2011-03-11 Maxim Grigoriev <maxim2405@gmail.com>
[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, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "defs.h"
22 #include "frame.h"
23 #include "solib-svr4.h"
24 #include "symtab.h"
25 #include "symfile.h"
26 #include "objfiles.h"
27 #include "gdbtypes.h"
28 #include "gdbcore.h"
29 #include "value.h"
30 #include "dis-asm.h"
31 #include "inferior.h"
32 #include "floatformat.h"
33 #include "regcache.h"
34 #include "reggroups.h"
35 #include "regset.h"
36
37 #include "dummy-frame.h"
38 #include "dwarf2.h"
39 #include "dwarf2-frame.h"
40 #include "dwarf2loc.h"
41 #include "frame.h"
42 #include "frame-base.h"
43 #include "frame-unwind.h"
44
45 #include "arch-utils.h"
46 #include "gdbarch.h"
47 #include "remote.h"
48 #include "serial.h"
49
50 #include "command.h"
51 #include "gdbcmd.h"
52 #include "gdb_assert.h"
53
54 #include "xtensa-isa.h"
55 #include "xtensa-tdep.h"
56 #include "xtensa-config.h"
57
58
59 static int xtensa_debug_level = 0;
60
61 #define DEBUGWARN(args...) \
62   if (xtensa_debug_level > 0) \
63     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(warn ) " args)
64
65 #define DEBUGINFO(args...) \
66   if (xtensa_debug_level > 1) \
67     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(info ) " args)
68
69 #define DEBUGTRACE(args...) \
70   if (xtensa_debug_level > 2) \
71     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(trace) " args)
72
73 #define DEBUGVERB(args...) \
74   if (xtensa_debug_level > 3) \
75     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(verb ) " args)
76
77
78 /* According to the ABI, the SP must be aligned to 16-byte boundaries.  */
79 #define SP_ALIGNMENT 16
80
81
82 /* On Windowed ABI, we use a6 through a11 for passing arguments
83    to a function called by GDB because CALL4 is used.  */
84 #define ARGS_NUM_REGS           6
85 #define REGISTER_SIZE           4
86
87
88 /* Extract the call size from the return address or PS register.  */
89 #define PS_CALLINC_SHIFT        16
90 #define PS_CALLINC_MASK         0x00030000
91 #define CALLINC(ps)             (((ps) & PS_CALLINC_MASK) >> PS_CALLINC_SHIFT)
92 #define WINSIZE(ra)             (4 * (( (ra) >> 30) & 0x3))
93
94 /* On TX,  hardware can be configured without Exception Option.
95    There is no PS register in this case.  Inside XT-GDB,  let us treat
96    it as a virtual read-only register always holding the same value.  */
97 #define TX_PS                   0x20
98
99 /* ABI-independent macros.  */
100 #define ARG_NOF(gdbarch) \
101   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi \
102    == CallAbiCall0Only ? C0_NARGS : (ARGS_NUM_REGS))
103 #define ARG_1ST(gdbarch) \
104   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi  == CallAbiCall0Only \
105    ? (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS) \
106    : (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 6))
107
108 /* XTENSA_IS_ENTRY tests whether the first byte of an instruction
109    indicates that the instruction is an ENTRY instruction.  */
110
111 #define XTENSA_IS_ENTRY(gdbarch, op1) \
112   ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG) \
113    ? ((op1) == 0x6c) : ((op1) == 0x36))
114
115 #define XTENSA_ENTRY_LENGTH     3
116
117 /* windowing_enabled() returns true, if windowing is enabled.
118    WOE must be set to 1; EXCM to 0.
119    Note: We assume that EXCM is always 0 for XEA1.  */
120
121 #define PS_WOE                  (1<<18)
122 #define PS_EXC                  (1<<4)
123
124 static int
125 windowing_enabled (struct gdbarch *gdbarch, unsigned int ps)
126 {
127   /* If we know CALL0 ABI is set explicitly,  say it is Call0.  */
128   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
129     return 0;
130
131   return ((ps & PS_EXC) == 0 && (ps & PS_WOE) != 0);
132 }
133
134 /* Convert a live A-register number to the corresponding AR-register
135    number.  */
136 static int
137 arreg_number (struct gdbarch *gdbarch, int a_regnum, ULONGEST wb)
138 {
139   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
140   int arreg;
141
142   arreg = a_regnum - tdep->a0_base;
143   arreg += (wb & ((tdep->num_aregs - 1) >> 2)) << WB_SHIFT;
144   arreg &= tdep->num_aregs - 1;
145
146   return arreg + tdep->ar_base;
147 }
148
149 /* Convert a live AR-register number to the corresponding A-register order
150    number in a range [0..15].  Return -1, if AR_REGNUM is out of WB window.  */
151 static int
152 areg_number (struct gdbarch *gdbarch, int ar_regnum, unsigned int wb)
153 {
154   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
155   int areg;
156
157   areg = ar_regnum - tdep->ar_base;
158   if (areg < 0 || areg >= tdep->num_aregs)
159     return -1;
160   areg = (areg - wb * 4) & (tdep->num_aregs - 1);
161   return (areg > 15) ? -1 : areg;
162 }
163
164 /* Read Xtensa register directly from the hardware.  */ 
165 static unsigned long
166 xtensa_read_register (int regnum)
167 {
168   ULONGEST value;
169
170   regcache_raw_read_unsigned (get_current_regcache (), regnum, &value);
171   return (unsigned long) value;
172 }
173
174 /* Write Xtensa register directly to the hardware.  */ 
175 static void
176 xtensa_write_register (int regnum, ULONGEST value)
177 {
178   regcache_raw_write_unsigned (get_current_regcache (), regnum, value);
179 }
180
181 /* Return the window size of the previous call to the function from which we
182    have just returned.
183
184    This function is used to extract the return value after a called function
185    has returned to the caller.  On Xtensa, the register that holds the return
186    value (from the perspective of the caller) depends on what call
187    instruction was used.  For now, we are assuming that the call instruction
188    precedes the current address, so we simply analyze the call instruction.
189    If we are in a dummy frame, we simply return 4 as we used a 'pseudo-call4'
190    method to call the inferior function.  */
191
192 static int
193 extract_call_winsize (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
194 {
195   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
196   int winsize = 4;
197   int insn;
198   gdb_byte buf[4];
199
200   DEBUGTRACE ("extract_call_winsize (pc = 0x%08x)\n", (int) pc);
201
202   /* Read the previous instruction (should be a call[x]{4|8|12}.  */
203   read_memory (pc-3, buf, 3);
204   insn = extract_unsigned_integer (buf, 3, byte_order);
205
206   /* Decode call instruction:
207      Little Endian
208        call{0,4,8,12}   OFFSET || {00,01,10,11} || 0101
209        callx{0,4,8,12}  OFFSET || 11 || {00,01,10,11} || 0000
210      Big Endian
211        call{0,4,8,12}   0101 || {00,01,10,11} || OFFSET
212        callx{0,4,8,12}  0000 || {00,01,10,11} || 11 || OFFSET.  */
213
214   if (byte_order == BFD_ENDIAN_LITTLE)
215     {
216       if (((insn & 0xf) == 0x5) || ((insn & 0xcf) == 0xc0))
217         winsize = (insn & 0x30) >> 2;   /* 0, 4, 8, 12.  */
218     }
219   else
220     {
221       if (((insn >> 20) == 0x5) || (((insn >> 16) & 0xf3) == 0x03))
222         winsize = (insn >> 16) & 0xc;   /* 0, 4, 8, 12.  */
223     }
224   return winsize;
225 }
226
227
228 /* REGISTER INFORMATION */
229
230 /* Find register by name.  */
231 static int
232 xtensa_find_register_by_name (struct gdbarch *gdbarch, char *name)
233 {
234   int i;
235
236   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch)
237          + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
238        i++)
239
240     if (strcasecmp (gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].name, name) == 0)
241       return i;
242
243   return -1;
244 }
245
246 /* Returns the name of a register.  */
247 static const char *
248 xtensa_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
249 {
250   /* Return the name stored in the register map.  */
251   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
252                               + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
253     return gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum].name;
254
255   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register %d"), regnum);
256   return 0;
257 }
258
259 /* Return the type of a register.  Create a new type, if necessary.  */
260
261 static struct type *
262 xtensa_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
263 {
264   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
265
266   /* Return signed integer for ARx and Ax registers.  */
267   if ((regnum >= tdep->ar_base
268        && regnum < tdep->ar_base + tdep->num_aregs)
269       || (regnum >= tdep->a0_base
270           && regnum < tdep->a0_base + 16))
271     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
272
273   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch)
274       || regnum == tdep->a0_base + 1)
275     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
276
277   /* Return the stored type for all other registers.  */
278   else if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
279                                    + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
280     {
281       xtensa_register_t* reg = &tdep->regmap[regnum];
282
283       /* Set ctype for this register (only the first time).  */
284
285       if (reg->ctype == 0)
286         {
287           struct ctype_cache *tp;
288           int size = reg->byte_size;
289
290           /* We always use the memory representation,
291              even if the register width is smaller.  */
292           switch (size)
293             {
294             case 1:
295               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
296               break;
297
298             case 2:
299               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
300               break;
301
302             case 4:
303               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
304               break;
305
306             case 8:
307               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
308               break;
309
310             case 16:
311               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint128;
312               break;
313
314             default:
315               for (tp = tdep->type_entries; tp != NULL; tp = tp->next)
316                 if (tp->size == size)
317                   break;
318
319               if (tp == NULL)
320                 {
321                   char *name = xmalloc (16);
322                   tp = xmalloc (sizeof (struct ctype_cache));
323                   tp->next = tdep->type_entries;
324                   tdep->type_entries = tp;
325                   tp->size = size;
326
327                   sprintf (name, "int%d", size * 8);
328                   tp->virtual_type
329                     = arch_integer_type (gdbarch, size * 8, 1, xstrdup (name));
330                 }
331
332               reg->ctype = tp->virtual_type;
333             }
334         }
335       return reg->ctype;
336     }
337
338   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register number %d"), regnum);
339   return 0;
340 }
341
342
343 /* Return the 'local' register number for stubs, dwarf2, etc.
344    The debugging information enumerates registers starting from 0 for A0
345    to n for An.  So, we only have to add the base number for A0.  */
346
347 static int
348 xtensa_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
349 {
350   int i;
351
352   if (regnum >= 0 && regnum < 16)
353     return gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum;
354
355   for (i = 0;
356        i < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
357        i++)
358     if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].target_number)
359       return i;
360
361   internal_error (__FILE__, __LINE__,
362                   _("invalid dwarf/stabs register number %d"), regnum);
363   return 0;
364 }
365
366
367 /* Write the bits of a masked register to the various registers.
