Update years in copyright notice for the GDB files.
[external/binutils.git] / gdb / xtensa-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Xtensa port of GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2003-2013 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "frame.h"
22 #include "solib-svr4.h"
23 #include "symtab.h"
24 #include "symfile.h"
25 #include "objfiles.h"
26 #include "gdbtypes.h"
27 #include "gdbcore.h"
28 #include "value.h"
29 #include "dis-asm.h"
30 #include "inferior.h"
31 #include "floatformat.h"
32 #include "regcache.h"
33 #include "reggroups.h"
34 #include "regset.h"
35
36 #include "dummy-frame.h"
37 #include "dwarf2.h"
38 #include "dwarf2-frame.h"
39 #include "dwarf2loc.h"
40 #include "frame.h"
41 #include "frame-base.h"
42 #include "frame-unwind.h"
43
44 #include "arch-utils.h"
45 #include "gdbarch.h"
46 #include "remote.h"
47 #include "serial.h"
48
49 #include "command.h"
50 #include "gdbcmd.h"
51 #include "gdb_assert.h"
52
53 #include "xtensa-isa.h"
54 #include "xtensa-tdep.h"
55 #include "xtensa-config.h"
56
57
58 static unsigned int xtensa_debug_level = 0;
59
60 #define DEBUGWARN(args...) \
61   if (xtensa_debug_level > 0) \
62     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(warn ) " args)
63
64 #define DEBUGINFO(args...) \
65   if (xtensa_debug_level > 1) \
66     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(info ) " args)
67
68 #define DEBUGTRACE(args...) \
69   if (xtensa_debug_level > 2) \
70     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(trace) " args)
71
72 #define DEBUGVERB(args...) \
73   if (xtensa_debug_level > 3) \
74     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(verb ) " args)
75
76
77 /* According to the ABI, the SP must be aligned to 16-byte boundaries.  */
78 #define SP_ALIGNMENT 16
79
80
81 /* On Windowed ABI, we use a6 through a11 for passing arguments
82    to a function called by GDB because CALL4 is used.  */
83 #define ARGS_NUM_REGS           6
84 #define REGISTER_SIZE           4
85
86
87 /* Extract the call size from the return address or PS register.  */
88 #define PS_CALLINC_SHIFT        16
89 #define PS_CALLINC_MASK         0x00030000
90 #define CALLINC(ps)             (((ps) & PS_CALLINC_MASK) >> PS_CALLINC_SHIFT)
91 #define WINSIZE(ra)             (4 * (( (ra) >> 30) & 0x3))
92
93 /* On TX,  hardware can be configured without Exception Option.
94    There is no PS register in this case.  Inside XT-GDB,  let us treat
95    it as a virtual read-only register always holding the same value.  */
96 #define TX_PS                   0x20
97
98 /* ABI-independent macros.  */
99 #define ARG_NOF(gdbarch) \
100   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi \
101    == CallAbiCall0Only ? C0_NARGS : (ARGS_NUM_REGS))
102 #define ARG_1ST(gdbarch) \
103   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi  == CallAbiCall0Only \
104    ? (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS) \
105    : (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 6))
106
107 /* XTENSA_IS_ENTRY tests whether the first byte of an instruction
108    indicates that the instruction is an ENTRY instruction.  */
109
110 #define XTENSA_IS_ENTRY(gdbarch, op1) \
111   ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG) \
112    ? ((op1) == 0x6c) : ((op1) == 0x36))
113
114 #define XTENSA_ENTRY_LENGTH     3
115
116 /* windowing_enabled() returns true, if windowing is enabled.
