return cache;
1312         }
1313       else
1314         {
1315           fp_regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
1316           ra = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1317                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base);
1318           cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
1319           cache->wd.wb = (wb - cache->wd.callsize / 4)
1320                           & (gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs / 4 - 1);
1321           cache->wd.ws = ws & ~(1 << wb);
1322
1323           cache->pc = get_frame_func (this_frame);
1324           cache->ra = (pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1325           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1326             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1327         }
1328
1329       if (cache->wd.ws == 0)
1330         {
1331           int i;
1332
1333           /* Set A0...A3.  */
1334           sp = get_frame_register_unsigned
1335             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1) - 16;
1336           
1337           for (i = 0; i < 4; i++, sp += 4)
1338             {
1339               cache->wd.aregs[i] = sp;
1340             }
1341
1342           if (cache->wd.callsize > 4)
1343             {
1344               /* Set A4...A7/A11.  */
1345               /* Get the SP of the frame previous to the previous one.
1346                  To achieve this, we have to dereference SP twice.  */
1347               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1348               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1349               sp -= cache->wd.callsize * 4;
1350
1351               for ( i = 4; i < cache->wd.callsize; i++, sp += 4)
1352                 {
1353                   cache->wd.aregs[i] = sp;
1354                 }
1355             }
1356         }
1357
1358       if ((cache->prev_sp == 0) && ( ra != 0 ))
1359         /* If RA is equal to 0 this frame is an outermost frame.  Leave
1360            cache->prev_sp unchanged marking the boundary of the frame stack.  */
1361         {
1362           if ((cache->wd.ws & (1 << cache->wd.wb)) == 0)
1363             {
1364               /* Register window overflow already happened.
1365                  We can read caller's SP from the proper spill loction.  */
1366               sp = get_frame_register_unsigned
1367                 (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1368               cache->prev_sp = read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1369             }
1370           else
1371             {
1372               /* Read caller's frame SP directly from the previous window.  */
1373               int regnum = arreg_number
1374                              (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1,
1375                               cache->wd.wb);
1376
1377               cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum);
1378             }
1379         }
1380     }
1381   else if (xtensa_window_interrupt_insn (gdbarch, pc))
1382     {
1383       /* Execution stopped inside Xtensa Window Interrupt Handler.  */
1384
1385       xtensa_window_interrupt_frame_cache (this_frame, cache, pc);
1386       /* Everything was set already,  including cache->base.  */
1387       return cache;
1388     }
1389   else  /* Call0 framework.  */
1390     {
1391       call0_frame_cache (this_frame, cache, pc);  
1392       fp_regnum = cache->c0.fp_regnum;
1393     }
1394
1395   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
1396
1397   return cache;
1398 }
1399
1400 static int xtensa_session_once_reported = 1;
1401
1402 /* Report a problem with prologue analysis while doing backtracing.
1403    But, do it only once to avoid annoyng repeated messages.  */
1404
1405 static void
1406 warning_once (void)
1407 {
1408   if (xtensa_session_once_reported == 0)
1409     warning (_("\
1410 \nUnrecognised function prologue. Stack trace cannot be resolved. \
1411 This message will not be repeated in this session.\n"));
1412
1413   xtensa_session_once_reported = 1;
1414 }
1415
1416
1417 static void
1418 xtensa_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1419                       void **this_cache,
1420                       struct frame_id *this_id)
1421 {
1422   struct xtensa_frame_cache *cache =
1423     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1424
1425   if (cache->prev_sp == 0)
1426     return;
1427
1428   (*this_id) = frame_id_build (cache->prev_sp, cache->pc);
1429 }
1430
1431 static struct value *
1432 xtensa_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1433                             void **this_cache,
1434                             int regnum)
1435 {
1436   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1437   struct xtensa_frame_cache *cache;
1438   ULONGEST saved_reg = 0;
1439   int done = 1;
1440
1441   if (*this_cache == NULL)
1442     *this_cache = xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1443   cache = (struct xtensa_frame_cache *) *this_cache;
1444
1445   if (regnum ==gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1446     saved_reg = cache->ra;
1447   else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1)
1448     saved_reg = cache->prev_sp;
1449   else if (!cache->call0)
1450     {
1451       if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum)
1452         saved_reg = cache->wd.ws;
1453       else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum)
1454         saved_reg = cache->wd.wb;
1455       else if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch))
1456         saved_reg = cache->ps;
1457       else
1458         done = 0;
1459     }
1460   else
1461     done = 0;
1462
1463   if (done)
1464     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, saved_reg);
1465
1466   if (!cache->call0) /* Windowed ABI.  */
1467     {
1468       /* Convert A-register numbers to AR-register numbers,
1469          if we deal with A-register.  */
1470       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base
1471           && regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15)
1472         regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1473
1474       /* Check, if we deal with AR-register saved on stack.  */
1475       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1476           && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1477                          + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs))
1478         {
1479           int areg = areg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1480
1481           if (areg >= 0
1482               && areg < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS
1483               && cache->wd.aregs[areg] != -1)
1484             return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1485                                             cache->wd.aregs[areg]);
1486         }
1487     }
1488   else /* Call0 ABI.  */
1489     {
1490       int reg = (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1491                 && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1492                                + C0_NREGS))
1493                   ? regnum - gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base : regnum;
1494
1495       if (reg < C0_NREGS)
1496         {
1497           CORE_ADDR spe;
1498           int stkofs;
1499
1500           /* If register was saved in the prologue, retrieve it.  */
1501           stkofs = cache->c0.c0_rt[reg].to_stk;
1502           if (stkofs != C0_NOSTK)
1503             {
1504               /* Determine SP on entry based on FP.  */
1505               spe = cache->c0.c0_fp
1506                 - cache->c0.c0_rt[cache->c0.fp_regnum].fr_ofs;
1507
1508               return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1509                                               spe + stkofs);
1510             }
1511         }
1512     }
1513
1514   /* All other registers have been either saved to
1515      the stack or are still alive in the processor.  */
1516
1517   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
1518 }
1519
1520
1521 static const struct frame_unwind
1522 xtensa_unwind =
1523 {
1524   NORMAL_FRAME,
1525   default_frame_unwind_stop_reason,
1526   xtensa_frame_this_id,
1527   xtensa_frame_prev_register,
1528   NULL,
1529   default_frame_sniffer
1530 };
1531
1532 static CORE_ADDR
1533 xtensa_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1534 {
1535   struct xtensa_frame_cache *cache =
1536     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1537
1538   return cache->base;
1539 }
1540
1541 static const struct frame_base
1542 xtensa_frame_base =
1543 {
1544   &xtensa_unwind,
1545   xtensa_frame_base_address,
1546   xtensa_frame_base_address,
1547   xtensa_frame_base_address
1548 };
1549
1550
1551 static void
1552 xtensa_extract_return_value (struct type *type,
1553                              struct regcache *regcache,
1554                              void *dst)
1555 {
1556   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1557   bfd_byte *valbuf = (bfd_byte *) dst;
1558   int len = TYPE_LENGTH (type);
1559   ULONGEST pc, wb;
1560   int callsize, areg;
1561   int offset = 0;
1562
1563   DEBUGTRACE ("xtensa_extract_return_value (...)\n");
1564
1565   gdb_assert(len > 0);
1566
1567   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1568     {
1569       /* First, we have to find the caller window in the register file.  */
1570       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1571       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1572
1573       /* On Xtensa, we can return up to 4 words (or 2 for call12).  */
1574       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1575         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1576                         _("cannot extract return value of %d bytes long"),
1577                         len);
1578
1579       /* Get the register offset of the return
1580          register (A2) in the caller window.  */
1581       regcache_raw_read_unsigned
1582         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1583       areg = arreg_number (gdbarch,
1584                           gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1585     }
1586   else
1587     {
1588       /* No windowing hardware - Call0 ABI.  */
1589       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1590     }
1591
1592   DEBUGINFO ("[xtensa_extract_return_value] areg %d len %d\n", areg, len);
1593
1594   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1595     offset = 4 - len;
1596
1597   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1598     {
1599       if (len < 4)
1600         regcache_raw_read_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1601       else
1602         regcache_raw_read (regcache, areg, valbuf);
1603     }
1604 }
1605
1606
1607 static void
1608 xtensa_store_return_value (struct type *type,
1609                            struct regcache *regcache,
1610                            const void *dst)
1611 {
1612   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1613   const bfd_byte *valbuf = (const bfd_byte *) dst;