368    Only the masked areas of these registers are modified; the other
369    fields are untouched.  The size of masked registers is always less
370    than or equal to 32 bits.  */
371
372 static void
373 xtensa_register_write_masked (struct regcache *regcache,
374                               xtensa_register_t *reg, const gdb_byte *buffer)
375 {
376   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
377   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
378
379   int shift = 0;                /* Shift for next mask (mod 32).  */
380   int start, size;              /* Start bit and size of current mask.  */
381
382   unsigned int *ptr = value;
383   unsigned int regval, m, mem = 0;
384
385   int bytesize = reg->byte_size;
386   int bitsize = bytesize * 8;
387   int i, r;
388
389   DEBUGTRACE ("xtensa_register_write_masked ()\n");
390
391   /* Copy the masked register to host byte-order.  */
392   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
393     for (i = 0; i < bytesize; i++)
394       {
395         mem >>= 8;
396         mem |= (buffer[bytesize - i - 1] << 24);
397         if ((i & 3) == 3)
398           *ptr++ = mem;
399       }
400   else
401     for (i = 0; i < bytesize; i++)
402       {
403         mem >>= 8;
404         mem |= (buffer[i] << 24);
405         if ((i & 3) == 3)
406           *ptr++ = mem;
407       }
408
409   /* We might have to shift the final value:
410      bytesize & 3 == 0 -> nothing to do, we use the full 32 bits,
411      bytesize & 3 == x -> shift (4-x) * 8.  */
412
413   *ptr = mem >> (((0 - bytesize) & 3) * 8);
414   ptr = value;
415   mem = *ptr;
416
417   /* Write the bits to the masked areas of the other registers.  */
418   for (i = 0; i < mask->count; i++)
419     {
420       start = mask->mask[i].bit_start;
421       size = mask->mask[i].bit_size;
422       regval = mem >> shift;
423
424       if ((shift += size) > bitsize)
425         error (_("size of all masks is larger than the register"));
426
427       if (shift >= 32)
428         {
429           mem = *(++ptr);
430           shift -= 32;
431           bitsize -= 32;
432
433           if (shift > 0)
434             regval |= mem << (size - shift);
435         }
436
437       /* Make sure we have a valid register.  */
438       r = mask->mask[i].reg_num;
439       if (r >= 0 && size > 0)
440         {
441           /* Don't overwrite the unmasked areas.  */
442           ULONGEST old_val;
443           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &old_val);
444           m = 0xffffffff >> (32 - size) << start;
445           regval <<= start;
446           regval = (regval & m) | (old_val & ~m);
447           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, r, regval);
448         }
449     }
450 }
451
452
453 /* Read a tie state or mapped registers.  Read the masked areas
454    of the registers and assemble them into a single value.  */
455
456 static void
457 xtensa_register_read_masked (struct regcache *regcache,
458                              xtensa_register_t *reg, gdb_byte *buffer)
459 {
460   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
461   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
462
463   int shift = 0;
464   int start, size;
465
466   unsigned int *ptr = value;
467   unsigned int regval, mem = 0;
468
469   int bytesize = reg->byte_size;
470   int bitsize = bytesize * 8;
471   int i;
472
473   DEBUGTRACE ("xtensa_register_read_masked (reg \"%s\", ...)\n",
474               reg->name == 0 ? "" : reg->name);
475
476   /* Assemble the register from the masked areas of other registers.  */
477   for (i = 0; i < mask->count; i++)
478     {
479       int r = mask->mask[i].reg_num;
480       if (r >= 0)
481         {
482           ULONGEST val;
483           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &val);
484           regval = (unsigned int) val;
485         }
486       else
487         regval = 0;
488
489       start = mask->mask[i].bit_start;
490       size = mask->mask[i].bit_size;
491
492       regval >>= start;
493
494       if (size < 32)
495         regval &= (0xffffffff >> (32 - size));
496
497       mem |= regval << shift;
498
499       if ((shift += size) > bitsize)
500         error (_("size of all masks is larger than the register"));
501
502       if (shift >= 32)
503         {
504           *ptr++ = mem;
505           bitsize -= 32;
506           shift -= 32;
507
508           if (shift == 0)
509             mem = 0;
510           else
511             mem = regval >> (size - shift);
512         }
513     }
514
515   if (shift > 0)
516     *ptr = mem;
517
518   /* Copy value to target byte order.  */
519   ptr = value;
520   mem = *ptr;
521
522   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
523     for (i = 0; i < bytesize; i++)
524       {
525         if ((i & 3) == 0)
526           mem = *ptr++;
527         buffer[bytesize - i - 1] = mem & 0xff;
528         mem >>= 8;
529       }
530   else
531     for (i = 0; i < bytesize; i++)
532       {
533         if ((i & 3) == 0)
534           mem = *ptr++;
535         buffer[i] = mem & 0xff;
536         mem >>= 8;
537       }
538 }
539
540
541 /* Read pseudo registers.  */
542
543 static void
544 xtensa_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch,
545                              struct regcache *regcache,
546                              int regnum,
547                              gdb_byte *buffer)
548 {
549   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
550
551   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_read (... regnum = %d (%s) ...)\n",
552               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
553
554   if (regnum == gdbarch_num_regs (gdbarch)
555                 + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch) - 1)
556      regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
557
558   /* Read aliases a0..a15, if this is a Windowed ABI.  */
559   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
560       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
561       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
562     {
563       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
564
565       regcache_raw_read (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
566       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
567                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
568     }
569
570   /* We can always read non-pseudo registers.  */
571   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
572     regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
573
574
575   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
576      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
577      
578   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
579     {
580       buffer[0] = (gdb_byte)0;
581       buffer[1] = (gdb_byte)0;
582       buffer[2] = (gdb_byte)0;
583       buffer[3] = (gdb_byte)0;
584     }
585   /* Pseudo registers.  */
586   else if (regnum >= 0
587             && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
588                         + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
589     {
590       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
591       xtensa_register_type_t type = reg->type;
592       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
593
594       /* We cannot read Unknown or Unmapped registers.  */
595       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
596         {
597           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
598             {
599               warning (_("cannot read register %s"),
600                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
601               return;
602             }
603         }
604
605       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
606       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
607         {
608           /* Use 'fetch' to get register?  */
609           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
610             {
611               warning (_("cannot read register"));
612               return;
613             }
614
615           /* On some targets (esp. simulators), we can always read the reg.  */
616           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
617             {
618               warning (_("cannot read register"));
619               return;
620             }
621         }
622
623       /* We can always read mapped registers.  */
624       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
625         {
626           xtensa_register_read_masked (regcache, reg, buffer);
627           return;
628         }
629
630       /* Assume that we can read the register.  */
631       regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
632     }
633   else
634     internal_error (__FILE__, __LINE__,
635                     _("invalid register number %d"), regnum);
636 }
637
638
639 /* Write pseudo registers.  */
640
641 static void
642 xtensa_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
643                               struct regcache *regcache,
644                               int regnum,
645                               const gdb_byte *buffer)
646 {
647   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
648
649   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_write (... regnum = %d (%s) ...)\n",
650               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
651
652   if (regnum == gdbarch_num_regs (gdbarch)
653                 + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch) -1)
654      regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
655
656   /* Renumber register, if aliase a0..a15 on Windowed ABI.  */
657   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
658       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
659       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
660     {
661       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
662       unsigned int wb;
663
664       regcache_raw_read (regcache,
665                          gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
666       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
667                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
668     }
669
670   /* We can always write 'core' registers.
671      Note: We might have converted Ax->ARy.  */
672   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
673     regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
674
675   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
676      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
677
678   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
679     {
680       return;
681     }
682   /* Pseudo registers.  */
683   else if (regnum >= 0
684            && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
685                        + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
686     {
687       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
688       xtensa_register_type_t type = reg->type;
689       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
690
691       /* On most targets, we cannot write registers
692          of type "Unknown" or "Unmapped".  */
693       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
694         {
695           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
696             {
697               warning (_("cannot write register %s"),
698                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
699               return;
700             }
701         }
702
703       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
704       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
705         {
706           /* Use 'store' to get register?  */
707           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
708             {
709               warning (_("cannot write register"));
710               return;
711             }
712
713           /* On some targets (esp. simulators), we can always write
714              the register.  */
715           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
716             {
717               warning (_("cannot write register"));
718               return;
719             }
720         }
721
722       /* We can always write mapped registers.  */
723       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
724         {
725           xtensa_register_write_masked (regcache, reg, buffer);
726           return;
727         }
728
729       /* Assume that we can write the register.  */
730       regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
731     }
732   else
733     internal_error (__FILE__, __LINE__,
734                     _("invalid register number %d"), regnum);
735 }
736
737 static struct reggroup *xtensa_ar_reggroup;
738 static struct reggroup *xtensa_user_reggroup;
739 static struct reggroup *xtensa_vectra_reggroup;
740 static struct reggroup *xtensa_cp[XTENSA_MAX_COPROCESSOR];
741
742 static void
743 xtensa_init_reggroups (void)
744 {
745   int i;
746   char cpname[] = "cp0";
747
748   xtensa_ar_reggroup = reggroup_new ("ar", USER_REGGROUP);
749   xtensa_user_reggroup = reggroup_new ("user", USER_REGGROUP);
750   xtensa_vectra_reggroup = reggroup_new ("vectra", USER_REGGROUP);
751
752   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
753     {
754       cpname[2] = '0' + i;
755       xtensa_cp[i] = reggroup_new (cpname, USER_REGGROUP);
756     }
757 }
758
759 static void
760 xtensa_add_reggroups (struct gdbarch *gdbarch)
761 {
762   int i;
763
764   /* Predefined groups.  */
765   reggroup_add (gdbarch, all_reggroup);
766   reggroup_add (gdbarch, save_reggroup);
767   reggroup_add (gdbarch, restore_reggroup);
768   reggroup_add (gdbarch, system_reggroup);
769   reggroup_add (gdbarch, vector_reggroup);
770   reggroup_add (gdbarch, general_reggroup);
771   reggroup_add (gdbarch, float_reggroup);
772
773   /* Xtensa-specific groups.  */
774   reggroup_add (gdbarch, xtensa_ar_reggroup);
775   reggroup_add (gdbarch, xtensa_user_reggroup);
776   reggroup_add (gdbarch, xtensa_vectra_reggroup);
777
778   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
779     reggroup_add (gdbarch, xtensa_cp[i]);
780 }
781
782 static int 
783 xtensa_coprocessor_register_group (struct reggroup *group)
784 {
785   int i;
786
787   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
788     if (group == xtensa_cp[i])
789       return i;
790
791   return -1;
792 }
793
794 #define SAVE_REST_FLAGS (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
795                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE \
796                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_VOLATILE)
797
798 #define SAVE_REST_VALID (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
799                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE)
800
801 static int
802 xtensa_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch,
803                             int regnum,
804                             struct reggroup *group)
805 {
806   xtensa_register_t* reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
807   xtensa_register_type_t type = reg->type;
808   xtensa_register_group_t rg = reg->group;
809   int cp_number;
810
811   if (group == save_reggroup)
812     /* Every single register should be included into the list of registers
813        to be watched for changes while using -data-list-changed-registers.  */
814     return 1;
815
816   /* First, skip registers that are not visible to this target
817      (unknown and unmapped registers when not using ISS).  */
818
819   if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
820     return 0;
821   if (group == all_reggroup)
822     return 1;
823   if (group == xtensa_ar_reggroup)
824     return rg & xtRegisterGroupAddrReg;
825   if (group == xtensa_user_reggroup)
826     return rg & xtRegisterGroupUser;
827   if (group == float_reggroup)
828     return rg & xtRegisterGroupFloat;
829   if (group == general_reggroup)
830     return rg & xtRegisterGroupGeneral;
831   if (group == system_reggroup)
832     return rg & xtRegisterGroupState;
833   if (group == vector_reggroup || group == xtensa_vectra_reggroup)
834     return rg & xtRegisterGroupVectra;
835   if (group == restore_reggroup)
836     return (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
837             && (reg->flags & SAVE_REST_FLAGS) == SAVE_REST_VALID);
838   if ((cp_number = xtensa_coprocessor_register_group (group)) >= 0)
839     return rg & (xtRegisterGroupCP0 << cp_number);
840   else
841     return 1;
842 }
843
844
845 /* Supply register REGNUM from the buffer specified by GREGS and LEN
846    in the general-purpose register set REGSET to register cache
847    REGCACHE.  If REGNUM is -1 do this for all registers in REGSET.  */
848
849 static void
850 xtensa_supply_gregset (const struct regset *regset,
851                        struct regcache *rc,
852                        int regnum,
853                        const void *gregs,
854                        size_t len)
855 {
856   const xtensa_elf_gregset_t *regs = gregs;
857   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (rc);
858   int i;
859
860   DEBUGTRACE ("xtensa_supply_gregset (..., regnum==%d, ...)\n", regnum);
861
862   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
863     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), (char *) &regs->pc);
864   if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
865     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), (char *) &regs->ps);
866   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum || regnum == -1)
867     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
868                          (char *) &regs->windowbase);
869   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum || regnum == -1)
870     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
871                          (char *) &regs->windowstart);
872   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum || regnum == -1)
873     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum,
874                          (char *) &regs->lbeg);
875   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum || regnum == -1)
876     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum,
877                          (char *) &regs->lend);
878   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum || regnum == -1)
879     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum,
880                          (char *) &regs->lcount);
881   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum || regnum == -1)
882     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum,
883                          (char *) &regs->sar);
884   if (regnum >=gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
885       && regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
886                     + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs)
887     regcache_raw_supply (rc, regnum,
888                          (char *) &regs->ar[regnum - gdbarch_tdep
889                            (gdbarch)->ar_base]);
890   else if (regnum == -1)
891     {
892       for (i = 0; i < gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs; ++i)
893         regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base + i,
894                              (char *) &regs->ar[i]);
895     }
896 }
897
898
899 /* Xtensa register set.  */
900
901 static struct regset
902 xtensa_gregset =
903 {
904   NULL,
905   xtensa_supply_gregset
906 };
907
908
909 /* Return the appropriate register set for the core
910    section identified by SECT_NAME and SECT_SIZE.  */
911
912 static const struct regset *
913 xtensa_regset_from_core_section (struct gdbarch *core_arch,
914                                  const char *sect_name,
915                                  size_t sect_size)
916 {
917   DEBUGTRACE ("xtensa_regset_from_core_section "
918               "(..., sect_name==\"%s\", sect_size==%x)\n",
919               sect_name, (unsigned int) sect_size);
920
921   if (strcmp (sect_name, ".reg") == 0
922       && sect_size >= sizeof(xtensa_elf_gregset_t))
923     return &xtensa_gregset;
924
925   return NULL;
926 }
927
928
929 /* Handling frames.  */
930
931 /* Number of registers to save in case of Windowed ABI.  */
932 #define XTENSA_NUM_SAVED_AREGS          12
933
934 /* Frame cache part for Windowed ABI.  */
935 typedef struct xtensa_windowed_frame_cache
936 {
937   int wb;               /* WINDOWBASE of the previous frame.  */
938   int callsize;         /* Call size of this frame.  */
939   int ws;               /* WINDOWSTART of the previous frame.  It keeps track of
940                            life windows only.  If there is no bit set for the
941                            window,  that means it had been already spilled
942                            because of window overflow.  */
943
944    /* Addresses of spilled A-registers.