117    WOE must be set to 1; EXCM to 0.
118    Note: We assume that EXCM is always 0 for XEA1.  */
119
120 #define PS_WOE                  (1<<18)
121 #define PS_EXC                  (1<<4)
122
123 static int
124 windowing_enabled (struct gdbarch *gdbarch, unsigned int ps)
125 {
126   /* If we know CALL0 ABI is set explicitly,  say it is Call0.  */
127   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
128     return 0;
129
130   return ((ps & PS_EXC) == 0 && (ps & PS_WOE) != 0);
131 }
132
133 /* Convert a live A-register number to the corresponding AR-register
134    number.  */
135 static int
136 arreg_number (struct gdbarch *gdbarch, int a_regnum, ULONGEST wb)
137 {
138   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
139   int arreg;
140
141   arreg = a_regnum - tdep->a0_base;
142   arreg += (wb & ((tdep->num_aregs - 1) >> 2)) << WB_SHIFT;
143   arreg &= tdep->num_aregs - 1;
144
145   return arreg + tdep->ar_base;
146 }
147
148 /* Convert a live AR-register number to the corresponding A-register order
149    number in a range [0..15].  Return -1, if AR_REGNUM is out of WB window.  */
150 static int
151 areg_number (struct gdbarch *gdbarch, int ar_regnum, unsigned int wb)
152 {
153   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
154   int areg;
155
156   areg = ar_regnum - tdep->ar_base;
157   if (areg < 0 || areg >= tdep->num_aregs)
158     return -1;
159   areg = (areg - wb * 4) & (tdep->num_aregs - 1);
160   return (areg > 15) ? -1 : areg;
161 }
162
163 /* Read Xtensa register directly from the hardware.  */ 
164 static unsigned long
165 xtensa_read_register (int regnum)
166 {
167   ULONGEST value;
168
169   regcache_raw_read_unsigned (get_current_regcache (), regnum, &value);
170   return (unsigned long) value;
171 }
172
173 /* Write Xtensa register directly to the hardware.  */ 
174 static void
175 xtensa_write_register (int regnum, ULONGEST value)
176 {
177   regcache_raw_write_unsigned (get_current_regcache (), regnum, value);
178 }
179
180 /* Return the window size of the previous call to the function from which we
181    have just returned.
182
183    This function is used to extract the return value after a called function
184    has returned to the caller.  On Xtensa, the register that holds the return
185    value (from the perspective of the caller) depends on what call
186    instruction was used.  For now, we are assuming that the call instruction
187    precedes the current address, so we simply analyze the call instruction.
188    If we are in a dummy frame, we simply return 4 as we used a 'pseudo-call4'
189    method to call the inferior function.  */
190
191 static int
192 extract_call_winsize (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
193 {
194   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
195   int winsize = 4;
196   int insn;
197   gdb_byte buf[4];
198
199   DEBUGTRACE ("extract_call_winsize (pc = 0x%08x)\n", (int) pc);
200
201   /* Read the previous instruction (should be a call[x]{4|8|12}.  */
202   read_memory (pc-3, buf, 3);
203   insn = extract_unsigned_integer (buf, 3, byte_order);
204
205   /* Decode call instruction:
206      Little Endian
207        call{0,4,8,12}   OFFSET || {00,01,10,11} || 0101
208        callx{0,4,8,12}  OFFSET || 11 || {00,01,10,11} || 0000
209      Big Endian
210        call{0,4,8,12}   0101 || {00,01,10,11} || OFFSET
211        callx{0,4,8,12}  0000 || {00,01,10,11} || 11 || OFFSET.  */
212
213   if (byte_order == BFD_ENDIAN_LITTLE)
214     {
215       if (((insn & 0xf) == 0x5) || ((insn & 0xcf) == 0xc0))
216         winsize = (insn & 0x30) >> 2;   /* 0, 4, 8, 12.  */
217     }
218   else
219     {
220       if (((insn >> 20) == 0x5) || (((insn >> 16) & 0xf3) == 0x03))
221         winsize = (insn >> 16) & 0xc;   /* 0, 4, 8, 12.  */
222     }
223   return winsize;
224 }
225
226
227 /* REGISTER INFORMATION */
228
229 /* Find register by name.  */
230 static int
231 xtensa_find_register_by_name (struct gdbarch *gdbarch, char *name)
232 {
233   int i;
234
235   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch)
236          + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
237        i++)
238
239     if (strcasecmp (gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].name, name) == 0)
240       return i;
241
242   return -1;
243 }
244
245 /* Returns the name of a register.  */
246 static const char *
247 xtensa_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
248 {
249   /* Return the name stored in the register map.  */
250   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
251                               + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
252     return gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum].name;
253