1614   unsigned int areg;
1615   ULONGEST pc, wb;
1616   int callsize;
1617   int len = TYPE_LENGTH (type);
1618   int offset = 0;
1619
1620   DEBUGTRACE ("xtensa_store_return_value (...)\n");
1621
1622   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1623     {
1624       regcache_raw_read_unsigned 
1625         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1626       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1627       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1628
1629       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1630         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1631                         _("unimplemented for this length: %d"),
1632                         TYPE_LENGTH (type));
1633       areg = arreg_number (gdbarch,
1634                            gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1635
1636       DEBUGTRACE ("[xtensa_store_return_value] callsize %d wb %d\n",
1637               callsize, (int) wb);
1638     }
1639   else
1640     {
1641       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1642     }
1643
1644   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1645     offset = 4 - len;
1646
1647   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1648     {
1649       if (len < 4)
1650         regcache_raw_write_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1651       else
1652         regcache_raw_write (regcache, areg, valbuf);
1653     }
1654 }
1655
1656
1657 static enum return_value_convention
1658 xtensa_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
1659                      struct value *function,
1660                      struct type *valtype,
1661                      struct regcache *regcache,
1662                      gdb_byte *readbuf,
1663                      const gdb_byte *writebuf)
1664 {
1665   /* Structures up to 16 bytes are returned in registers.  */
1666
1667   int struct_return = ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
1668                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
1669                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
1670                        && TYPE_LENGTH (valtype) > 16);
1671
1672   if (struct_return)
1673     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
1674
1675   DEBUGTRACE ("xtensa_return_value(...)\n");
1676
1677   if (writebuf != NULL)
1678     {
1679       xtensa_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
1680     }
1681
1682   if (readbuf != NULL)
1683     {
1684       gdb_assert (!struct_return);
1685       xtensa_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
1686     }
1687   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
1688 }
1689
1690
1691 /* DUMMY FRAME */
1692
1693 static CORE_ADDR
1694 xtensa_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
1695                         struct value *function,
1696                         struct regcache *regcache,
1697                         CORE_ADDR bp_addr,
1698                         int nargs,
1699                         struct value **args,
1700                         CORE_ADDR sp,
1701                         int struct_return,
1702                         CORE_ADDR struct_addr)
1703 {
1704   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1705   int i;
1706   int size, onstack_size;
1707   gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (16);
1708   CORE_ADDR ra, ps;
1709   struct argument_info
1710   {
1711     const bfd_byte *contents;
1712     int length;
1713     int onstack;                /* onstack == 0 => in reg */
1714     int align;                  /* alignment */
1715     union
1716     {
1717       int offset;               /* stack offset if on stack.  */
1718       int regno;                /* regno if in register.  */
1719     } u;
1720   };
1721
1722   struct argument_info *arg_info =
1723     (struct argument_info *) alloca (nargs * sizeof (struct argument_info));
1724
1725   CORE_ADDR osp = sp;
1726
1727   DEBUGTRACE ("xtensa_push_dummy_call (...)\n");
1728
1729   if (xtensa_debug_level > 3)
1730     {
1731       int i;
1732       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] nargs = %d\n", nargs);
1733       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] sp=0x%x, struct_return=%d, "
1734                  "struct_addr=0x%x\n",
1735                  (int) sp, (int) struct_return, (int) struct_addr);
1736
1737       for (i = 0; i < nargs; i++)
1738         {
1739           struct value *arg = args[i];
1740           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1741           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%2d: %s %3d ", i,
1742                               host_address_to_string (arg),
1743                               TYPE_LENGTH (arg_type));
1744           switch (TYPE_CODE (arg_type))
1745             {
1746             case TYPE_CODE_INT:
1747               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "int");
1748               break;
1749             case TYPE_CODE_STRUCT:
1750               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "struct");
1751               break;
1752             default:
1753               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%3d", TYPE_CODE (arg_type));
1754               break;
1755             }
1756           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s\n",
1757                               host_address_to_string (value_contents (arg)));
1758         }
1759     }
1760
1761   /* First loop: collect information.
1762      Cast into type_long.  (This shouldn't happen often for C because
1763      GDB already does this earlier.)  It's possible that GDB could
1764      do it all the time but it's harmless to leave this code here.  */
1765
1766   size = 0;
1767   onstack_size = 0;
1768   i = 0;
1769
1770   if (struct_return)
1771     size = REGISTER_SIZE;
1772
1773   for (i = 0; i < nargs; i++)
1774     {
1775       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1776       struct value *arg = args[i];
1777       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1778
1779       switch (TYPE_CODE (arg_type))
1780         {
1781         case TYPE_CODE_INT:
1782         case TYPE_CODE_BOOL:
1783         case TYPE_CODE_CHAR:
1784         case TYPE_CODE_RANGE:
1785         case TYPE_CODE_ENUM:
1786
1787           /* Cast argument to long if necessary as the mask does it too.  */
1788           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1789               < TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long))
1790             {
1791               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_long;
1792               arg = value_cast (arg_type, arg);
1793             }
1794           /* Aligment is equal to the type length for the basic types.  */
1795           info->align = TYPE_LENGTH (arg_type);
1796           break;
1797
1798         case TYPE_CODE_FLT:
1799
1800           /* Align doubles correctly.  */
1801           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1802               == TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double))
1803             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double);
1804           else
1805             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1806           break;
1807
1808         case TYPE_CODE_STRUCT:
1809         default:
1810           info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1811           break;
1812         }
1813       info->length = TYPE_LENGTH (arg_type);
1814       info->contents = value_contents (arg);
1815
1816       /* Align size and onstack_size.  */
1817       size = (size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1818       onstack_size = (onstack_size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1819
1820       if (size + info->length > REGISTER_SIZE * ARG_NOF (gdbarch))
1821         {
1822           info->onstack = 1;
1823           info->u.offset = onstack_size;
1824           onstack_size += info->length;
1825         }
1826       else
1827         {
1828           info->onstack = 0;
1829           info->u.regno = ARG_1ST (gdbarch) + size / REGISTER_SIZE;
1830         }
1831       size += info->length;
1832     }
1833
1834   /* Adjust the stack pointer and align it.  */
1835   sp = align_down (sp - onstack_size, SP_ALIGNMENT);
1836
1837   /* Simulate MOVSP, if Windowed ABI.  */
1838   if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1839       && (sp != osp))
1840     {
1841       read_memory (osp - 16, buf, 16);
1842       write_memory (sp - 16, buf, 16);
1843     }
1844
1845   /* Second Loop: Load arguments.  */
1846
1847   if (struct_return)
1848     {
1849       store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, struct_addr);
1850       regcache_cooked_write (regcache, ARG_1ST (gdbarch), buf);
1851     }
1852
1853   for (i = 0; i < nargs; i++)
1854     {
1855       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1856
1857       if (info->onstack)
1858         {
1859           int n = info->length;
1860           CORE_ADDR offset = sp + info->u.offset;
1861
1862           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of a memory
1863              word in big-endian mode and require a shift.  This only
1864              applies for structures smaller than one word.  */
1865
1866           if (n < REGISTER_SIZE
1867               && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1868             offset += (REGISTER_SIZE - n);
1869
1870           write_memory (offset, info->contents, info->length);
1871
1872         }
1873       else
1874         {
1875           int n = info->length;
1876           const bfd_byte *cp = info->contents;
1877           int r = info->u.regno;
1878
1879           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of registers in
1880              big-endian mode and require a shift.  The odd-sized leftover will
1881              be at the end.  Note that this is only true for structures smaller
1882              than REGISTER_SIZE; for larger odd-sized structures the excess
1883              will be left-aligned in the register on both endiannesses.  */
1884
1885           if (n < REGISTER_SIZE && byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1886             {
1887               ULONGEST v;
1888               v = extract_unsigned_integer (cp, REGISTER_SIZE, byte_order);
1889               v = v >> ((REGISTER_SIZE - n) * TARGET_CHAR_BIT);
1890
1891               store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, v);
1892               regcache_cooked_write (regcache, r, buf);
1893
1894               cp += REGISTER_SIZE;
1895               n -= REGISTER_SIZE;
1896               r++;
1897             }
1898           else
1899             while (n > 0)
1900               {
1901                 regcache_cooked_write (regcache, r, cp);
1902
1903                 cp += REGISTER_SIZE;
1904                 n -= REGISTER_SIZE;
1905                 r++;
1906               }
1907         }
1908     }
1909
1910   /* Set the return address of dummy frame to the dummy address.