945       AREGS[i] == -1, if corresponding AR is alive.  */
946   CORE_ADDR aregs[XTENSA_NUM_SAVED_AREGS];
947 } xtensa_windowed_frame_cache_t;
948
949 /* Call0 ABI Definitions.  */
950
951 #define C0_MAXOPDS  3   /* Maximum number of operands for prologue
952                            analysis.  */
953 #define C0_NREGS   16   /* Number of A-registers to track.  */
954 #define C0_CLESV   12   /* Callee-saved registers are here and up.  */
955 #define C0_SP       1   /* Register used as SP.  */
956 #define C0_FP      15   /* Register used as FP.  */
957 #define C0_RA       0   /* Register used as return address.  */
958 #define C0_ARGS     2   /* Register used as first arg/retval.  */
959 #define C0_NARGS    6   /* Number of A-regs for args/retvals.  */
960
961 /* Each element of xtensa_call0_frame_cache.c0_rt[] describes for each
962    A-register where the current content of the reg came from (in terms
963    of an original reg and a constant).  Negative values of c0_rt[n].fp_reg
964    mean that the orignal content of the register was saved to the stack.
965    c0_rt[n].fr.ofs is NOT the offset from the frame base because we don't 
966    know where SP will end up until the entire prologue has been analyzed.  */
967
968 #define C0_CONST   -1   /* fr_reg value if register contains a constant.  */
969 #define C0_INEXP   -2   /* fr_reg value if inexpressible as reg + offset.  */
970 #define C0_NOSTK   -1   /* to_stk value if register has not been stored.  */
971
972 extern xtensa_isa xtensa_default_isa;
973
974 typedef struct xtensa_c0reg
975 {
976   int fr_reg;  /* original register from which register content
977                   is derived, or C0_CONST, or C0_INEXP.  */
978   int fr_ofs;  /* constant offset from reg, or immediate value.  */
979   int to_stk;  /* offset from original SP to register (4-byte aligned),
980                   or C0_NOSTK if register has not been saved.  */
981 } xtensa_c0reg_t;
982
983 /* Frame cache part for Call0 ABI.  */
984 typedef struct xtensa_call0_frame_cache
985 {
986   int c0_frmsz;                    /* Stack frame size.  */
987   int c0_hasfp;                    /* Current frame uses frame pointer.  */
988   int fp_regnum;                   /* A-register used as FP.  */
989   int c0_fp;                       /* Actual value of frame pointer.  */
990   int c0_fpalign;                  /* Dinamic adjustment for the stack
991                                       pointer. It's an AND mask. Zero,
992                                       if alignment was not adjusted.  */
993   int c0_old_sp;                   /* In case of dynamic adjustment, it is
994                                       a register holding unaligned sp. 
995                                       C0_INEXP, when undefined.  */
996   int c0_sp_ofs;                   /* If "c0_old_sp" was spilled it's a
997                                       stack offset. C0_NOSTK otherwise.  */
998                                            
999   xtensa_c0reg_t c0_rt[C0_NREGS];  /* Register tracking information.  */
1000 } xtensa_call0_frame_cache_t;
1001
1002 typedef struct xtensa_frame_cache
1003 {
1004   CORE_ADDR base;       /* Stack pointer of this frame.  */
1005   CORE_ADDR pc;         /* PC of this frame at the function entry point.  */
1006   CORE_ADDR ra;         /* The raw return address of this frame.  */
1007   CORE_ADDR ps;         /* The PS register of the previous (older) frame.  */
1008   CORE_ADDR prev_sp;    /* Stack Pointer of the previous (older) frame.  */
1009   int call0;            /* It's a call0 framework (else windowed).  */
1010   union
1011     {
1012       xtensa_windowed_frame_cache_t     wd;     /* call0 == false.  */
1013       xtensa_call0_frame_cache_t        c0;     /* call0 == true.  */
1014     };
1015 } xtensa_frame_cache_t;
1016
1017
1018 static struct xtensa_frame_cache *
1019 xtensa_alloc_frame_cache (int windowed)
1020 {
1021   xtensa_frame_cache_t *cache;
1022   int i;
1023
1024   DEBUGTRACE ("xtensa_alloc_frame_cache ()\n");
1025
1026   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (xtensa_frame_cache_t);
1027
1028   cache->base = 0;
1029   cache->pc = 0;
1030   cache->ra = 0;
1031   cache->ps = 0;
1032   cache->prev_sp = 0;
1033   cache->call0 = !windowed;
1034   if (cache->call0)
1035     {
1036       cache->c0.c0_frmsz  = -1;
1037       cache->c0.c0_hasfp  =  0;
1038       cache->c0.fp_regnum = -1;
1039       cache->c0.c0_fp     = -1;
1040       cache->c0.c0_fpalign =  0;
1041       cache->c0.c0_old_sp  =  C0_INEXP;
1042       cache->c0.c0_sp_ofs  =  C0_NOSTK;
1043
1044       for (i = 0; i < C0_NREGS; i++)
1045         {
1046           cache->c0.c0_rt[i].fr_reg = i;
1047           cache->c0.c0_rt[i].fr_ofs = 0;
1048           cache->c0.c0_rt[i].to_stk = C0_NOSTK;
1049         }
1050     }
1051   else
1052     {
1053       cache->wd.wb = 0;
1054       cache->wd.ws = 0;
1055       cache->wd.callsize = -1;
1056
1057       for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
1058         cache->wd.aregs[i] = -1;
1059     }
1060   return cache;
1061 }
1062
1063
1064 static CORE_ADDR
1065 xtensa_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR address)
1066 {
1067   return address & ~15;
1068 }
1069
1070
1071 static CORE_ADDR
1072 xtensa_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1073 {
1074   gdb_byte buf[8];
1075   CORE_ADDR pc;
1076
1077   DEBUGTRACE ("xtensa_unwind_pc (next_frame = %s)\n", 
1078                 host_address_to_string (next_frame));
1079
1080   frame_unwind_register (next_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), buf);
1081   pc = extract_typed_address (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
1082
1083   DEBUGINFO ("[xtensa_unwind_pc] pc = 0x%08x\n", (unsigned int) pc);
1084
1085   return pc;
1086 }
1087
1088
1089 static struct frame_id
1090 xtensa_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1091 {
1092   CORE_ADDR pc, fp;
1093
1094   /* THIS-FRAME is a dummy frame.  Return a frame ID of that frame.  */
1095
1096   pc = get_frame_pc (this_frame);
1097   fp = get_frame_register_unsigned
1098          (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1099
1100   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1101   return frame_id_build (fp + SP_ALIGNMENT, pc);
1102 }
1103
1104 /* Returns true,  if instruction to execute next is unique to Xtensa Window
1105    Interrupt Handlers.  It can only be one of L32E,  S32E,  RFWO,  or RFWU.  */
1106
1107 static int
1108 xtensa_window_interrupt_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1109 {
1110   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1111   unsigned int insn = read_memory_integer (pc, 4, byte_order);
1112   unsigned int code;
1113
1114   if (byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1115     {
1116       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1117       code = insn & 0xf000ff00;
1118       if ((code == 0x00009000) || (code == 0x00009400))
1119         return 1;
1120       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1121       code = insn & 0xffffff00;
1122       return ((code == 0x00430000) || (code == 0x00530000));
1123     }
1124   else
1125     {
1126       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1127       code = insn & 0x00ff000f;
1128       if ((code == 0x090000) || (code == 0x490000))
1129         return 1;
1130       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1131       code = insn & 0x00ffffff;
1132       return ((code == 0x00003400) || (code == 0x00003500));
1133     }
1134 }
1135
1136 /* Returns the best guess about which register is a frame pointer
1137    for the function containing CURRENT_PC.  */
1138
1139 #define XTENSA_ISA_BSZ          32              /* Instruction buffer size.  */
1140 #define XTENSA_ISA_BADPC        ((CORE_ADDR)0)  /* Bad PC value.  */
1141
1142 static unsigned int
1143 xtensa_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc)
1144 {
1145 #define RETURN_FP goto done
1146
1147   unsigned int fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
1148   CORE_ADDR start_addr;
1149   xtensa_isa isa;
1150   xtensa_insnbuf ins, slot;
1151   char ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
1152   CORE_ADDR ia, bt, ba;
1153   xtensa_format ifmt;
1154   int ilen, islots, is;
1155   xtensa_opcode opc;
1156   const char *opcname;
1157
1158   find_pc_partial_function (current_pc, NULL, &start_addr, NULL);
1159   if (start_addr == 0)
1160     return fp_regnum;
1161
1162   if (!xtensa_default_isa)
1163     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
1164   isa = xtensa_default_isa;
1165   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
1166   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1167   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1168   ba = 0;
1169
1170   for (ia = start_addr, bt = ia; ia < current_pc ; ia += ilen)
1171     {
1172       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
1173         {
1174           ba = ia;
1175           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < current_pc
1176             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : current_pc;
1177           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
1178             RETURN_FP;
1179         }
1180
1181       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
1182       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
1183       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
1184         RETURN_FP;
1185       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
1186       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
1187         RETURN_FP;
1188       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
1189       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
1190         RETURN_FP;
1191       
1192       for (is = 0; is < islots; ++is)
1193         {
1194           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
1195             RETURN_FP;
1196           
1197           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
1198           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
1199             RETURN_FP;
1200           
1201           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
1202
1203           if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
1204               || strcasecmp (opcname, "or") == 0)
1205             {
1206               unsigned int register_operand;
1207
1208               /* Possible candidate for setting frame pointer
1209                  from A1.  This is what we are looking for.  */
1210
1211               if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, 
1212                                             is, slot, &register_operand) != 0)
1213                 RETURN_FP;
1214               if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &register_operand) != 0)
1215                 RETURN_FP;
1216               if (register_operand == 1)  /* Mov{.n} FP A1.  */
1217                 {
1218                   if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, 
1219                                                 &register_operand) != 0)
1220                     RETURN_FP;
1221                   if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0,
1222                                              &register_operand) != 0)
1223                     RETURN_FP;
1224
1225                   fp_regnum
1226                     = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + register_operand;
1227                   RETURN_FP;
1228                 }
1229             }
1230
1231           if (
1232               /* We have problems decoding the memory.  */
1233               opcname == NULL 
1234               || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
1235               || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0
1236               /* Hit planted breakpoint.  */
1237               || strcasecmp (opcname, "break") == 0
1238               || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0
1239               /* Flow control instructions finish prologue.  */
1240               || xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
1241               || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
1242               || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
1243               || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
1244               || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
1245               || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
1246             /* Can not continue analysis.  */
1247             RETURN_FP;
1248         }
1249     }
1250 done:
1251   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
1252   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
1253   return fp_regnum;
1254 }
1255
1256 /* The key values to identify the frame using "cache" are 
1257
1258         cache->base    = SP (or best guess about FP) of this frame;
1259         cache->pc      = entry-PC (entry point of the frame function);
1260         cache->prev_sp = SP of the previous frame.  */
1261
1262 static void
1263 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1264                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc);
1265
1266 static void
1267 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1268                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
1269                                      CORE_ADDR pc);
1270
1271 static struct xtensa_frame_cache *
1272 xtensa_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1273 {
1274   xtensa_frame_cache_t *cache;
1275   CORE_ADDR ra, wb, ws, pc, sp, ps;
1276   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1277   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1278   unsigned int fp_regnum;
1279   int  windowed, ps_regnum;
1280
1281   if (*this_cache)
1282     return *this_cache;
1283
1284   pc = get_frame_register_unsigned (this_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1285   ps_regnum = gdbarch_ps_regnum (gdbarch);
1286   ps = (ps_regnum >= 0
1287         ? get_frame_register_unsigned (this_frame, ps_regnum) : TX_PS);
1288
1289   windowed = windowing_enabled (gdbarch, ps);
1290
1291   /* Get pristine xtensa-frame.  */
1292   cache = xtensa_alloc_frame_cache (windowed);
1293   *this_cache = cache;
1294
1295   if (windowed)
1296     {
1297       char op1;
1298
1299       /* Get WINDOWBASE, WINDOWSTART, and PS registers.  */
1300       wb = get_frame_register_unsigned (this_frame, 
1301                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
1302       ws = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1303                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
1304
1305       op1 = read_memory_integer (pc, 1, byte_order);
1306       if (XTENSA_IS_ENTRY (gdbarch, op1))
1307         {
1308           int callinc = CALLINC (ps);
1309           ra = get_frame_register_unsigned
1310             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + callinc * 4);
1311           
1312           /* ENTRY hasn't been executed yet, therefore callsize is still 0.  */
1313           cache->wd.callsize = 0;
1314           cache->wd.wb = wb;
1315           cache->wd.ws = ws;
1316           cache->prev_sp = get_frame_register_unsigned
1317                              (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1318
1319           /* This only can be the outermost frame since we are
1320              just about to execute ENTRY.  SP hasn't been set yet.
1321              We can assume any frame size, because it does not
1322              matter, and, let's fake frame base in cache.  */
1323           cache->base = cache->prev_sp - 16;
1324
1325           cache->pc = pc;
1326           cache->ra = (cache->pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1327           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1328             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1329
1330           return cache;
1331         }
1332       else
1333         {
1334           fp_regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
1335           ra = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1336                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base);
1337           cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
1338           cache->wd.wb = (wb - cache->wd.callsize / 4)
1339                           & (gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs / 4 - 1);
1340           cache->wd.ws = ws & ~(1 << wb);
1341
1342           cache->pc = get_frame_func (this_frame);
1343           cache->ra = (pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1344           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1345             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1346         }
1347
1348       if (cache->wd.ws == 0)
1349         {
1350           int i;
1351
1352           /* Set A0...A3.  */
1353           sp = get_frame_register_unsigned
1354             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1) - 16;
1355           
1356           for (i = 0; i < 4; i++, sp += 4)
1357             {
1358               cache->wd.aregs[i] = sp;
1359             }
1360
1361           if (cache->wd.callsize > 4)
1362             {
1363               /* Set A4...A7/A11.  */
1364               /* Get the SP of the frame previous to the previous one.
1365                  To achieve this, we have to dereference SP twice.  */
1366               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1367               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1368               sp -= cache->wd.callsize * 4;
1369
1370               for ( i = 4; i < cache->wd.callsize; i++, sp += 4)
1371                 {
1372                   cache->wd.aregs[i] = sp;
1373                 }
1374             }
1375         }
1376
1377       if ((cache->prev_sp == 0) && ( ra != 0 ))
1378         /* If RA is equal to 0 this frame is an outermost frame.  Leave
1379            cache->prev_sp unchanged marking the boundary of the frame stack.  */
1380         {
1381           if ((cache->wd.ws & (1 << cache->wd.wb)) == 0)
1382             {
1383               /* Register window overflow already happened.
1384                  We can read caller's SP from the proper spill loction.  */
1385               sp = get_frame_register_unsigned
1386                 (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1387               cache->prev_sp = read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1388             }
1389           else
1390             {
1391               /* Read caller's frame SP directly from the previous window.  */
1392               int regnum = arreg_number
1393                              (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1,
1394                               cache->wd.wb);
1395
1396               cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum);
1397             }
1398         }
1399     }
1400   else if (xtensa_window_interrupt_insn (gdbarch, pc))
1401     {
1402       /* Execution stopped inside Xtensa Window Interrupt Handler.  */
1403
1404       xtensa_window_interrupt_frame_cache (this_frame, cache, pc);
1405       /* Everything was set already,  including cache->base.  */
1406       return cache;
1407     }
1408   else  /* Call0 framework.  */
1409     {
1410       call0_frame_cache (this_frame, cache, pc);  
1411       fp_regnum = cache->c0.fp_regnum;
1412     }
1413
1414   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
1415
1416   return cache;
1417 }
1418
1419 static int xtensa_session_once_reported = 1;
1420
1421 /* Report a problem with prologue analysis while doing backtracing.
1422    But, do it only once to avoid annoyng repeated messages.  */
1423
1424 static void
1425 warning_once (void)
1426 {
1427   if (xtensa_session_once_reported == 0)
1428     warning (_("\
1429 \nUnrecognised function prologue. Stack trace cannot be resolved. \
1430 This message will not be repeated in this session.\n"));
1431
1432   xtensa_session_once_reported = 1;
1433 }
1434
1435
1436 static void
1437 xtensa_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1438                       void **this_cache,
1439                       struct frame_id *this_id)
1440 {
1441   struct xtensa_frame_cache *cache =
1442     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1443
1444   if (cache->prev_sp == 0)
1445     return;
1446
1447   (*this_id) = frame_id_build (cache->prev_sp, cache->pc);
1448 }
1449
1450 static struct value *
1451 xtensa_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1452                             void **this_cache,
1453                             int regnum)
1454 {
1455   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1456   struct xtensa_frame_cache *cache;
1457   ULONGEST saved_reg = 0;
1458   int done = 1;
1459
1460   if (*this_cache == NULL)
1461     *this_cache = xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1462   cache = *this_cache;
1463
1464   if (regnum ==gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1465     saved_reg = cache->ra;
1466   else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1)
1467     saved_reg = cache->prev_sp;
1468   else if (!cache->call0)
1469     {
1470       if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum)
1471         saved_reg = cache->wd.ws;
1472       else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum)
1473         saved_reg = cache->wd.wb;
1474       else if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch))
1475         saved_reg = cache->ps;
1476       else
1477         done = 0;
1478     }
1479   else
1480     done = 0;
1481
1482   if (done)
1483     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, saved_reg);
1484
1485   if (!cache->call0) /* Windowed ABI.  */
1486     {
1487       /* Convert A-register numbers to AR-register numbers,
1488          if we deal with A-register.  */
1489       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base
1490           && regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15)
1491         regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1492
1493       /* Check, if we deal with AR-register saved on stack.  */
1494       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1495           && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1496                          + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs))
1497         {
1498           int areg = areg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1499
1500           if (areg >= 0
1501               && areg < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS
1502               && cache->wd.aregs[areg] != -1)
1503             return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1504                                             cache->wd.aregs[areg]);
1505         }
1506     }
1507   else /* Call0 ABI.  */
1508     {
1509       int reg = (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1510                 && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1511                                + C0_NREGS))
1512                   ? regnum - gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base : regnum;
1513
1514       if (reg < C0_NREGS)
1515         {
1516           CORE_ADDR spe;
1517           int stkofs;
1518
1519           /* If register was saved in the prologue, retrieve it.  */
1520           stkofs = cache->c0.c0_rt[reg].to_stk;
1521           if (stkofs != C0_NOSTK)
1522             {
1523               /* Determine SP on entry based on FP.  */
1524               spe = cache->c0.c0_fp
1525                 - cache->c0.c0_rt[cache->c0.fp_regnum].fr_ofs;
1526
1527               return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1528                                               spe + stkofs);
1529             }
1530         }
1531     }
1532
1533   /* All other registers have been either saved to
1534      the stack or are still alive in the processor.  */
1535
1536   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
1537 }
1538
1539
1540 static const struct frame_unwind
1541 xtensa_unwind =
1542 {
1543   NORMAL_FRAME,
1544   xtensa_frame_this_id,
1545   xtensa_frame_prev_register,
1546   NULL,
1547   default_frame_sniffer
1548 };
1549
1550 static CORE_ADDR
1551 xtensa_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1552 {
1553   struct xtensa_frame_cache *cache =
1554     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1555
1556   return cache->base;
1557 }
1558
1559 static const struct frame_base
1560 xtensa_frame_base =
1561 {
1562   &xtensa_unwind,
1563   xtensa_frame_base_address,
1564   xtensa_frame_base_address,
1565   xtensa_frame_base_address
1566 };
1567
1568
1569 static void
1570 xtensa_extract_return_value (struct type *type,
1571                              struct regcache *regcache,
1572                              void *dst)
1573 {
1574   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1575   bfd_byte *valbuf = dst;
1576   int len = TYPE_LENGTH (type);
1577   ULONGEST pc, wb;
1578   int callsize, areg;
1579   int offset = 0;
1580
1581   DEBUGTRACE ("xtensa_extract_return_value (...)\n");
1582
1583   gdb_assert(len > 0);
1584
1585   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1586     {
1587       /* First, we have to find the caller window in the register file.  */
1588       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1589       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1590
1591       /* On Xtensa, we can return up to 4 words (or 2 for call12).  */
1592       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1593         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1594                         _("cannot extract return value of %d bytes long"),
1595                         len);
1596
1597       /* Get the register offset of the return
1598          register (A2) in the caller window.  */
1599       regcache_raw_read_unsigned
1600         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1601       areg = arreg_number (gdbarch,
1602                           gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1603     }
1604   else
1605     {
1606       /* No windowing hardware - Call0 ABI.  */
1607       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1608     }
1609
1610   DEBUGINFO ("[xtensa_extract_return_value] areg %d len %d\n", areg, len);
1611
1612   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1613     offset = 4 - len;
1614
1615   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1616     {
1617       if (len < 4)
1618         regcache_raw_read_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1619       else
1620         regcache_raw_read (regcache, areg, valbuf);
1621     }
1622 }
1623
1624
1625 static void
1626 xtensa_store_return_value (struct type *type,
1627                            struct regcache *regcache,
1628                            const void *dst)
1629 {
1630   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1631   const bfd_byte *valbuf = dst;
1632   unsigned int areg;
1633   ULONGEST pc, wb;
1634   int callsize;
1635   int len = TYPE_LENGTH (type);
1636   int offset = 0;
1637
1638   DEBUGTRACE ("xtensa_store_return_value (...)\n");
1639
1640   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1641     {
1642       regcache_raw_read_unsigned 
1643         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1644       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1645       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1646
1647       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1648         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1649                         _("unimplemented for this length: %d"),
1650                         TYPE_LENGTH (type));
1651       areg = arreg_number (gdbarch,
1652                            gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1653
1654       DEBUGTRACE ("[xtensa_store_return_value] callsize %d wb %d\n",
1655               callsize, (int) wb);
1656     }
1657   else
1658     {
1659       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1660     }
1661
1662   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1663     offset = 4 - len;
1664
1665   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1666     {
1667       if (len < 4)
1668         regcache_raw_write_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1669       else
1670         regcache_raw_write (regcache, areg, valbuf);
1671     }
1672 }
1673
1674
1675 static enum return_value_convention
1676 xtensa_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
1677                      struct type *func_type,
1678                      struct type *valtype,
1679                      struct regcache *regcache,
1680                      gdb_byte *readbuf,
1681                      const gdb_byte *writebuf)
1682 {
1683   /* Structures up to 16 bytes are returned in registers.  */
1684
1685   int struct_return = ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
1686                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
1687                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
1688                        && TYPE_LENGTH (valtype) > 16);
1689
1690   if (struct_return)
1691     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
1692
1693   DEBUGTRACE ("xtensa_return_value(...)\n");
1694
1695   if (writebuf != NULL)
1696     {
1697       xtensa_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
1698     }
1699
1700   if (readbuf != NULL)
1701     {
1702       gdb_assert (!struct_return);
1703       xtensa_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
1704     }
1705   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
1706 }
1707
1708
1709 /* DUMMY FRAME */
1710
1711 static CORE_ADDR
1712 xtensa_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
1713                         struct value *function,
1714                         struct regcache *regcache,
1715                         CORE_ADDR bp_addr,
1716                         int nargs,
1717                         struct value **args,
1718                         CORE_ADDR sp,
1719                         int struct_return,
1720                         CORE_ADDR struct_addr)
1721 {
1722   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1723   int i;
1724   int size, onstack_size;
1725   gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (16);
1726   CORE_ADDR ra, ps;
1727   struct argument_info
1728   {
1729     const bfd_byte *contents;
1730     int length;
1731     int onstack;                /* onstack == 0 => in reg */
1732     int align;                  /* alignment */
1733     union
1734     {
1735       int offset;               /* stack offset if on stack.  */
1736       int regno;                /* regno if in register.  */
1737     } u;
1738   };
1739
1740   struct argument_info *arg_info =
1741     (struct argument_info *) alloca (nargs * sizeof (struct argument_info));
1742
1743   CORE_ADDR osp = sp;
1744
1745   DEBUGTRACE ("xtensa_push_dummy_call (...)\n");
1746
1747   if (xtensa_debug_level > 3)
1748     {
1749       int i;
1750       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] nargs = %d\n", nargs);
1751       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] sp=0x%x, struct_return=%d, "
1752                  "struct_addr=0x%x\n",
1753                  (int) sp, (int) struct_return, (int) struct_addr);
1754
1755       for (i = 0; i < nargs; i++)
1756         {
1757           struct value *arg = args[i];
1758           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1759           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%2d: %s %3d ", i,
1760                               host_address_to_string (arg),
1761                               TYPE_LENGTH (arg_type));
1762           switch (TYPE_CODE (arg_type))
1763             {
1764             case TYPE_CODE_INT:
1765               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "int");
1766               break;
1767             case TYPE_CODE_STRUCT:
1768               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "struct");
1769               break;
1770             default:
1771               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%3d", TYPE_CODE (arg_type));
1772               break;
1773             }
1774           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s\n",
1775                               host_address_to_string (value_contents (arg)));
1776         }
1777     }
1778
1779   /* First loop: collect information.