1911      The return address for the current function (in A0) is
1912      saved in the dummy frame, so we can savely overwrite A0 here.  */
1913
1914   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1915     {
1916       ULONGEST val;
1917
1918       ra = (bp_addr & 0x3fffffff) | 0x40000000;
1919       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), &val);
1920       ps = (unsigned long) val & ~0x00030000;
1921       regcache_cooked_write_unsigned
1922         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 4, ra);
1923       regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1924                                       gdbarch_ps_regnum (gdbarch),
1925                                       ps | 0x00010000);
1926
1927       /* All the registers have been saved.  After executing
1928          dummy call, they all will be restored.  So it's safe
1929          to modify WINDOWSTART register to make it look like there
1930          is only one register window corresponding to WINDOWEBASE.  */
1931
1932       regcache_raw_read (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
1933       regcache_cooked_write_unsigned
1934         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
1935          1 << extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
1936     }
1937   else
1938     {
1939       /* Simulate CALL0: write RA into A0 register.  */
1940       regcache_cooked_write_unsigned
1941         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base, bp_addr);
1942     }
1943
1944   /* Set new stack pointer and return it.  */
1945   regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1946                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1, sp);
1947   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1948   return sp + SP_ALIGNMENT;
1949 }
1950
1951 /* Implement the breakpoint_kind_from_pc gdbarch method.  */
1952
1953 static int
1954 xtensa_breakpoint_kind_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr)
1955 {
1956   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_density_instructions)
1957     return 2;
1958   else
1959     return 4;
1960 }
1961
1962 /* Return a breakpoint for the current location of PC.  We always use
1963    the density version if we have density instructions (regardless of the
1964    current instruction at PC), and use regular instructions otherwise.  */
1965
1966 #define BIG_BREAKPOINT { 0x00, 0x04, 0x00 }
1967 #define LITTLE_BREAKPOINT { 0x00, 0x40, 0x00 }
1968 #define DENSITY_BIG_BREAKPOINT { 0xd2, 0x0f }
1969 #define DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT { 0x2d, 0xf0 }
1970
1971 /* Implement the sw_breakpoint_from_kind gdbarch method.  */
1972
1973 static const gdb_byte *
1974 xtensa_sw_breakpoint_from_kind (struct gdbarch *gdbarch, int kind, int *size)
1975 {
1976   *size = kind;
1977
1978   if (kind == 4)
1979     {
1980       static unsigned char big_breakpoint[] = BIG_BREAKPOINT;
1981       static unsigned char little_breakpoint[] = LITTLE_BREAKPOINT;
1982
1983       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1984         return big_breakpoint;
1985       else
1986         return little_breakpoint;
1987     }
1988   else
1989     {
1990       static unsigned char density_big_breakpoint[] = DENSITY_BIG_BREAKPOINT;
1991       static unsigned char density_little_breakpoint[]
1992         = DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT;
1993
1994       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1995         return density_big_breakpoint;
1996       else
1997         return density_little_breakpoint;
1998     }
1999 }
2000
2001 /* Call0 ABI support routines.  */
2002
2003 /* Return true, if PC points to "ret" or "ret.n".  */ 
2004
2005 static int
2006 call0_ret (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR finish_pc)
2007 {
2008 #define RETURN_RET goto done
2009   xtensa_isa isa;
2010   xtensa_insnbuf ins, slot;
2011   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2012   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2013   xtensa_format ifmt;
2014   int ilen, islots, is;
2015   xtensa_opcode opc;
2016   const char *opcname;
2017   int found_ret = 0;
2018
2019   isa = xtensa_default_isa;
2020   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2021   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2022   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2023   ba = 0;
2024
2025   for (ia = start_pc, bt = ia; ia < finish_pc ; ia += ilen)
2026     {
2027       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2028         {
2029           ba = ia;
2030           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < finish_pc
2031             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : finish_pc;
2032           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2033             RETURN_RET;
2034         }
2035
2036       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2037       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2038       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2039         RETURN_RET;
2040       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2041       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2042         RETURN_RET;
2043       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2044       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2045         RETURN_RET;
2046       
2047       for (is = 0; is < islots; ++is)
2048         {
2049           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2050             RETURN_RET;
2051           
2052           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2053           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2054             RETURN_RET;
2055           
2056           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2057           
2058           if ((strcasecmp (opcname, "ret.n") == 0)
2059               || (strcasecmp (opcname, "ret") == 0))
2060             {
2061               found_ret = 1;
2062               RETURN_RET;
2063             }
2064         }
2065     }
2066  done:
2067   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2068   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2069   return found_ret;
2070 }
2071
2072 /* Call0 opcode class.  Opcodes are preclassified according to what they
2073    mean for Call0 prologue analysis, and their number of significant operands.
2074    The purpose of this is to simplify prologue analysis by separating 
2075    instruction decoding (libisa) from the semantics of prologue analysis.  */
2076
2077 typedef enum
2078 {
2079   c0opc_illegal,       /* Unknown to libisa (invalid) or 'ill' opcode.  */
2080   c0opc_uninteresting, /* Not interesting for Call0 prologue analysis.  */
2081   c0opc_flow,          /* Flow control insn.  */
2082   c0opc_entry,         /* ENTRY indicates non-Call0 prologue.  */
2083   c0opc_break,         /* Debugger software breakpoints.  */
2084   c0opc_add,           /* Adding two registers.  */
2085   c0opc_addi,          /* Adding a register and an immediate.  */
2086   c0opc_and,           /* Bitwise "and"-ing two registers.  */
2087   c0opc_sub,           /* Subtracting a register from a register.  */
2088   c0opc_mov,           /* Moving a register to a register.  */
2089   c0opc_movi,          /* Moving an immediate to a register.  */
2090   c0opc_l32r,          /* Loading a literal.  */
2091   c0opc_s32i,          /* Storing word at fixed offset from a base register.  */
2092   c0opc_rwxsr,         /* RSR, WRS, or XSR instructions.  */
2093   c0opc_l32e,          /* L32E instruction.  */
2094   c0opc_s32e,          /* S32E instruction.  */
2095   c0opc_rfwo,          /* RFWO instruction.  */
2096   c0opc_rfwu,          /* RFWU instruction.  */
2097   c0opc_NrOf           /* Number of opcode classifications.  */
2098 } xtensa_insn_kind;
2099
2100 /* Return true,  if OPCNAME is RSR,  WRS,  or XSR instruction.  */
2101
2102 static int
2103 rwx_special_register (const char *opcname)
2104 {
2105   char ch = *opcname++;
2106   
2107   if ((ch != 'r') && (ch != 'w') && (ch != 'x'))
2108     return 0;
2109   if (*opcname++ != 's')
2110     return 0;
2111   if (*opcname++ != 'r')
2112     return 0;
2113   if (*opcname++ != '.')
2114     return 0;
2115
2116   return 1;
2117 }
2118
2119 /* Classify an opcode based on what it means for Call0 prologue analysis.  */
2120
2121 static xtensa_insn_kind
2122 call0_classify_opcode (xtensa_isa isa, xtensa_opcode opc)
2123 {
2124   const char *opcname;
2125   xtensa_insn_kind opclass = c0opc_uninteresting;
2126
2127   DEBUGTRACE ("call0_classify_opcode (..., opc = %d)\n", opc);
2128
2129   /* Get opcode name and handle special classifications.  */
2130
2131   opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2132
2133   if (opcname == NULL 
2134       || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
2135       || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0)
2136     opclass = c0opc_illegal;
2137   else if (strcasecmp (opcname, "break") == 0
2138            || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0)
2139      opclass = c0opc_break;
2140   else if (strcasecmp (opcname, "entry") == 0)
2141     opclass = c0opc_entry;
2142   else if (strcasecmp (opcname, "rfwo") == 0)
2143     opclass = c0opc_rfwo;
2144   else if (strcasecmp (opcname, "rfwu") == 0)
2145     opclass = c0opc_rfwu;
2146   else if (xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
2147            || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
2148            || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
2149            || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
2150            || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
2151            || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
2152     opclass = c0opc_flow;
2153
2154   /* Also, classify specific opcodes that need to be tracked.  */
2155   else if (strcasecmp (opcname, "add") == 0 
2156            || strcasecmp (opcname, "add.n") == 0)
2157     opclass = c0opc_add;
2158   else if (strcasecmp (opcname, "and") == 0)
2159     opclass = c0opc_and;
2160   else if (strcasecmp (opcname, "addi") == 0 
2161            || strcasecmp (opcname, "addi.n") == 0
2162            || strcasecmp (opcname, "addmi") == 0)
2163     opclass = c0opc_addi;
2164   else if (strcasecmp (opcname, "sub") == 0)
2165     opclass = c0opc_sub;
2166   else if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
2167            || strcasecmp (opcname, "or") == 0) /* Could be 'mov' asm macro.  */
2168     opclass = c0opc_mov;
2169   else if (strcasecmp (opcname, "movi") == 0 
2170            || strcasecmp (opcname, "movi.n") == 0)
2171     opclass = c0opc_movi;
2172   else if (strcasecmp (opcname, "l32r") == 0)
2173     opclass = c0opc_l32r;
2174   else if (strcasecmp (opcname, "s32i") == 0 
2175            || strcasecmp (opcname, "s32i.n") == 0)
2176     opclass = c0opc_s32i;
2177   else if (strcasecmp (opcname, "l32e") == 0)
2178     opclass = c0opc_l32e;
2179   else if (strcasecmp (opcname, "s32e") == 0)
2180     opclass = c0opc_s32e;
2181   else if (rwx_special_register (opcname))
2182     opclass = c0opc_rwxsr;
2183
2184   return opclass;
2185 }
2186
2187 /* Tracks register movement/mutation for a given operation, which may
2188    be within a bundle.  Updates the destination register tracking info
2189    accordingly.  The pc is needed only for pc-relative load instructions
2190    (eg. l32r).  The SP register number is needed to identify stores to
2191    the stack frame.  Returns 0, if analysis was succesfull, non-zero
2192    otherwise.  */
2193
2194 static int
2195 call0_track_op (struct gdbarch *gdbarch, xtensa_c0reg_t dst[], xtensa_c0reg_t src[],
2196                 xtensa_insn_kind opclass, int nods, unsigned odv[],
2197                 CORE_ADDR pc, int spreg, xtensa_frame_cache_t *cache)
2198 {
2199   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2200   unsigned litbase, litaddr, litval;
2201
2202   switch (opclass)
2203     {
2204     case c0opc_addi:
2205       /* 3 operands: dst, src, imm.  */
2206       gdb_assert (nods == 3);
2207       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2208       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2209       break;
2210     case c0opc_add:
2211       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2212       gdb_assert (nods == 3); 
2213       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2214         {
2215           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2216           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs + src[odv[1]].fr_ofs;
2217         }
2218       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2219         {
2220           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2221           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + src[odv[2]].fr_ofs;
2222         }
2223       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2224       break;
2225     case c0opc_and:
2226       /* 3 operands:  dst, src1, src2.  */
2227       gdb_assert (nods == 3);
2228       if (cache->c0.c0_fpalign == 0)
2229         {
2230           /* Handle dynamic stack alignment.  */
2231           if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg) && (src[odv[1]].fr_reg == spreg))
2232             {
2233               if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2234                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[2]].fr_ofs;
2235               break;
2236             }
2237           else if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg)
2238                    && (src[odv[2]].fr_reg == spreg))
2239             {
2240               if (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2241                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[1]].fr_ofs;
2242               break;
2243             }
2244           /* else fall through.  */
2245         }
2246       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2247         {
2248           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2249           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs & src[odv[1]].fr_ofs;
2250         }
2251       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2252         {
2253           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2254           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs & src[odv[2]].fr_ofs;
2255         }
2256       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2257       break;
2258     case c0opc_sub:
2259       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2260       gdb_assert (nods == 3);
2261       if      (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2262         {
2263           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2264           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs - src[odv[2]].fr_ofs;
2265         }
2266       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2267       break;
2268     case c0opc_mov:
2269       /* 2 operands: dst, src [, src].  */
2270       gdb_assert (nods == 2);
2271       /* First, check if it's a special case of saving unaligned SP
2272          to a spare register in case of dynamic stack adjustment.
2273          But, only do it one time.  The second time could be initializing
2274          frame pointer.  We don't want to overwrite the first one.  */
2275       if ((odv[1] == spreg) && (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP))
2276         cache->c0.c0_old_sp = odv[0];
2277
2278       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2279       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs;
2280       break;
2281     case c0opc_movi:
2282       /* 2 operands: dst, imm.  */
2283       gdb_assert (nods == 2);
2284       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2285       dst[odv[0]].fr_ofs = odv[1];
2286       break;
2287     case c0opc_l32r:
2288       /* 2 operands: dst, literal offset.  */
2289       gdb_assert (nods == 2);
2290       /* litbase = xtensa_get_litbase (pc);  can be also used.  */
2291       litbase = (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum == -1)
2292         ? 0 : xtensa_read_register
2293                 (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum);
2294       litaddr = litbase & 1
2295                   ? (litbase & ~1) + (signed)odv[1]
2296                   : (pc + 3  + (signed)odv[1]) & ~3;
2297       litval = read_memory_integer (litaddr, 4, byte_order);
2298       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2299       dst[odv[0]].fr_ofs = litval;
2300       break;
2301     case c0opc_s32i:
2302       /* 3 operands: value, base, offset.  */
2303       gdb_assert (nods == 3 && spreg >= 0 && spreg < C0_NREGS);
2304       /* First, check if it's a spill for saved unaligned SP,
2305          when dynamic stack adjustment was applied to this frame.  */
2306       if ((cache->c0.c0_fpalign != 0)           /* Dynamic stack adjustment.  */
2307           && (odv[1] == spreg)                  /* SP usage indicates spill.  */
2308           && (odv[0] == cache->c0.c0_old_sp))   /* Old SP register spilled.  */
2309         cache->c0.c0_sp_ofs = odv[2];
2310
2311       if (src[odv[1]].fr_reg == spreg        /* Store to stack frame.  */
2312           && (src[odv[1]].fr_ofs & 3) == 0   /* Alignment preserved.  */
2313           &&  src[odv[0]].fr_reg >= 0        /* Value is from a register.  */
2314           &&  src[odv[0]].fr_ofs == 0        /* Value hasn't been modified.  */
2315           &&  src[src[odv[0]].fr_reg].to_stk == C0_NOSTK) /* First time.  */
2316         {
2317           /* ISA encoding guarantees alignment.  But, check it anyway.  */
2318           gdb_assert ((odv[2] & 3) == 0);
2319           dst[src[odv[0]].fr_reg].to_stk = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2320         }
2321       break;
2322       /* If we end up inside Window Overflow / Underflow interrupt handler
2323          report an error because these handlers should have been handled
2324          already in a different way.  */
2325     case c0opc_l32e:
2326     case c0opc_s32e:
2327     case c0opc_rfwo:
2328     case c0opc_rfwu:
2329       return 1;
2330     default:
2331       return 1;
2332     }
2333   return 0;
2334 }
2335
2336 /* Analyze prologue of the function at start address to determine if it uses
2337    the Call0 ABI, and if so track register moves and linear modifications
2338    in the prologue up to the PC or just beyond the prologue, whichever is
2339    first. An 'entry' instruction indicates non-Call0 ABI and the end of the
2340    prologue. The prologue may overlap non-prologue instructions but is
2341    guaranteed to end by the first flow-control instruction (jump, branch,
2342    call or return).  Since an optimized function may move information around
2343    and change the stack frame arbitrarily during the prologue, the information
2344    is guaranteed valid only at the point in the function indicated by the PC.
2345    May be used to skip the prologue or identify the ABI, w/o tracking.
2346
2347    Returns:   Address of first instruction after prologue, or PC (whichever 
2348               is first), or 0, if decoding failed (in libisa).
2349    Input args:
2350       start   Start address of function/prologue.
2351       pc      Program counter to stop at.  Use 0 to continue to end of prologue.
2352               If 0, avoids infinite run-on in corrupt code memory by bounding
2353               the scan to the end of the function if that can be determined.
2354       nregs   Number of general registers to track.
2355    InOut args:
2356       cache   Xtensa frame cache.