1780      Cast into type_long.  (This shouldn't happen often for C because
1781      GDB already does this earlier.)  It's possible that GDB could
1782      do it all the time but it's harmless to leave this code here.  */
1783
1784   size = 0;
1785   onstack_size = 0;
1786   i = 0;
1787
1788   if (struct_return)
1789     size = REGISTER_SIZE;
1790
1791   for (i = 0; i < nargs; i++)
1792     {
1793       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1794       struct value *arg = args[i];
1795       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1796
1797       switch (TYPE_CODE (arg_type))
1798         {
1799         case TYPE_CODE_INT:
1800         case TYPE_CODE_BOOL:
1801         case TYPE_CODE_CHAR:
1802         case TYPE_CODE_RANGE:
1803         case TYPE_CODE_ENUM:
1804
1805           /* Cast argument to long if necessary as the mask does it too.  */
1806           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1807               < TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long))
1808             {
1809               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_long;
1810               arg = value_cast (arg_type, arg);
1811             }
1812           /* Aligment is equal to the type length for the basic types.  */
1813           info->align = TYPE_LENGTH (arg_type);
1814           break;
1815
1816         case TYPE_CODE_FLT:
1817
1818           /* Align doubles correctly.  */
1819           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1820               == TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double))
1821             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double);
1822           else
1823             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1824           break;
1825
1826         case TYPE_CODE_STRUCT:
1827         default:
1828           info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1829           break;
1830         }
1831       info->length = TYPE_LENGTH (arg_type);
1832       info->contents = value_contents (arg);
1833
1834       /* Align size and onstack_size.  */
1835       size = (size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1836       onstack_size = (onstack_size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1837
1838       if (size + info->length > REGISTER_SIZE * ARG_NOF (gdbarch))
1839         {
1840           info->onstack = 1;
1841           info->u.offset = onstack_size;
1842           onstack_size += info->length;
1843         }
1844       else
1845         {
1846           info->onstack = 0;
1847           info->u.regno = ARG_1ST (gdbarch) + size / REGISTER_SIZE;
1848         }
1849       size += info->length;
1850     }
1851
1852   /* Adjust the stack pointer and align it.  */
1853   sp = align_down (sp - onstack_size, SP_ALIGNMENT);
1854
1855   /* Simulate MOVSP, if Windowed ABI.  */
1856   if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1857       && (sp != osp))
1858     {
1859       read_memory (osp - 16, buf, 16);
1860       write_memory (sp - 16, buf, 16);
1861     }
1862
1863   /* Second Loop: Load arguments.  */
1864
1865   if (struct_return)
1866     {
1867       store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, struct_addr);
1868       regcache_cooked_write (regcache, ARG_1ST (gdbarch), buf);
1869     }
1870
1871   for (i = 0; i < nargs; i++)
1872     {
1873       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1874
1875       if (info->onstack)
1876         {
1877           int n = info->length;
1878           CORE_ADDR offset = sp + info->u.offset;
1879
1880           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of a memory
1881              word in big-endian mode and require a shift.  This only
1882              applies for structures smaller than one word.  */
1883
1884           if (n < REGISTER_SIZE
1885               && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1886             offset += (REGISTER_SIZE - n);
1887
1888           write_memory (offset, info->contents, info->length);
1889
1890         }
1891       else
1892         {
1893           int n = info->length;
1894           const bfd_byte *cp = info->contents;
1895           int r = info->u.regno;
1896
1897           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of registers in
1898              big-endian mode and require a shift.  The odd-sized leftover will
1899              be at the end.  Note that this is only true for structures smaller
1900              than REGISTER_SIZE; for larger odd-sized structures the excess
1901              will be left-aligned in the register on both endiannesses.  */
1902
1903           if (n < REGISTER_SIZE && byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1904             {
1905               ULONGEST v;
1906               v = extract_unsigned_integer (cp, REGISTER_SIZE, byte_order);
1907               v = v >> ((REGISTER_SIZE - n) * TARGET_CHAR_BIT);
1908
1909               store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, v);
1910               regcache_cooked_write (regcache, r, buf);
1911
1912               cp += REGISTER_SIZE;
1913               n -= REGISTER_SIZE;
1914               r++;
1915             }
1916           else
1917             while (n > 0)
1918               {
1919                 regcache_cooked_write (regcache, r, cp);
1920
1921                 cp += REGISTER_SIZE;
1922                 n -= REGISTER_SIZE;
1923                 r++;
1924               }
1925         }
1926     }
1927
1928   /* Set the return address of dummy frame to the dummy address.
1929      The return address for the current function (in A0) is
1930      saved in the dummy frame, so we can savely overwrite A0 here.  */
1931
1932   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1933     {
1934       ULONGEST val;
1935
1936       ra = (bp_addr & 0x3fffffff) | 0x40000000;
1937       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), &val);
1938       ps = (unsigned long) val & ~0x00030000;
1939       regcache_cooked_write_unsigned
1940         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 4, ra);
1941       regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1942                                       gdbarch_ps_regnum (gdbarch),
1943                                       ps | 0x00010000);
1944
1945       /* All the registers have been saved.  After executing
1946          dummy call, they all will be restored.  So it's safe
1947          to modify WINDOWSTART register to make it look like there
1948          is only one register window corresponding to WINDOWEBASE.  */
1949
1950       regcache_raw_read (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
1951       regcache_cooked_write_unsigned
1952         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
1953          1 << extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
1954     }
1955   else
1956     {
1957       /* Simulate CALL0: write RA into A0 register.  */
1958       regcache_cooked_write_unsigned
1959         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base, bp_addr);
1960     }
1961
1962   /* Set new stack pointer and return it.  */
1963   regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1964                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1, sp);
1965   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1966   return sp + SP_ALIGNMENT;
1967 }
1968
1969
1970 /* Return a breakpoint for the current location of PC.  We always use
1971    the density version if we have density instructions (regardless of the
1972    current instruction at PC), and use regular instructions otherwise.  */
1973
1974 #define BIG_BREAKPOINT { 0x00, 0x04, 0x00 }
1975 #define LITTLE_BREAKPOINT { 0x00, 0x40, 0x00 }
1976 #define DENSITY_BIG_BREAKPOINT { 0xd2, 0x0f }
1977 #define DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT { 0x2d, 0xf0 }
1978
1979 static const unsigned char *
1980 xtensa_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr,
1981                            int *lenptr)
1982 {
1983   static unsigned char big_breakpoint[] = BIG_BREAKPOINT;
1984   static unsigned char little_breakpoint[] = LITTLE_BREAKPOINT;
1985   static unsigned char density_big_breakpoint[] = DENSITY_BIG_BREAKPOINT;
1986   static unsigned char density_little_breakpoint[] = DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT;
1987
1988   DEBUGTRACE ("xtensa_breakpoint_from_pc (pc = 0x%08x)\n", (int) *pcptr);
1989
1990   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_density_instructions)
1991     {
1992       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1993         {
1994           *lenptr = sizeof (density_big_breakpoint);
1995           return density_big_breakpoint;
1996         }
1997       else
1998         {
1999           *lenptr = sizeof (density_little_breakpoint);
2000           return density_little_breakpoint;
2001         }
2002     }
2003   else
2004     {
2005       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
2006         {
2007           *lenptr = sizeof (big_breakpoint);
2008           return big_breakpoint;
2009         }
2010       else
2011         {
2012           *lenptr = sizeof (little_breakpoint);
2013           return little_breakpoint;
2014         }
2015     }
2016 }
2017
2018 /* Call0 ABI support routines.  */
2019
2020 /* Return true, if PC points to "ret" or "ret.n".  */ 
2021
2022 static int
2023 call0_ret (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR finish_pc)
2024 {
2025 #define RETURN_RET goto done
2026   xtensa_isa isa;
2027   xtensa_insnbuf ins, slot;
2028   char ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2029   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2030   xtensa_format ifmt;
2031   int ilen, islots, is;
2032   xtensa_opcode opc;
2033   const char *opcname;
2034   int found_ret = 0;
2035
2036   isa = xtensa_default_isa;
2037   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2038   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2039   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2040   ba = 0;
2041
2042   for (ia = start_pc, bt = ia; ia < finish_pc ; ia += ilen)
2043     {
2044       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2045         {
2046           ba = ia;
2047           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < finish_pc
2048             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : finish_pc;
2049           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2050             RETURN_RET;
2051         }
2052
2053       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2054       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2055       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2056         RETURN_RET;
2057       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2058       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2059         RETURN_RET;
2060       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2061       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2062         RETURN_RET;
2063       
2064       for (is = 0; is < islots; ++is)
2065         {
2066           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2067             RETURN_RET;
2068           
2069           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2070           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2071             RETURN_RET;
2072           
2073           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2074           
2075           if ((strcasecmp (opcname, "ret.n") == 0)
2076               || (strcasecmp (opcname, "ret") == 0))
2077             {
2078               found_ret = 1;
2079               RETURN_RET;
2080             }
2081         }
2082     }
2083  done:
2084   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2085   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2086   return found_ret;
2087 }
2088
2089 /* Call0 opcode class.  Opcodes are preclassified according to what they
2090    mean for Call0 prologue analysis, and their number of significant operands.
2091    The purpose of this is to simplify prologue analysis by separating 
2092    instruction decoding (libisa) from the semantics of prologue analysis.  */
2093
2094 typedef enum
2095 {
2096   c0opc_illegal,       /* Unknown to libisa (invalid) or 'ill' opcode.  */
2097   c0opc_uninteresting, /* Not interesting for Call0 prologue analysis.  */
2098   c0opc_flow,          /* Flow control insn.  */
2099   c0opc_entry,         /* ENTRY indicates non-Call0 prologue.  */
2100   c0opc_break,         /* Debugger software breakpoints.  */
2101   c0opc_add,           /* Adding two registers.  */
2102   c0opc_addi,          /* Adding a register and an immediate.  */
2103   c0opc_and,           /* Bitwise "and"-ing two registers.  */
2104   c0opc_sub,           /* Subtracting a register from a register.  */
2105   c0opc_mov,           /* Moving a register to a register.  */
2106   c0opc_movi,          /* Moving an immediate to a register.  */
2107   c0opc_l32r,          /* Loading a literal.  */
2108   c0opc_s32i,          /* Storing word at fixed offset from a base register.  */
2109   c0opc_rwxsr,         /* RSR, WRS, or XSR instructions.  */
2110   c0opc_l32e,          /* L32E instruction.  */
2111   c0opc_s32e,          /* S32E instruction.  */
2112   c0opc_rfwo,          /* RFWO instruction.  */
2113   c0opc_rfwu,          /* RFWU instruction.  */
2114   c0opc_NrOf           /* Number of opcode classifications.  */
2115 } xtensa_insn_kind;
2116
2117 /* Return true,  if OPCNAME is RSR,  WRS,  or XSR instruction.  */
2118
2119 static int
2120 rwx_special_register (const char *opcname)
2121 {
2122   char ch = *opcname++;
2123   
2124   if ((ch != 'r') && (ch != 'w') && (ch != 'x'))
2125     return 0;
2126   if (*opcname++ != 's')
2127     return 0;
2128   if (*opcname++ != 'r')
2129     return 0;
2130   if (*opcname++ != '.')
2131     return 0;
2132
2133   return 1;
2134 }
2135
2136 /* Classify an opcode based on what it means for Call0 prologue analysis.  */
2137
2138 static xtensa_insn_kind
2139 call0_classify_opcode (xtensa_isa isa, xtensa_opcode opc)
2140 {
2141   const char *opcname;
2142   xtensa_insn_kind opclass = c0opc_uninteresting;
2143
2144   DEBUGTRACE ("call0_classify_opcode (..., opc = %d)\n", opc);
2145
2146   /* Get opcode name and handle special classifications.  */
2147
2148   opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2149
2150   if (opcname == NULL 
2151       || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
2152       || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0)
2153     opclass = c0opc_illegal;
2154   else if (strcasecmp (opcname, "break") == 0
2155            || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0)
2156      opclass = c0opc_break;
2157   else if (strcasecmp (opcname, "entry") == 0)
2158     opclass = c0opc_entry;
2159   else if (strcasecmp (opcname, "rfwo") == 0)
2160     opclass = c0opc_rfwo;
2161   else if (strcasecmp (opcname, "rfwu") == 0)
2162     opclass = c0opc_rfwu;
2163   else if (xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
2164            || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
2165            || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
2166            || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
2167            || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
2168            || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
2169     opclass = c0opc_flow;
2170
2171   /* Also, classify specific opcodes that need to be tracked.  */
2172   else if (strcasecmp (opcname, "add") == 0 
2173            || strcasecmp (opcname, "add.n") == 0)
2174     opclass = c0opc_add;
2175   else if (strcasecmp (opcname, "and") == 0)
2176     opclass = c0opc_and;
2177   else if (strcasecmp (opcname, "addi") == 0 
2178            || strcasecmp (opcname, "addi.n") == 0
2179            || strcasecmp (opcname, "addmi") == 0)
2180     opclass = c0opc_addi;
2181   else if (strcasecmp (opcname, "sub") == 0)
2182     opclass = c0opc_sub;
2183   else if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
2184            || strcasecmp (opcname, "or") == 0) /* Could be 'mov' asm macro.  */
2185     opclass = c0opc_mov;
2186   else if (strcasecmp (opcname, "movi") == 0 
2187            || strcasecmp (opcname, "movi.n") == 0)
2188     opclass = c0opc_movi;
2189   else if (strcasecmp (opcname, "l32r") == 0)
2190     opclass = c0opc_l32r;
2191   else if (strcasecmp (opcname, "s32i") == 0 
2192            || strcasecmp (opcname, "s32i.n") == 0)
2193     opclass = c0opc_s32i;
2194   else if (strcasecmp (opcname, "l32e") == 0)
2195     opclass = c0opc_l32e;
2196   else if (strcasecmp (opcname, "s32e") == 0)
2197     opclass = c0opc_s32e;
2198   else if (rwx_special_register (opcname))
2199     opclass = c0opc_rwxsr;
2200
2201   return opclass;
2202 }
2203
2204 /* Tracks register movement/mutation for a given operation, which may
2205    be within a bundle.  Updates the destination register tracking info
2206    accordingly.  The pc is needed only for pc-relative load instructions
2207    (eg. l32r).  The SP register number is needed to identify stores to
2208    the stack frame.  Returns 0, if analysis was succesfull, non-zero
2209    otherwise.  */
2210
2211 static int
2212 call0_track_op (struct gdbarch *gdbarch, xtensa_c0reg_t dst[], xtensa_c0reg_t src[],
2213                 xtensa_insn_kind opclass, int nods, unsigned odv[],
2214                 CORE_ADDR pc, int spreg, xtensa_frame_cache_t *cache)
2215 {
2216   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2217   unsigned litbase, litaddr, litval;
2218
2219   switch (opclass)
2220     {
2221     case c0opc_addi:
2222       /* 3 operands: dst, src, imm.  */
2223       gdb_assert (nods == 3);
2224       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2225       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2226       break;
2227     case c0opc_add:
2228       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2229       gdb_assert (nods == 3); 
2230       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2231         {
2232           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2233           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs + src[odv[1]].fr_ofs;
2234         }
2235       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2236         {
2237           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2238           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + src[odv[2]].fr_ofs;
2239         }
2240       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2241       break;
2242     case c0opc_and:
2243       /* 3 operands:  dst, src1, src2.  */
2244       gdb_assert (nods == 3);
2245       if (cache->c0.c0_fpalign == 0)
2246         {
2247           /* Handle dynamic stack alignment.  */
2248           if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg) && (src[odv[1]].fr_reg == spreg))
2249             {
2250               if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2251                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[2]].fr_ofs;
2252               break;
2253             }
2254           else if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg)
2255                    && (src[odv[2]].fr_reg == spreg))
2256             {
2257               if (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2258                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[1]].fr_ofs;
2259               break;
2260             }
2261           /* else fall through.  */
2262         }
2263       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2264         {
2265           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2266           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs & src[odv[1]].fr_ofs;
2267         }
2268       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2269         {
2270           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2271           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs & src[odv[2]].fr_ofs;
2272         }
2273       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2274       break;
2275     case c0opc_sub:
2276       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2277       gdb_assert (nods == 3);
2278       if      (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2279         {
2280           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2281           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs - src[odv[2]].fr_ofs;
2282         }
2283       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2284       break;
2285     case c0opc_mov:
2286       /* 2 operands: dst, src [, src].  */
2287       gdb_assert (nods == 2);
2288       /* First, check if it's a special case of saving unaligned SP
2289          to a spare register in case of dynamic stack adjustment.