2357
2358       Note that these may produce useful results even if decoding fails
2359       because they begin with default assumptions that analysis may change.  */
2360
2361 static CORE_ADDR
2362 call0_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
2363                         CORE_ADDR start, CORE_ADDR pc,
2364                         int nregs, xtensa_frame_cache_t *cache)
2365 {
2366   CORE_ADDR ia;             /* Current insn address in prologue.  */
2367   CORE_ADDR ba = 0;         /* Current address at base of insn buffer.  */
2368   CORE_ADDR bt;             /* Current address at top+1 of insn buffer.  */
2369   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];/* Instruction buffer for decoding prologue.  */
2370   xtensa_isa isa;           /* libisa ISA handle.  */
2371   xtensa_insnbuf ins, slot; /* libisa handle to decoded insn, slot.  */
2372   xtensa_format ifmt;       /* libisa instruction format.  */
2373   int ilen, islots, is;     /* Instruction length, nbr slots, current slot.  */
2374   xtensa_opcode opc;        /* Opcode in current slot.  */
2375   xtensa_insn_kind opclass; /* Opcode class for Call0 prologue analysis.  */
2376   int nods;                 /* Opcode number of operands.  */
2377   unsigned odv[C0_MAXOPDS]; /* Operand values in order provided by libisa.  */
2378   xtensa_c0reg_t *rtmp;     /* Register tracking info snapshot.  */
2379   int j;                    /* General loop counter.  */
2380   int fail = 0;             /* Set non-zero and exit, if decoding fails.  */
2381   CORE_ADDR body_pc;        /* The PC for the first non-prologue insn.  */
2382   CORE_ADDR end_pc;         /* The PC for the lust function insn.  */
2383
2384   struct symtab_and_line prologue_sal;
2385
2386   DEBUGTRACE ("call0_analyze_prologue (start = 0x%08x, pc = 0x%08x, ...)\n", 
2387               (int)start, (int)pc);
2388
2389   /* Try to limit the scan to the end of the function if a non-zero pc
2390      arg was not supplied to avoid probing beyond the end of valid memory.
2391      If memory is full of garbage that classifies as c0opc_uninteresting.
2392      If this fails (eg. if no symbols) pc ends up 0 as it was.
2393      Initialize the Call0 frame and register tracking info.
2394      Assume it's Call0 until an 'entry' instruction is encountered.
2395      Assume we may be in the prologue until we hit a flow control instr.  */
2396
2397   rtmp = NULL;
2398   body_pc = UINT_MAX;
2399   end_pc = 0;
2400
2401   /* Find out, if we have an information about the prologue from DWARF.  */
2402   prologue_sal = find_pc_line (start, 0);
2403   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
2404     body_pc = prologue_sal.end;
2405
2406   /* If we are going to analyze the prologue in general without knowing about
2407      the current PC, make the best assumtion for the end of the prologue.  */
2408   if (pc == 0)
2409     {
2410       find_pc_partial_function (start, 0, NULL, &end_pc);
2411       body_pc = std::min (end_pc, body_pc);
2412     }
2413   else
2414     body_pc = std::min (pc, body_pc);
2415
2416   cache->call0 = 1;
2417   rtmp = (xtensa_c0reg_t*) alloca(nregs * sizeof(xtensa_c0reg_t));
2418
2419   isa = xtensa_default_isa;
2420   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2421   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2422   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2423
2424   for (ia = start, bt = ia; ia < body_pc ; ia += ilen)
2425     {
2426       /* (Re)fill instruction buffer from memory if necessary, but do not
2427          read memory beyond PC to be sure we stay within text section
2428          (this protection only works if a non-zero pc is supplied).  */
2429
2430       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2431         {
2432           ba = ia;
2433           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < body_pc ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : body_pc;
2434           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2435             error (_("Unable to read target memory ..."));
2436         }
2437
2438       /* Decode format information.  */
2439
2440       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2441       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2442       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2443         {
2444           fail = 1;
2445           goto done;
2446         }
2447       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2448       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2449         {
2450           fail = 1;
2451           goto done;
2452         }
2453       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2454       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2455         {
2456           fail = 1;
2457           goto done;
2458         }
2459
2460       /* Analyze a bundle or a single instruction, using a snapshot of 
2461          the register tracking info as input for the entire bundle so that
2462          register changes do not take effect within this bundle.  */
2463
2464       for (j = 0; j < nregs; ++j)
2465         rtmp[j] = cache->c0.c0_rt[j];
2466
2467       for (is = 0; is < islots; ++is)
2468         {
2469           /* Decode a slot and classify the opcode.  */
2470
2471           fail = xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot);
2472           if (fail)
2473             goto done;
2474
2475           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2476           DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] instr addr = 0x%08x, opc = %d\n", 
2477                      (unsigned)ia, opc);
2478           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2479             opclass = c0opc_illegal;
2480           else
2481             opclass = call0_classify_opcode (isa, opc);
2482
2483           /* Decide whether to track this opcode, ignore it, or bail out.  */
2484
2485           switch (opclass)
2486             {
2487             case c0opc_illegal:
2488             case c0opc_break:
2489               fail = 1;
2490               goto done;
2491
2492             case c0opc_uninteresting:
2493               continue;
2494
2495             case c0opc_flow:  /* Flow control instructions stop analysis.  */
2496             case c0opc_rwxsr: /* RSR, WSR, XSR instructions stop analysis.  */
2497               goto done;
2498
2499             case c0opc_entry:
2500               cache->call0 = 0;
2501               ia += ilen;               /* Skip over 'entry' insn.  */
2502               goto done;
2503
2504             default:
2505               cache->call0 = 1;
2506             }
2507
2508           /* Only expected opcodes should get this far.  */
2509
2510           /* Extract and decode the operands.  */
2511           nods = xtensa_opcode_num_operands (isa, opc);
2512           if (nods == XTENSA_UNDEFINED)
2513             {
2514               fail = 1;
2515               goto done;
2516             }
2517
2518           for (j = 0; j < nods && j < C0_MAXOPDS; ++j)
2519             {
2520               fail = xtensa_operand_get_field (isa, opc, j, ifmt, 
2521                                                is, slot, &odv[j]);
2522               if (fail)
2523                 goto done;
2524
2525               fail = xtensa_operand_decode (isa, opc, j, &odv[j]);
2526               if (fail)
2527                 goto done;
2528             }
2529
2530           /* Check operands to verify use of 'mov' assembler macro.  */
2531           if (opclass == c0opc_mov && nods == 3)
2532             {
2533               if (odv[2] == odv[1])
2534                 {
2535                   nods = 2;
2536                   if ((odv[0] == 1) && (odv[1] != 1))
2537                     /* OR  A1, An, An  , where n != 1.
2538                        This means we are inside epilogue already.  */
2539                     goto done;
2540                 }
2541               else
2542                 {
2543                   opclass = c0opc_uninteresting;
2544                   continue;
2545                 }
2546             }
2547
2548           /* Track register movement and modification for this operation.  */
2549           fail = call0_track_op (gdbarch, cache->c0.c0_rt, rtmp,
2550                                  opclass, nods, odv, ia, 1, cache);
2551           if (fail)
2552             goto done;
2553         }
2554     }
2555 done:
2556   DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] stopped at instr addr 0x%08x, %s\n",
2557              (unsigned)ia, fail ? "failed" : "succeeded");
2558   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2559   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2560   return fail ? XTENSA_ISA_BADPC : ia;
2561 }
2562
2563 /* Initialize frame cache for the current frame in CALL0 ABI.  */
2564
2565 static void
2566 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2567                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc)
2568 {
2569   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2570   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2571   CORE_ADDR start_pc;           /* The beginning of the function.  */
2572   CORE_ADDR body_pc=UINT_MAX;   /* PC, where prologue analysis stopped.  */
2573   CORE_ADDR sp, fp, ra;
2574   int fp_regnum = C0_SP, c0_hasfp = 0, c0_frmsz = 0, prev_sp = 0, to_stk;
2575  
2576   sp = get_frame_register_unsigned
2577     (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
2578   fp = sp; /* Assume FP == SP until proven otherwise.  */
2579
2580   /* Find the beginning of the prologue of the function containing the PC
2581      and analyze it up to the PC or the end of the prologue.  */
2582
2583   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &start_pc, NULL))
2584     {
2585       body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, pc, C0_NREGS, cache);
2586
2587       if (body_pc == XTENSA_ISA_BADPC)
2588         {
2589           warning_once ();
2590           ra = 0;
2591           goto finish_frame_analysis;
2592         }
2593     }
2594   
2595   /* Get the frame information and FP (if used) at the current PC.