2290          But, only do it one time.  The second time could be initializing
2291          frame pointer.  We don't want to overwrite the first one.  */
2292       if ((odv[1] == spreg) && (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP))
2293         cache->c0.c0_old_sp = odv[0];
2294
2295       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2296       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs;
2297       break;
2298     case c0opc_movi:
2299       /* 2 operands: dst, imm.  */
2300       gdb_assert (nods == 2);
2301       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2302       dst[odv[0]].fr_ofs = odv[1];
2303       break;
2304     case c0opc_l32r:
2305       /* 2 operands: dst, literal offset.  */
2306       gdb_assert (nods == 2);
2307       /* litbase = xtensa_get_litbase (pc);  can be also used.  */
2308       litbase = (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum == -1)
2309         ? 0 : xtensa_read_register
2310                 (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum);
2311       litaddr = litbase & 1
2312                   ? (litbase & ~1) + (signed)odv[1]
2313                   : (pc + 3  + (signed)odv[1]) & ~3;
2314       litval = read_memory_integer (litaddr, 4, byte_order);
2315       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2316       dst[odv[0]].fr_ofs = litval;
2317       break;
2318     case c0opc_s32i:
2319       /* 3 operands: value, base, offset.  */
2320       gdb_assert (nods == 3 && spreg >= 0 && spreg < C0_NREGS);
2321       /* First, check if it's a spill for saved unaligned SP,
2322          when dynamic stack adjustment was applied to this frame.  */
2323       if ((cache->c0.c0_fpalign != 0)           /* Dynamic stack adjustment.  */
2324           && (odv[1] == spreg)                  /* SP usage indicates spill.  */
2325           && (odv[0] == cache->c0.c0_old_sp))   /* Old SP register spilled.  */
2326         cache->c0.c0_sp_ofs = odv[2];
2327
2328       if (src[odv[1]].fr_reg == spreg        /* Store to stack frame.  */
2329           && (src[odv[1]].fr_ofs & 3) == 0   /* Alignment preserved.  */
2330           &&  src[odv[0]].fr_reg >= 0        /* Value is from a register.  */
2331           &&  src[odv[0]].fr_ofs == 0        /* Value hasn't been modified.  */
2332           &&  src[src[odv[0]].fr_reg].to_stk == C0_NOSTK) /* First time.  */
2333         {
2334           /* ISA encoding guarantees alignment.  But, check it anyway.  */
2335           gdb_assert ((odv[2] & 3) == 0);
2336           dst[src[odv[0]].fr_reg].to_stk = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2337         }
2338       break;
2339       /* If we end up inside Window Overflow / Underflow interrupt handler
2340          report an error because these handlers should have been handled
2341          already in a different way.  */
2342     case c0opc_l32e:
2343     case c0opc_s32e:
2344     case c0opc_rfwo:
2345     case c0opc_rfwu:
2346       return 1;
2347     default:
2348       return 1;
2349     }
2350   return 0;
2351 }
2352
2353 /* Analyze prologue of the function at start address to determine if it uses
2354    the Call0 ABI, and if so track register moves and linear modifications
2355    in the prologue up to the PC or just beyond the prologue, whichever is
2356    first. An 'entry' instruction indicates non-Call0 ABI and the end of the
2357    prologue. The prologue may overlap non-prologue instructions but is
2358    guaranteed to end by the first flow-control instruction (jump, branch,
2359    call or return).  Since an optimized function may move information around
2360    and change the stack frame arbitrarily during the prologue, the information
2361    is guaranteed valid only at the point in the function indicated by the PC.
2362    May be used to skip the prologue or identify the ABI, w/o tracking.
2363
2364    Returns:   Address of first instruction after prologue, or PC (whichever 
2365               is first), or 0, if decoding failed (in libisa).
2366    Input args:
2367       start   Start address of function/prologue.
2368       pc      Program counter to stop at.  Use 0 to continue to end of prologue.
2369               If 0, avoids infinite run-on in corrupt code memory by bounding
2370               the scan to the end of the function if that can be determined.
2371       nregs   Number of general registers to track.
2372    InOut args:
2373       cache   Xtensa frame cache.
2374
2375       Note that these may produce useful results even if decoding fails
2376       because they begin with default assumptions that analysis may change.  */
2377
2378 static CORE_ADDR
2379 call0_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
2380                         CORE_ADDR start, CORE_ADDR pc,
2381                         int nregs, xtensa_frame_cache_t *cache)
2382 {
2383   CORE_ADDR ia;             /* Current insn address in prologue.  */
2384   CORE_ADDR ba = 0;         /* Current address at base of insn buffer.  */
2385   CORE_ADDR bt;             /* Current address at top+1 of insn buffer.  */
2386   char ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];/* Instruction buffer for decoding prologue.  */
2387   xtensa_isa isa;           /* libisa ISA handle.  */
2388   xtensa_insnbuf ins, slot; /* libisa handle to decoded insn, slot.  */
2389   xtensa_format ifmt;       /* libisa instruction format.  */
2390   int ilen, islots, is;     /* Instruction length, nbr slots, current slot.  */
2391   xtensa_opcode opc;        /* Opcode in current slot.  */
2392   xtensa_insn_kind opclass; /* Opcode class for Call0 prologue analysis.  */
2393   int nods;                 /* Opcode number of operands.  */
2394   unsigned odv[C0_MAXOPDS]; /* Operand values in order provided by libisa.  */
2395   xtensa_c0reg_t *rtmp;     /* Register tracking info snapshot.  */
2396   int j;                    /* General loop counter.  */
2397   int fail = 0;             /* Set non-zero and exit, if decoding fails.  */
2398   CORE_ADDR body_pc;        /* The PC for the first non-prologue insn.  */
2399   CORE_ADDR end_pc;         /* The PC for the lust function insn.  */
2400
2401   struct symtab_and_line prologue_sal;
2402
2403   DEBUGTRACE ("call0_analyze_prologue (start = 0x%08x, pc = 0x%08x, ...)\n", 
2404               (int)start, (int)pc);
2405
2406   /* Try to limit the scan to the end of the function if a non-zero pc
2407      arg was not supplied to avoid probing beyond the end of valid memory.
2408      If memory is full of garbage that classifies as c0opc_uninteresting.
2409      If this fails (eg. if no symbols) pc ends up 0 as it was.
2410      Intialize the Call0 frame and register tracking info.
2411      Assume it's Call0 until an 'entry' instruction is encountered.
2412      Assume we may be in the prologue until we hit a flow control instr.  */
2413
2414   rtmp = NULL;
2415   body_pc = UINT_MAX;
2416   end_pc = 0;
2417
2418   /* Find out, if we have an information about the prologue from DWARF.  */
2419   prologue_sal = find_pc_line (start, 0);
2420   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
2421     body_pc = prologue_sal.end;
2422
2423   /* If we are going to analyze the prologue in general without knowing about
2424      the current PC, make the best assumtion for the end of the prologue.  */
2425   if (pc == 0)
2426     {
2427       find_pc_partial_function (start, 0, NULL, &end_pc);
2428       body_pc = min (end_pc, body_pc);
2429     }
2430   else
2431     body_pc = min (pc, body_pc);
2432
2433   cache->call0 = 1;
2434   rtmp = (xtensa_c0reg_t*) alloca(nregs * sizeof(xtensa_c0reg_t));
2435
2436   if (!xtensa_default_isa)
2437     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
2438   isa = xtensa_default_isa;
2439   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2440   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2441   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2442
2443   for (ia = start, bt = ia; ia < body_pc ; ia += ilen)
2444     {
2445       /* (Re)fill instruction buffer from memory if necessary, but do not
2446          read memory beyond PC to be sure we stay within text section
2447          (this protection only works if a non-zero pc is supplied).  */
2448
2449       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2450         {
2451           ba = ia;
2452           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < body_pc ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : body_pc;
2453           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2454             error (_("Unable to read target memory ..."));
2455         }
2456
2457       /* Decode format information.  */
2458
2459       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2460       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2461       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2462         {
2463           fail = 1;
2464           goto done;
2465         }
2466       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2467       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2468         {
2469           fail = 1;
2470           goto done;
2471         }
2472       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2473       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2474         {
2475           fail = 1;
2476           goto done;
2477         }
2478
2479       /* Analyze a bundle or a single instruction, using a snapshot of 
2480          the register tracking info as input for the entire bundle so that
2481          register changes do not take effect within this bundle.  */
2482
2483       for (j = 0; j < nregs; ++j)
2484         rtmp[j] = cache->c0.c0_rt[j];
2485
2486       for (is = 0; is < islots; ++is)
2487         {
2488           /* Decode a slot and classify the opcode.  */
2489
2490           fail = xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot);
2491           if (fail)
2492             goto done;
2493
2494           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2495           DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] instr addr = 0x%08x, opc = %d\n", 
2496                      (unsigned)ia, opc);
2497           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2498             opclass = c0opc_illegal;
2499           else
2500             opclass = call0_classify_opcode (isa, opc);
2501
2502           /* Decide whether to track this opcode, ignore it, or bail out.  */
2503
2504           switch (opclass)
2505             {
2506             case c0opc_illegal:
2507             case c0opc_break:
2508               fail = 1;
2509               goto done;
2510
2511             case c0opc_uninteresting:
2512               continue;
2513
2514             case c0opc_flow:  /* Flow control instructions stop analysis.  */
2515             case c0opc_rwxsr: /* RSR, WSR, XSR instructions stop analysis.  */
2516               goto done;
2517
2518             case c0opc_entry:
2519               cache->call0 = 0;
2520               ia += ilen;               /* Skip over 'entry' insn.  */
2521               goto done;
2522
2523             default:
2524               cache->call0 = 1;
2525             }
2526
2527           /* Only expected opcodes should get this far.  */
2528
2529           /* Extract and decode the operands.  */
2530           nods = xtensa_opcode_num_operands (isa, opc);
2531           if (nods == XTENSA_UNDEFINED)
2532             {
2533               fail = 1;
2534               goto done;
2535             }
2536
2537           for (j = 0; j < nods && j < C0_MAXOPDS; ++j)
2538             {
2539               fail = xtensa_operand_get_field (isa, opc, j, ifmt, 
2540                                                is, slot, &odv[j]);
2541               if (fail)
2542                 goto done;
2543
2544               fail = xtensa_operand_decode (isa, opc, j, &odv[j]);
2545               if (fail)
2546                 goto done;
2547             }
2548
2549           /* Check operands to verify use of 'mov' assembler macro.  */
2550           if (opclass == c0opc_mov && nods == 3)
2551             {
2552               if (odv[2] == odv[1])
2553                 {
2554                   nods = 2;
2555                   if ((odv[0] == 1) && (odv[1] != 1))
2556                     /* OR  A1, An, An  , where n != 1.
2557                        This means we are inside epilogue already.  */
2558                     goto done;
2559                 }
2560               else
2561                 {
2562                   opclass = c0opc_uninteresting;
2563                   continue;
2564                 }
2565             }
2566
2567           /* Track register movement and modification for this operation.  */
2568           fail = call0_track_op (gdbarch, cache->c0.c0_rt, rtmp,
2569                                  opclass, nods, odv, ia, 1, cache);
2570           if (fail)
2571             goto done;
2572         }
2573     }
2574 done:
2575   DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] stopped at instr addr 0x%08x, %s\n",
2576              (unsigned)ia, fail ? "failed" : "succeeded");
2577   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2578   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2579   return fail ? XTENSA_ISA_BADPC : ia;
2580 }
2581
2582 /* Initialize frame cache for the current frame in CALL0 ABI.  */
2583
2584 static void
2585 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2586                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc)
2587 {
2588   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2589   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2590   CORE_ADDR start_pc;           /* The beginning of the function.  */
2591   CORE_ADDR body_pc=UINT_MAX;   /* PC, where prologue analysis stopped.  */
2592   CORE_ADDR sp, fp, ra;
2593   int fp_regnum = C0_SP, c0_hasfp = 0, c0_frmsz = 0, prev_sp = 0, to_stk;
2594  
2595   sp = get_frame_register_unsigned
2596     (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
2597   fp = sp; /* Assume FP == SP until proven otherwise.  */
2598
2599   /* Find the beginning of the prologue of the function containing the PC
2600      and analyze it up to the PC or the end of the prologue.  */
2601
2602   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &start_pc, NULL))
2603     {
2604       body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, pc, C0_NREGS, cache);
2605
2606       if (body_pc == XTENSA_ISA_BADPC)
2607         {
2608           warning_once ();
2609           ra = 0;
2610           goto finish_frame_analysis;
2611         }
2612     }
2613   
2614   /* Get the frame information and FP (if used) at the current PC.
2615      If PC is in the prologue, the prologue analysis is more reliable
2616      than DWARF info.  We don't not know for sure, if PC is in the prologue,
2617      but we do know no calls have yet taken place, so we can almost
2618      certainly rely on the prologue analysis.  */
2619
2620   if (body_pc <= pc)
2621     {
2622       /* Prologue analysis was successful up to the PC.
2623          It includes the cases when PC == START_PC.  */
2624       c0_hasfp = cache->c0.c0_rt[C0_FP].fr_reg == C0_SP;
2625       /* c0_hasfp == true means there is a frame pointer because
2626          we analyzed the prologue and found that cache->c0.c0_rt[C0_FP]
2627          was derived from SP.  Otherwise, it would be C0_FP.  */
2628       fp_regnum = c0_hasfp ? C0_FP : C0_SP;
2629       c0_frmsz = - cache->c0.c0_rt[fp_regnum].fr_ofs;
2630       fp_regnum += gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base;
2631     }
2632   else  /* No data from the prologue analysis.  */
2633     {
2634       c0_hasfp = 0;
2635       fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_SP;
2636       c0_frmsz = 0;
2637       start_pc = pc;
2638    }
2639
2640   if (cache->c0.c0_fpalign)
2641     {
2642       /* This frame has a special prologue with a dynamic stack adjustment
2643          to force an alignment, which is bigger than standard 16 bytes.  */
2644
2645       CORE_ADDR unaligned_sp;
2646
2647       if (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP)
2648         /* This can't be.  Prologue code should be consistent.
2649            Unaligned stack pointer should be saved in a spare register.  */
2650         {
2651           warning_once ();
2652           ra = 0;
2653           goto finish_frame_analysis;
2654         }
2655
2656       if (cache->c0.c0_sp_ofs == C0_NOSTK)
2657         /* Saved unaligned value of SP is kept in a register.  */
2658         unaligned_sp = get_frame_register_unsigned
2659           (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_old_sp);
2660       else
2661         /* Get the value from stack.  */
2662         unaligned_sp = (CORE_ADDR)
2663           read_memory_integer (fp + cache->c0.c0_sp_ofs, 4, byte_order);
2664
2665       prev_sp = unaligned_sp + c0_frmsz;
2666     }
2667   else
2668     prev_sp = fp + c0_frmsz;
2669
2670   /* Frame size from debug info or prologue tracking does not account for 
2671      alloca() and other dynamic allocations.  Adjust frame size by FP - SP.  */
2672   if (c0_hasfp)
2673     {
2674       fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
2675
2676       /* Update the stack frame size.  */
2677       c0_frmsz += fp - sp;
2678     }
2679
2680   /* Get the return address (RA) from the stack if saved,
2681      or try to get it from a register.  */
2682
2683   to_stk = cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk;
2684   if (to_stk != C0_NOSTK)
2685     ra = (CORE_ADDR) 
2686       read_memory_integer (sp + c0_frmsz + cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk,
2687                            4, byte_order);
2688
2689   else if (cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_CONST
2690            && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_ofs == 0)
2691     {
2692       /* Special case for terminating backtrace at a function that wants to
2693          be seen as the outermost one.  Such a function will clear it's RA (A0)
2694          register to 0 in the prologue instead of saving its original value.  */
2695       ra = 0;
2696     }
2697   else
2698     {
2699       /* RA was copied to another register or (before any function call) may
2700          still be in the original RA register.  This is not always reliable:
2701          even in a leaf function, register tracking stops after prologue, and
2702          even in prologue, non-prologue instructions (not tracked) may overwrite
2703          RA or any register it was copied to.  If likely in prologue or before
2704          any call, use retracking info and hope for the best (compiler should
2705          have saved RA in stack if not in a leaf function).  If not in prologue,
2706          too bad.  */
2707
2708       int i;
2709       for (i = 0; 
2710            (i < C0_NREGS) &&
2711              (i == C0_RA || cache->c0.c0_rt[i].fr_reg != C0_RA);
2712            ++i);
2713       if (i >= C0_NREGS && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_RA)
2714         i = C0_RA;
2715       if (i < C0_NREGS)
2716         {
2717           ra = get_frame_register_unsigned
2718             (this_frame,
2719              gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_rt[i].fr_reg);
2720         }
2721       else ra = 0;
2722     }
2723   
2724  finish_frame_analysis:
2725   cache->pc = start_pc;
2726   cache->ra = ra;
2727   /* RA == 0 marks the outermost frame.  Do not go past it.  */
2728   cache->prev_sp = (ra != 0) ?  prev_sp : 0;
2729   cache->c0.fp_regnum = fp_regnum;
2730   cache->c0.c0_frmsz = c0_frmsz;
2731   cache->c0.c0_hasfp = c0_hasfp;
2732   cache->c0.c0_fp = fp;
2733 }
2734
2735 static CORE_ADDR a0_saved;
2736 static CORE_ADDR a7_saved;
2737 static CORE_ADDR a11_saved;
2738 static int a0_was_saved;
2739 static int a7_was_saved;
2740 static int a11_was_saved;
2741
2742 /* Simulate L32E instruction:  AT <-- ref (AS + offset).  */
2743 static void
2744 execute_l32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2745 {
2746   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2747   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2748   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2749   unsigned int spilled_value
2750     = read_memory_unsigned_integer (addr, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
2751
2752   if ((at == 0) && !a0_was_saved)
2753     {
2754       a0_saved = xtensa_read_register (atreg);
2755       a0_was_saved = 1;
2756     }
2757   else if ((at == 7) && !a7_was_saved)
2758     {
2759       a7_saved = xtensa_read_register (atreg);
2760       a7_was_saved = 1;
2761     }
2762   else if ((at == 11) && !a11_was_saved)
2763     {
2764       a11_saved = xtensa_read_register (atreg);
2765       a11_was_saved = 1;
2766     }
2767
2768   xtensa_write_register (atreg, spilled_value);
2769 }
2770
2771 /* Simulate S32E instruction:  AT --> ref (AS + offset).  */
2772 static void
2773 execute_s32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2774 {
2775   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2776   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2777   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2778   ULONGEST spilled_value = xtensa_read_register (atreg);
2779
2780   write_memory_unsigned_integer (addr, 4,
2781                                  gdbarch_byte_order (gdbarch),
2782                                  spilled_value);
2783 }
2784
2785 #define XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN  200
2786
2787 typedef enum
2788 {
2789   xtWindowOverflow,
2790   xtWindowUnderflow,
2791   xtNoExceptionHandler
2792 } xtensa_exception_handler_t;
2793
2794 /* Execute instruction stream from current PC until hitting RFWU or RFWO.
2795    Return type of Xtensa Window Interrupt Handler on success.  */
2796 static xtensa_exception_handler_t
2797 execute_code (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc, CORE_ADDR wb)
2798 {
2799   xtensa_isa isa;
2800   xtensa_insnbuf ins, slot;
2801   char ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2802   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2803   xtensa_format ifmt;
2804   int ilen, islots, is;
2805   xtensa_opcode opc;
2806   int insn_num = 0;
2807   int fail = 0;
2808   void (*func) (struct gdbarch *, int, int, int, CORE_ADDR);
2809
2810   int at, as, offset;
2811   int num_operands;
2812
2813   /* WindowUnderflow12 = true, when inside _WindowUnderflow12.  */ 
2814   int WindowUnderflow12 = (current_pc & 0x1ff) >= 0x140; 
2815
2816   isa = xtensa_default_isa;
2817   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2818   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2819   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2820   ba = 0;
2821   ia = current_pc;
2822   bt = ia;
2823
2824   a0_was_saved = 0;
2825   a7_was_saved = 0;
2826   a11_was_saved = 0;
2827
2828   while (insn_num++ < XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN)
2829     {
2830       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2831         {
2832           ba = ia;
2833           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ);
2834           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
2835             return xtNoExceptionHandler;
2836         }
2837       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2838       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2839       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2840         return xtNoExceptionHandler;
2841       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2842       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2843         return xtNoExceptionHandler;
2844       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2845       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2846         return xtNoExceptionHandler;
2847       for (is = 0; is < islots; ++is)
2848         {
2849           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2850             return xtNoExceptionHandler;
2851           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2852           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2853             return xtNoExceptionHandler;
2854           switch (call0_classify_opcode (isa, opc))
2855             {
2856             case c0opc_illegal:
2857             case c0opc_flow:
2858             case c0opc_entry:
2859             case c0opc_break:
2860               /* We expect none of them here.  */
2861               return xtNoExceptionHandler;
2862             case c0opc_l32e:
2863               func = execute_l32e;
2864               break;
2865             case c0opc_s32e:
2866               func = execute_s32e;
2867               break;
2868             case c0opc_rfwo: /* RFWO.  */
2869               /* Here, we return from WindowOverflow handler and,
2870                  if we stopped at the very beginning, which means
2871                  A0 was saved, we have to restore it now.  */
2872               if (a0_was_saved)
2873                 {
2874                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2875                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2876                                             wb);
2877                   xtensa_write_register (arreg, a0_saved);
2878                 }
2879               return xtWindowOverflow;
2880             case c0opc_rfwu: /* RFWU.  */
2881               /* Here, we return from WindowUnderflow handler.
2882                  Let's see if either A7 or A11 has to be restored.  */
2883               if (WindowUnderflow12)
2884                 {
2885                   if (a11_was_saved)
2886                     {
2887                       int arreg = arreg_number (gdbarch,
2888                                                 gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 11,
2889                                                 wb);
2890                       xtensa_write_register (arreg, a11_saved);
2891                     }
2892                 }
2893               else if (a7_was_saved)
2894                 {
2895                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2896                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 7,
2897                                             wb);
2898                   xtensa_write_register (arreg, a7_saved);
2899                 }
2900               return xtWindowUnderflow;
2901             default: /* Simply skip this insns.  */
2902               continue;
2903             }
2904
2905           /* Decode arguments for L32E / S32E and simulate their execution.  */
2906           if ( xtensa_opcode_num_operands (isa, opc) != 3 )
2907             return xtNoExceptionHandler;
2908           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, &at))
2909             return xtNoExceptionHandler;
2910           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0, &at))
2911             return xtNoExceptionHandler;
2912           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, is, slot, &as))
2913             return xtNoExceptionHandler;
2914           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &as))
2915             return xtNoExceptionHandler;
2916           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 2, ifmt, is, slot, &offset))
2917             return xtNoExceptionHandler;
2918           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 2, &offset))
2919             return xtNoExceptionHandler;
2920
2921           (*func) (gdbarch, at, as, offset, wb);
2922         }
2923
2924       ia += ilen;
2925     }
2926   return xtNoExceptionHandler;
2927 }
2928
2929 /* Handle Window Overflow / Underflow exception frames.  */
2930
2931 static void
2932 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2933                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
2934                                      CORE_ADDR pc)
2935 {
2936   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2937   CORE_ADDR ps, wb, ws, ra;
2938   int epc1_regnum, i, regnum;
2939   xtensa_exception_handler_t eh_type;
2940
2941   /* Read PS, WB, and WS from the hardware. Note that PS register
2942      must be present, if Windowed ABI is supported.  */
2943   ps = xtensa_read_register (gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
2944   wb = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
2945   ws = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
2946
2947   /* Execute all the remaining instructions from Window Interrupt Handler
2948      by simulating them on the remote protocol level.  On return, set the
2949      type of Xtensa Window Interrupt Handler, or report an error.  */
2950   eh_type = execute_code (gdbarch, pc, wb);
2951   if (eh_type == xtNoExceptionHandler)
2952     error (_("\
2953 Unable to decode Xtensa Window Interrupt Handler's code."));
2954
2955   cache->ps = ps ^ PS_EXC;      /* Clear the exception bit in PS.  */
2956   cache->call0 = 0;             /* It's Windowed ABI.  */
2957
2958   /* All registers for the cached frame will be alive.  */
2959   for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
2960     cache->wd.aregs[i] = -1;
2961
2962   if (eh_type == xtWindowOverflow)
2963     cache->wd.ws = ws ^ (1 << wb);
2964   else /* eh_type == xtWindowUnderflow.  */
2965     cache->wd.ws = ws | (1 << wb);
2966
2967   cache->wd.wb = (ps & 0xf00) >> 8; /* Set WB to OWB.  */
2968   regnum = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2969                          cache->wd.wb);
2970   ra = xtensa_read_register (regnum);
2971   cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
2972   cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum + 1);
2973   /* Set regnum to a frame pointer of the frame being cached.  */
2974   regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
2975   regnum = arreg_number (gdbarch,
2976                          gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum,
2977                          cache->wd.wb);
2978   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, regnum);
2979
2980   /* Read PC of interrupted function from EPC1 register.  */
2981   epc1_regnum = xtensa_find_register_by_name (gdbarch,"epc1");
2982   if (epc1_regnum < 0)
2983     error(_("Unable to read Xtensa register EPC1"));
2984   cache->ra = xtensa_read_register (epc1_regnum);
2985   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
2986 }
2987
2988
2989 /* Skip function prologue.