2596      If PC is in the prologue, the prologue analysis is more reliable
2597      than DWARF info.  We don't not know for sure, if PC is in the prologue,
2598      but we do know no calls have yet taken place, so we can almost
2599      certainly rely on the prologue analysis.  */
2600
2601   if (body_pc <= pc)
2602     {
2603       /* Prologue analysis was successful up to the PC.
2604          It includes the cases when PC == START_PC.  */
2605       c0_hasfp = cache->c0.c0_rt[C0_FP].fr_reg == C0_SP;
2606       /* c0_hasfp == true means there is a frame pointer because
2607          we analyzed the prologue and found that cache->c0.c0_rt[C0_FP]
2608          was derived from SP.  Otherwise, it would be C0_FP.  */
2609       fp_regnum = c0_hasfp ? C0_FP : C0_SP;
2610       c0_frmsz = - cache->c0.c0_rt[fp_regnum].fr_ofs;
2611       fp_regnum += gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base;
2612     }
2613   else  /* No data from the prologue analysis.  */
2614     {
2615       c0_hasfp = 0;
2616       fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_SP;
2617       c0_frmsz = 0;
2618       start_pc = pc;
2619    }
2620
2621   if (cache->c0.c0_fpalign)
2622     {
2623       /* This frame has a special prologue with a dynamic stack adjustment
2624          to force an alignment, which is bigger than standard 16 bytes.  */
2625
2626       CORE_ADDR unaligned_sp;
2627
2628       if (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP)
2629         /* This can't be.  Prologue code should be consistent.
2630            Unaligned stack pointer should be saved in a spare register.  */
2631         {
2632           warning_once ();
2633           ra = 0;
2634           goto finish_frame_analysis;
2635         }
2636
2637       if (cache->c0.c0_sp_ofs == C0_NOSTK)
2638         /* Saved unaligned value of SP is kept in a register.  */
2639         unaligned_sp = get_frame_register_unsigned
2640           (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_old_sp);
2641       else
2642         /* Get the value from stack.  */
2643         unaligned_sp = (CORE_ADDR)
2644           read_memory_integer (fp + cache->c0.c0_sp_ofs, 4, byte_order);
2645
2646       prev_sp = unaligned_sp + c0_frmsz;
2647     }
2648   else
2649     prev_sp = fp + c0_frmsz;
2650
2651   /* Frame size from debug info or prologue tracking does not account for 
2652      alloca() and other dynamic allocations.  Adjust frame size by FP - SP.  */
2653   if (c0_hasfp)
2654     {
2655       fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
2656
2657       /* Update the stack frame size.  */
2658       c0_frmsz += fp - sp;
2659     }
2660
2661   /* Get the return address (RA) from the stack if saved,
2662      or try to get it from a register.  */
2663
2664   to_stk = cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk;
2665   if (to_stk != C0_NOSTK)
2666     ra = (CORE_ADDR) 
2667       read_memory_integer (sp + c0_frmsz + cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk,
2668                            4, byte_order);
2669
2670   else if (cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_CONST
2671            && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_ofs == 0)
2672     {
2673       /* Special case for terminating backtrace at a function that wants to
2674          be seen as the outermost one.  Such a function will clear it's RA (A0)
2675          register to 0 in the prologue instead of saving its original value.  */
2676       ra = 0;
2677     }
2678   else
2679     {
2680       /* RA was copied to another register or (before any function call) may
2681          still be in the original RA register.  This is not always reliable:
2682          even in a leaf function, register tracking stops after prologue, and
2683          even in prologue, non-prologue instructions (not tracked) may overwrite
2684          RA or any register it was copied to.  If likely in prologue or before
2685          any call, use retracking info and hope for the best (compiler should
2686          have saved RA in stack if not in a leaf function).  If not in prologue,
2687          too bad.  */
2688
2689       int i;
2690       for (i = 0;
2691            (i < C0_NREGS)
2692            && (i == C0_RA || cache->c0.c0_rt[i].fr_reg != C0_RA);
2693            ++i);
2694       if (i >= C0_NREGS && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_RA)
2695         i = C0_RA;
2696       if (i < C0_NREGS)
2697         {
2698           ra = get_frame_register_unsigned
2699             (this_frame,
2700              gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_rt[i].fr_reg);
2701         }
2702       else ra = 0;
2703     }
2704   
2705  finish_frame_analysis:
2706   cache->pc = start_pc;
2707   cache->ra = ra;
2708   /* RA == 0 marks the outermost frame.  Do not go past it.  */
2709   cache->prev_sp = (ra != 0) ?  prev_sp : 0;
2710   cache->c0.fp_regnum = fp_regnum;
2711   cache->c0.c0_frmsz = c0_frmsz;
2712   cache->c0.c0_hasfp = c0_hasfp;
2713   cache->c0.c0_fp = fp;
2714 }
2715
2716 static CORE_ADDR a0_saved;
2717 static CORE_ADDR a7_saved;
2718 static CORE_ADDR a11_saved;
2719 static int a0_was_saved;
2720 static int a7_was_saved;
2721 static int a11_was_saved;
2722
2723 /* Simulate L32E instruction:  AT <-- ref (AS + offset).  */
2724 static void
2725 execute_l32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2726 {
2727   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2728   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2729   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2730   unsigned int spilled_value
2731     = read_memory_unsigned_integer (addr, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
2732
2733   if ((at == 0) && !a0_was_saved)
2734     {
2735       a0_saved = xtensa_read_register (atreg);
2736       a0_was_saved = 1;
2737     }
2738   else if ((at == 7) && !a7_was_saved)
2739     {
2740       a7_saved = xtensa_read_register (atreg);
2741       a7_was_saved = 1;
2742     }
2743   else if ((at == 11) && !a11_was_saved)
2744     {
2745       a11_saved = xtensa_read_register (atreg);
2746       a11_was_saved = 1;
2747     }
2748
2749   xtensa_write_register (atreg, spilled_value);
2750 }
2751
2752 /* Simulate S32E instruction:  AT --> ref (AS + offset).  */
2753 static void
2754 execute_s32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2755 {
2756   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2757   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2758   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2759   ULONGEST spilled_value = xtensa_read_register (atreg);
2760
2761   write_memory_unsigned_integer (addr, 4,
2762                                  gdbarch_byte_order (gdbarch),
2763                                  spilled_value);
2764 }
2765
2766 #define XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN  200
2767
2768 typedef enum
2769 {
2770   xtWindowOverflow,
2771   xtWindowUnderflow,
2772   xtNoExceptionHandler
2773 } xtensa_exception_handler_t;
2774
2775 /* Execute instruction stream from current PC until hitting RFWU or RFWO.
2776    Return type of Xtensa Window Interrupt Handler on success.  */
2777 static xtensa_exception_handler_t
2778 execute_code (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc, CORE_ADDR wb)
2779 {
2780   xtensa_isa isa;
2781   xtensa_insnbuf ins, slot;
2782   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2783   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2784   xtensa_format ifmt;
2785   int ilen, islots, is;
2786   xtensa_opcode opc;
2787   int insn_num = 0;
2788   void (*func) (struct gdbarch *, int, int, int, CORE_ADDR);
2789
2790   uint32_t at, as, offset;
2791
2792   /* WindowUnderflow12 = true, when inside _WindowUnderflow12.  */ 
2793   int WindowUnderflow12 = (current_pc & 0x1ff) >= 0x140; 
2794
2795   isa = xtensa_default_isa;
2796   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2797   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2798   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2799   ba = 0;
2800   ia = current_pc;
2801   bt = ia;
2802
2803   a0_was_saved = 0;
2804   a7_was_saved = 0;
2805   a11_was_saved = 0;
2806
2807   while (insn_num++ < XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN)
2808     {
2809       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2810         {
2811           ba = ia;
2812           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ);
2813           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
2814             return xtNoExceptionHandler;
2815         }
2816       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2817       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2818       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2819         return xtNoExceptionHandler;
2820       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2821       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2822         return xtNoExceptionHandler;
2823       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2824       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2825         return xtNoExceptionHandler;
2826       for (is = 0; is < islots; ++is)
2827         {
2828           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2829             return xtNoExceptionHandler;
2830           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2831           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2832             return xtNoExceptionHandler;
2833           switch (call0_classify_opcode (isa, opc))
2834             {
2835             case c0opc_illegal:
2836             case c0opc_flow:
2837             case c0opc_entry:
2838             case c0opc_break:
2839               /* We expect none of them here.  */
2840               return xtNoExceptionHandler;
2841             case c0opc_l32e:
2842               func = execute_l32e;
2843               break;
2844             case c0opc_s32e:
2845               func = execute_s32e;
2846               break;
2847             case c0opc_rfwo: /* RFWO.  */
2848               /* Here, we return from WindowOverflow handler and,
2849                  if we stopped at the very beginning, which means
2850                  A0 was saved, we have to restore it now.  */
2851               if (a0_was_saved)
2852                 {
2853                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2854                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2855                                             wb);
2856                   xtensa_write_register (arreg, a0_saved);
2857                 }
2858               return xtWindowOverflow;
2859             case c0opc_rfwu: /* RFWU.  */
2860               /* Here, we return from WindowUnderflow handler.