2990
2991    Return the pc of the first instruction after prologue.  GDB calls this to
2992    find the address of the first line of the function or (if there is no line
2993    number information) to skip the prologue for planting breakpoints on 
2994    function entries.  Use debug info (if present) or prologue analysis to skip 
2995    the prologue to achieve reliable debugging behavior.  For windowed ABI, 
2996    only the 'entry' instruction is skipped.  It is not strictly necessary to 
2997    skip the prologue (Call0) or 'entry' (Windowed) because xt-gdb knows how to
2998    backtrace at any point in the prologue, however certain potential hazards 
2999    are avoided and a more "normal" debugging experience is ensured by 
3000    skipping the prologue (can be disabled by defining DONT_SKIP_PROLOG).
3001    For example, if we don't skip the prologue:
3002    - Some args may not yet have been saved to the stack where the debug
3003      info expects to find them (true anyway when only 'entry' is skipped);
3004    - Software breakpoints ('break' instrs) may not have been unplanted 
3005      when the prologue analysis is done on initializing the frame cache, 
3006      and breaks in the prologue will throw off the analysis.
3007
3008    If we have debug info ( line-number info, in particular ) we simply skip
3009    the code associated with the first function line effectively skipping
3010    the prologue code.  It works even in cases like
3011
3012    int main()
3013    {    int local_var = 1;
3014         ....
3015    }
3016
3017    because, for this source code, both Xtensa compilers will generate two
3018    separate entries ( with the same line number ) in dwarf line-number
3019    section to make sure there is a boundary between the prologue code and
3020    the rest of the function.
3021
3022    If there is no debug info, we need to analyze the code.  */
3023
3024 /* #define DONT_SKIP_PROLOGUE  */
3025
3026 static CORE_ADDR
3027 xtensa_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
3028 {
3029   struct symtab_and_line prologue_sal;
3030   CORE_ADDR body_pc;
3031
3032   DEBUGTRACE ("xtensa_skip_prologue (start_pc = 0x%08x)\n", (int) start_pc);
3033
3034 #if DONT_SKIP_PROLOGUE
3035   return start_pc;
3036 #endif
3037
3038  /* Try to find first body line from debug info.  */
3039
3040   prologue_sal = find_pc_line (start_pc, 0);
3041   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
3042     {
3043       /* In Call0,  it is possible to have a function with only one instruction
3044          ('ret') resulting from a one-line optimized function that does nothing.
3045          In that case,  prologue_sal.end may actually point to the start of the
3046          next function in the text section,  causing a breakpoint to be set at
3047          the wrong place.  Check,  if the end address is within a different
3048          function,  and if so return the start PC.  We know we have symbol
3049          information.  */
3050
3051       CORE_ADDR end_func;
3052
3053       if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
3054           && call0_ret (start_pc, prologue_sal.end))
3055         return start_pc;
3056
3057       find_pc_partial_function (prologue_sal.end, NULL, &end_func, NULL);
3058       if (end_func != start_pc)
3059         return start_pc;
3060
3061       return prologue_sal.end;
3062     }
3063
3064   /* No debug line info.  Analyze prologue for Call0 or simply skip ENTRY.  */
3065   body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, 0, 0,
3066                                     xtensa_alloc_frame_cache (0));
3067   return body_pc != 0 ? body_pc : start_pc;
3068 }
3069
3070 /* Verify the current configuration.  */
3071 static void
3072 xtensa_verify_config (struct gdbarch *gdbarch)
3073 {
3074   struct ui_file *log;
3075   struct cleanup *cleanups;
3076   struct gdbarch_tdep *tdep;
3077   long length;
3078   char *buf;
3079
3080   tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3081   log = mem_fileopen ();
3082   cleanups = make_cleanup_ui_file_delete (log);
3083
3084   /* Verify that we got a reasonable number of AREGS.  */
3085   if ((tdep->num_aregs & -tdep->num_aregs) != tdep->num_aregs)
3086     fprintf_unfiltered (log, _("\
3087 \n\tnum_aregs: Number of AR registers (%d) is not a power of two!"),
3088                         tdep->num_aregs);
3089
3090   /* Verify that certain registers exist.  */
3091
3092   if (tdep->pc_regnum == -1)
3093     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tpc_regnum: No PC register"));
3094   if (tdep->isa_use_exceptions && tdep->ps_regnum == -1)
3095     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tps_regnum: No PS register"));
3096
3097   if (tdep->isa_use_windowed_registers)
3098     {
3099       if (tdep->wb_regnum == -1)
3100         fprintf_unfiltered (log, _("\n\twb_regnum: No WB register"));
3101       if (tdep->ws_regnum == -1)
3102         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tws_regnum: No WS register"));
3103       if (tdep->ar_base == -1)
3104         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tar_base: No AR registers"));
3105     }
3106
3107   if (tdep->a0_base == -1)
3108     fprintf_unfiltered (log, _("\n\ta0_base: No Ax registers"));
3109
3110   buf = ui_file_xstrdup (log, &length);
3111   make_cleanup (xfree, buf);
3112   if (length > 0)
3113     internal_error (__FILE__, __LINE__,
3114                     _("the following are invalid: %s"), buf);
3115   do_cleanups (cleanups);
3116 }
3117
3118
3119 /* Derive specific register numbers from the array of registers.  */
3120
3121 static void
3122 xtensa_derive_tdep (struct gdbarch_tdep *tdep)
3123 {
3124   xtensa_register_t* rmap;
3125   int n, max_size = 4;
3126
3127   tdep->num_regs = 0;
3128   tdep->num_nopriv_regs = 0;
3129
3130 /* Special registers 0..255 (core).  */
3131 #define XTENSA_DBREGN_SREG(n)  (0x0200+(n))
3132
3133   for (rmap = tdep->regmap, n = 0; rmap->target_number != -1; n++, rmap++)
3134     {
3135       if (rmap->target_number == 0x0020)
3136         tdep->pc_regnum = n;
3137       else if (rmap->target_number == 0x0100)
3138         tdep->ar_base = n;
3139       else if (rmap->target_number == 0x0000)
3140         tdep->a0_base = n;
3141       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(72))
3142         tdep->wb_regnum = n;
3143       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(73))
3144         tdep->ws_regnum = n;
3145       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(233))
3146         tdep->debugcause_regnum = n;
3147       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(232))
3148         tdep->exccause_regnum = n;
3149       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(238))
3150         tdep->excvaddr_regnum = n;
3151       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(0))
3152         tdep->lbeg_regnum = n;
3153       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(1))
3154         tdep->lend_regnum = n;
3155       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(2))
3156         tdep->lcount_regnum = n;
3157       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(3))
3158         tdep->sar_regnum = n;
3159       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(5))
3160         tdep->litbase_regnum = n;
3161       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(230))
3162         tdep->ps_regnum = n;
3163 #if 0
3164       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(226))
3165         tdep->interrupt_regnum = n;
3166       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(227))
3167         tdep->interrupt2_regnum = n;
3168       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(224))
3169         tdep->cpenable_regnum = n;
3170 #endif
3171
3172       if (rmap->byte_size > max_size)
3173         max_size = rmap->byte_size;
3174       if (rmap->mask != 0 && tdep->num_regs == 0)
3175         tdep->num_regs = n;
3176       /* Find out out how to deal with priveleged registers.
3177
3178          if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3179               && tdep->num_nopriv_regs == 0)
3180            tdep->num_nopriv_regs = n;
3181       */
3182       if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3183           && tdep->num_regs == 0)
3184         tdep->num_regs = n;
3185     }
3186
3187   /* Number of pseudo registers.  */
3188   tdep->num_pseudo_regs = n - tdep->num_regs;
3189
3190   /* Empirically determined maximum sizes.  */
3191   tdep->max_register_raw_size = max_size;
3192   tdep->max_register_virtual_size = max_size;
3193 }
3194
3195 /* Module "constructor" function.  */
3196
3197 extern struct gdbarch_tdep xtensa_tdep;
3198
3199 static struct gdbarch *
3200 xtensa_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
3201 {
3202   struct gdbarch_tdep *tdep;
3203   struct gdbarch *gdbarch;
3204   struct xtensa_abi_handler *abi_handler;
3205
3206   DEBUGTRACE ("gdbarch_init()\n");
3207
3208   /* We have to set the byte order before we call gdbarch_alloc.  */
3209   info.byte_order = XCHAL_HAVE_BE ? BFD_ENDIAN_BIG : BFD_ENDIAN_LITTLE;
3210
3211   tdep = &xtensa_tdep;
3212   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3213   xtensa_derive_tdep (tdep);
3214
3215   /* Verify our configuration.  */
3216   xtensa_verify_config (gdbarch);
3217   xtensa_session_once_reported = 0;
3218
3219   /* Pseudo-Register read/write.  */
3220   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, xtensa_pseudo_register_read);
3221   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, xtensa_pseudo_register_write);
3222
3223   /* Set target information.  */
3224   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, tdep->num_regs);
3225   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, tdep->num_pseudo_regs);
3226   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, tdep->a0_base + 1);
3227   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3228   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, tdep->ps_regnum);
3229
3230   /* Renumber registers for known formats (stabs and dwarf2).  */
3231   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3232   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3233
3234   /* We provide our own function to get register information.  */
3235   set_gdbarch_register_name (gdbarch, xtensa_register_name);
3236   set_gdbarch_register_type (gdbarch, xtensa_register_type);
3237
3238   /* To call functions from GDB using dummy frame.  */
3239   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, xtensa_push_dummy_call);
3240
3241   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
3242
3243   set_gdbarch_return_value (gdbarch, xtensa_return_value);
3244
3245   /* Advance PC across any prologue instructions to reach "real" code.  */
3246   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, xtensa_skip_prologue);
3247
3248   /* Stack grows downward.  */
3249   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3250
3251   /* Set breakpoints.  */
3252   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, xtensa_breakpoint_from_pc);
3253
3254   /* After breakpoint instruction or illegal instruction, pc still
3255      points at break instruction, so don't decrement.  */
3256   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
3257
3258   /* We don't skip args.  */
3259   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
3260
3261   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, xtensa_unwind_pc);
3262
3263   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, xtensa_frame_align);
3264
3265   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, xtensa_dummy_id);
3266
3267   /* Frame handling.  */
3268   frame_base_set_default (gdbarch, &xtensa_frame_base);
3269   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &xtensa_unwind);
3270   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3271
3272   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_xtensa);
3273
3274   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
3275
3276   xtensa_add_reggroups (gdbarch);
3277   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, xtensa_register_reggroup_p);
3278
3279   set_gdbarch_regset_from_core_section (gdbarch,
3280                                         xtensa_regset_from_core_section);
3281
3282   set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3283     (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3284
3285   return gdbarch;
3286 }
3287
3288 static void
3289 xtensa_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
3290 {
3291   error (_("xtensa_dump_tdep(): not implemented"));
3292 }
3293
3294 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
3295 extern initialize_file_ftype _initialize_xtensa_tdep;
3296
3297 void
3298 _initialize_xtensa_tdep (void)
3299 {
3300   struct cmd_list_element *c;
3301
3302   gdbarch_register (bfd_arch_xtensa, xtensa_gdbarch_init, xtensa_dump_tdep);
3303   xtensa_init_reggroups ();
3304
3305   add_setshow_zinteger_cmd ("xtensa",
3306                             class_maintenance,
3307                             &xtensa_debug_level,
3308                             _("Set Xtensa debugging."),
3309                             _("Show Xtensa debugging."), _("\
3310 When non-zero, Xtensa-specific debugging is enabled. \
3311 Can be 1, 2, 3, or 4 indicating the level of debugging."),
3312                             NULL,
3313                             NULL,
3314                             &setdebuglist, &showdebuglist);
3315 }