2861                  Let's see if either A7 or A11 has to be restored.  */
2862               if (WindowUnderflow12)
2863                 {
2864                   if (a11_was_saved)
2865                     {
2866                       int arreg = arreg_number (gdbarch,
2867                                                 gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 11,
2868                                                 wb);
2869                       xtensa_write_register (arreg, a11_saved);
2870                     }
2871                 }
2872               else if (a7_was_saved)
2873                 {
2874                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2875                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 7,
2876                                             wb);
2877                   xtensa_write_register (arreg, a7_saved);
2878                 }
2879               return xtWindowUnderflow;
2880             default: /* Simply skip this insns.  */
2881               continue;
2882             }
2883
2884           /* Decode arguments for L32E / S32E and simulate their execution.  */
2885           if ( xtensa_opcode_num_operands (isa, opc) != 3 )
2886             return xtNoExceptionHandler;
2887           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, &at))
2888             return xtNoExceptionHandler;
2889           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0, &at))
2890             return xtNoExceptionHandler;
2891           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, is, slot, &as))
2892             return xtNoExceptionHandler;
2893           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &as))
2894             return xtNoExceptionHandler;
2895           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 2, ifmt, is, slot, &offset))
2896             return xtNoExceptionHandler;
2897           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 2, &offset))
2898             return xtNoExceptionHandler;
2899
2900           (*func) (gdbarch, at, as, offset, wb);
2901         }
2902
2903       ia += ilen;
2904     }
2905   return xtNoExceptionHandler;
2906 }
2907
2908 /* Handle Window Overflow / Underflow exception frames.  */
2909
2910 static void
2911 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2912                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
2913                                      CORE_ADDR pc)
2914 {
2915   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2916   CORE_ADDR ps, wb, ws, ra;
2917   int epc1_regnum, i, regnum;
2918   xtensa_exception_handler_t eh_type;
2919
2920   /* Read PS, WB, and WS from the hardware. Note that PS register
2921      must be present, if Windowed ABI is supported.  */
2922   ps = xtensa_read_register (gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
2923   wb = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
2924   ws = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
2925
2926   /* Execute all the remaining instructions from Window Interrupt Handler
2927      by simulating them on the remote protocol level.  On return, set the
2928      type of Xtensa Window Interrupt Handler, or report an error.  */
2929   eh_type = execute_code (gdbarch, pc, wb);
2930   if (eh_type == xtNoExceptionHandler)
2931     error (_("\
2932 Unable to decode Xtensa Window Interrupt Handler's code."));
2933
2934   cache->ps = ps ^ PS_EXC;      /* Clear the exception bit in PS.  */
2935   cache->call0 = 0;             /* It's Windowed ABI.  */
2936
2937   /* All registers for the cached frame will be alive.  */
2938   for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
2939     cache->wd.aregs[i] = -1;
2940
2941   if (eh_type == xtWindowOverflow)
2942     cache->wd.ws = ws ^ (1 << wb);
2943   else /* eh_type == xtWindowUnderflow.  */
2944     cache->wd.ws = ws | (1 << wb);
2945
2946   cache->wd.wb = (ps & 0xf00) >> 8; /* Set WB to OWB.  */
2947   regnum = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2948                          cache->wd.wb);
2949   ra = xtensa_read_register (regnum);
2950   cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
2951   cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum + 1);
2952   /* Set regnum to a frame pointer of the frame being cached.  */
2953   regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
2954   regnum = arreg_number (gdbarch,
2955                          gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum,
2956                          cache->wd.wb);
2957   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, regnum);
2958
2959   /* Read PC of interrupted function from EPC1 register.  */
2960   epc1_regnum = xtensa_find_register_by_name (gdbarch,"epc1");
2961   if (epc1_regnum < 0)
2962     error(_("Unable to read Xtensa register EPC1"));
2963   cache->ra = xtensa_read_register (epc1_regnum);
2964   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
2965 }
2966
2967
2968 /* Skip function prologue.
2969
2970    Return the pc of the first instruction after prologue.  GDB calls this to
2971    find the address of the first line of the function or (if there is no line
2972    number information) to skip the prologue for planting breakpoints on 
2973    function entries.  Use debug info (if present) or prologue analysis to skip 
2974    the prologue to achieve reliable debugging behavior.  For windowed ABI, 
2975    only the 'entry' instruction is skipped.  It is not strictly necessary to 
2976    skip the prologue (Call0) or 'entry' (Windowed) because xt-gdb knows how to
2977    backtrace at any point in the prologue, however certain potential hazards 
2978    are avoided and a more "normal" debugging experience is ensured by 
2979    skipping the prologue (can be disabled by defining DONT_SKIP_PROLOG).
2980    For example, if we don't skip the prologue:
2981    - Some args may not yet have been saved to the stack where the debug
2982      info expects to find them (true anyway when only 'entry' is skipped);
2983    - Software breakpoints ('break' instrs) may not have been unplanted 
2984      when the prologue analysis is done on initializing the frame cache, 
2985      and breaks in the prologue will throw off the analysis.
2986
2987    If we have debug info ( line-number info, in particular ) we simply skip
2988    the code associated with the first function line effectively skipping
2989    the prologue code.  It works even in cases like
2990
2991    int main()
2992    {    int local_var = 1;
2993         ....
2994    }
2995
2996    because, for this source code, both Xtensa compilers will generate two
2997    separate entries ( with the same line number ) in dwarf line-number
2998    section to make sure there is a boundary between the prologue code and
2999    the rest of the function.
3000
3001    If there is no debug info, we need to analyze the code.  */
3002
3003 /* #define DONT_SKIP_PROLOGUE  */
3004
3005 static CORE_ADDR
3006 xtensa_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
3007 {
3008   struct symtab_and_line prologue_sal;
3009   CORE_ADDR body_pc;
3010
3011   DEBUGTRACE ("xtensa_skip_prologue (start_pc = 0x%08x)\n", (int) start_pc);
3012
3013 #if DONT_SKIP_PROLOGUE
3014   return start_pc;
3015 #endif
3016
3017  /* Try to find first body line from debug info.  */
3018
3019   prologue_sal = find_pc_line (start_pc, 0);
3020   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
3021     {
3022       /* In Call0,  it is possible to have a function with only one instruction
3023          ('ret') resulting from a one-line optimized function that does nothing.
3024          In that case,  prologue_sal.end may actually point to the start of the
3025          next function in the text section,  causing a breakpoint to be set at
3026          the wrong place.  Check,  if the end address is within a different
3027          function,  and if so return the start PC.  We know we have symbol
3028          information.  */
3029
3030       CORE_ADDR end_func;
3031
3032       if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
3033           && call0_ret (start_pc, prologue_sal.end))
3034         return start_pc;
3035
3036       find_pc_partial_function (prologue_sal.end, NULL, &end_func, NULL);
3037       if (end_func != start_pc)
3038         return start_pc;
3039
3040       return prologue_sal.end;
3041     }
3042
3043   /* No debug line info.  Analyze prologue for Call0 or simply skip ENTRY.  */
3044   body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, 0, 0,
3045                                     xtensa_alloc_frame_cache (0));
3046   return body_pc != 0 ? body_pc : start_pc;
3047 }
3048
3049 /* Verify the current configuration.  */
3050 static void
3051 xtensa_verify_config (struct gdbarch *gdbarch)
3052 {
3053   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3054   string_file log;
3055
3056   /* Verify that we got a reasonable number of AREGS.  */
3057   if ((tdep->num_aregs & -tdep->num_aregs) != tdep->num_aregs)
3058     log.printf (_("\
3059 \n\tnum_aregs: Number of AR registers (%d) is not a power of two!"),
3060                 tdep->num_aregs);
3061
3062   /* Verify that certain registers exist.  */
3063
3064   if (tdep->pc_regnum == -1)
3065     log.printf (_("\n\tpc_regnum: No PC register"));
3066   if (tdep->isa_use_exceptions && tdep->ps_regnum == -1)
3067     log.printf (_("\n\tps_regnum: No PS register"));
3068
3069   if (tdep->isa_use_windowed_registers)
3070     {
3071       if (tdep->wb_regnum == -1)
3072         log.printf (_("\n\twb_regnum: No WB register"));
3073       if (tdep->ws_regnum == -1)
3074         log.printf (_("\n\tws_regnum: No WS register"));
3075       if (tdep->ar_base == -1)
3076         log.printf (_("\n\tar_base: No AR registers"));
3077     }
3078
3079   if (tdep->a0_base == -1)
3080     log.printf (_("\n\ta0_base: No Ax registers"));
3081
3082   if (!log.empty ())
3083     internal_error (__FILE__, __LINE__,
3084                     _("the following are invalid: %s"), log.c_str ());
3085 }
3086
3087
3088 /* Derive specific register numbers from the array of registers.  */
3089
3090 static void
3091 xtensa_derive_tdep (struct gdbarch_tdep *tdep)
3092 {
3093   xtensa_register_t* rmap;
3094   int n, max_size = 4;
3095
3096   tdep->num_regs = 0;
3097   tdep->num_nopriv_regs = 0;
3098
3099 /* Special registers 0..255 (core).  */
3100 #define XTENSA_DBREGN_SREG(n)  (0x0200+(n))
3101 /* User registers 0..255.  */
3102 #define XTENSA_DBREGN_UREG(n)  (0x0300+(n))
3103
3104   for (rmap = tdep->regmap, n = 0; rmap->target_number != -1; n++, rmap++)
3105     {
3106       if (rmap->target_number == 0x0020)
3107         tdep->pc_regnum = n;
3108       else if (rmap->target_number == 0x0100)
3109         tdep->ar_base = n;
3110       else if (rmap->target_number == 0x0000)
3111         tdep->a0_base = n;
3112       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(72))
3113         tdep->wb_regnum = n;
3114       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(73))
3115         tdep->ws_regnum = n;
3116       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(233))
3117         tdep->debugcause_regnum = n;
3118       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(232))
3119         tdep->exccause_regnum = n;
3120       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(238))
3121         tdep->excvaddr_regnum = n;
3122       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(0))
3123         tdep->lbeg_regnum = n;
3124       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(1))
3125         tdep->lend_regnum = n;
3126       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(2))
3127         tdep->lcount_regnum = n;
3128       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(3))
3129         tdep->sar_regnum = n;
3130       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(5))
3131         tdep->litbase_regnum = n;
3132       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(230))
3133         tdep->ps_regnum = n;
3134       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_UREG(231))
3135         tdep->threadptr_regnum = n;
3136 #if 0
3137       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(226))
3138         tdep->interrupt_regnum = n;
3139       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(227))
3140         tdep->interrupt2_regnum = n;
3141       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(224))
3142         tdep->cpenable_regnum = n;
3143 #endif
3144
3145       if (rmap->byte_size > max_size)
3146         max_size = rmap->byte_size;
3147       if (rmap->mask != 0 && tdep->num_regs == 0)
3148         tdep->num_regs = n;
3149       /* Find out out how to deal with priveleged registers.
3150
3151          if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3152               && tdep->num_nopriv_regs == 0)
3153            tdep->num_nopriv_regs = n;
3154       */
3155       if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3156           && tdep->num_regs == 0)
3157         tdep->num_regs = n;
3158     }
3159
3160   /* Number of pseudo registers.  */
3161   tdep->num_pseudo_regs = n - tdep->num_regs;
3162
3163   /* Empirically determined maximum sizes.  */
3164   tdep->max_register_raw_size = max_size;
3165   tdep->max_register_virtual_size = max_size;
3166 }
3167
3168 /* Module "constructor" function.  */
3169
3170 extern struct gdbarch_tdep xtensa_tdep;
3171
3172 static struct gdbarch *
3173 xtensa_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
3174 {
3175   struct gdbarch_tdep *tdep;
3176   struct gdbarch *gdbarch;
3177
3178   DEBUGTRACE ("gdbarch_init()\n");
3179
3180   if (!xtensa_default_isa)
3181     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
3182
3183   /* We have to set the byte order before we call gdbarch_alloc.  */
3184   info.byte_order = XCHAL_HAVE_BE ? BFD_ENDIAN_BIG : BFD_ENDIAN_LITTLE;
3185
3186   tdep = &xtensa_tdep;
3187   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3188   xtensa_derive_tdep (tdep);
3189
3190   /* Verify our configuration.  */
3191   xtensa_verify_config (gdbarch);
3192   xtensa_session_once_reported = 0;
3193
3194   set_gdbarch_wchar_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
3195   set_gdbarch_wchar_signed (gdbarch, 0);
3196
3197   /* Pseudo-Register read/write.  */
3198   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, xtensa_pseudo_register_read);
3199   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, xtensa_pseudo_register_write);
3200
3201   /* Set target information.  */
3202   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, tdep->num_regs);
3203   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, tdep->num_pseudo_regs);
3204   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, tdep->a0_base + 1);
3205   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3206   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, tdep->ps_regnum);
3207
3208   /* Renumber registers for known formats (stabs and dwarf2).  */
3209   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3210   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3211
3212   /* We provide our own function to get register information.  */
3213   set_gdbarch_register_name (gdbarch, xtensa_register_name);
3214   set_gdbarch_register_type (gdbarch, xtensa_register_type);
3215
3216   /* To call functions from GDB using dummy frame.  */
3217   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, xtensa_push_dummy_call);
3218
3219   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
3220
3221   set_gdbarch_return_value (gdbarch, xtensa_return_value);
3222
3223   /* Advance PC across any prologue instructions to reach "real" code.  */
3224   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, xtensa_skip_prologue);
3225
3226   /* Stack grows downward.  */
3227   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3228
3229   /* Set breakpoints.  */
3230   set_gdbarch_breakpoint_kind_from_pc (gdbarch,
3231                                        xtensa_breakpoint_kind_from_pc);
3232   set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch,
3233                                        xtensa_sw_breakpoint_from_kind);
3234
3235   /* After breakpoint instruction or illegal instruction, pc still
3236      points at break instruction, so don't decrement.  */
3237   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
3238
3239   /* We don't skip args.  */
3240   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
3241
3242   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, xtensa_unwind_pc);
3243
3244   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, xtensa_frame_align);
3245
3246   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, xtensa_dummy_id);
3247
3248   /* Frame handling.  */
3249   frame_base_set_default (gdbarch, &xtensa_frame_base);
3250   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &xtensa_unwind);
3251   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3252
3253   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
3254
3255   xtensa_add_reggroups (gdbarch);
3256   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, xtensa_register_reggroup_p);
3257
3258   set_gdbarch_iterate_over_regset_sections
3259     (gdbarch, xtensa_iterate_over_regset_sections);
3260
3261   set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3262     (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3263
3264   /* Hook in the ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
3265   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
3266
3267   return gdbarch;
3268 }
3269
3270 static void
3271 xtensa_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
3272 {
3273   error (_("xtensa_dump_tdep(): not implemented"));
3274 }
3275
3276 void
3277 _initialize_xtensa_tdep (void)
3278 {
3279   gdbarch_register (bfd_arch_xtensa, xtensa_gdbarch_init, xtensa_dump_tdep);
3280   xtensa_init_reggroups ();
3281
3282   add_setshow_zuinteger_cmd ("xtensa",
3283                              class_maintenance,
3284                              &xtensa_debug_level,
3285                             _("Set Xtensa debugging."),
3286                             _("Show Xtensa debugging."), _("\
3287 When non-zero, Xtensa-specific debugging is enabled. \
3288 Can be 1, 2, 3, or 4 indicating the level of debugging."),
3289                              NULL,
3290                              NULL,
3291                              &setdebuglist, &showdebuglist);
3292 }