254   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register %d"), regnum);
255   return 0;
256 }
257
258 /* Return the type of a register.  Create a new type, if necessary.  */
259
260 static struct type *
261 xtensa_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
262 {
263   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
264
265   /* Return signed integer for ARx and Ax registers.  */
266   if ((regnum >= tdep->ar_base
267        && regnum < tdep->ar_base + tdep->num_aregs)
268       || (regnum >= tdep->a0_base
269           && regnum < tdep->a0_base + 16))
270     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
271
272   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch)
273       || regnum == tdep->a0_base + 1)
274     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
275
276   /* Return the stored type for all other registers.  */
277   else if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
278                                    + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
279     {
280       xtensa_register_t* reg = &tdep->regmap[regnum];
281
282       /* Set ctype for this register (only the first time).  */
283
284       if (reg->ctype == 0)
285         {
286           struct ctype_cache *tp;
287           int size = reg->byte_size;
288
289           /* We always use the memory representation,
290              even if the register width is smaller.  */
291           switch (size)
292             {
293             case 1:
294               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
295               break;
296
297             case 2:
298               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
299               break;
300
301             case 4:
302               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
303               break;
304
305             case 8:
306               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
307               break;
308
309             case 16:
310               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint128;
311               break;
312
313             default:
314               for (tp = tdep->type_entries; tp != NULL; tp = tp->next)
315                 if (tp->size == size)
316                   break;
317
318               if (tp == NULL)
319                 {
320                   char *name = xstrprintf ("int%d", size * 8);
321                   tp = xmalloc (sizeof (struct ctype_cache));
322                   tp->next = tdep->type_entries;
323                   tdep->type_entries = tp;
324                   tp->size = size;
325                   tp->virtual_type
326                     = arch_integer_type (gdbarch, size * 8, 1, name);
327                   xfree (name);
328                 }
329
330               reg->ctype = tp->virtual_type;
331             }
332         }
333       return reg->ctype;
334     }
335
336   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register number %d"), regnum);
337   return 0;
338 }
339
340
341 /* Return the 'local' register number for stubs, dwarf2, etc.
342    The debugging information enumerates registers starting from 0 for A0
343    to n for An.  So, we only have to add the base number for A0.  */
344
345 static int
346 xtensa_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
347 {
348   int i;
349
350   if (regnum >= 0 && regnum < 16)
351     return gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum;
352
353   for (i = 0;
354        i < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
355        i++)
356     if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].target_number)
357       return i;
358
359   internal_error (__FILE__, __LINE__,
360                   _("invalid dwarf/stabs register number %d"), regnum);
361   return 0;
362 }
363
364
365 /* Write the bits of a masked register to the various registers.
366    Only the masked areas of these registers are modified; the other
367    fields are untouched.  The size of masked registers is always less
368    than or equal to 32 bits.  */
369
370 static void
371 xtensa_register_write_masked (struct regcache *regcache,
372                               xtensa_register_t *reg, const gdb_byte *buffer)
373 {
374   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
375   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
376
377   int shift = 0;                /* Shift for next mask (mod 32).  */
378   int start, size;              /* Start bit and size of current mask.  */
379
380   unsigned int *ptr = value;
381   unsigned int regval, m, mem = 0;
382
383   int bytesize = reg->byte_size;
384   int bitsize = bytesize * 8;
385   int i, r;
386
387   DEBUGTRACE ("xtensa_register_write_masked ()\n");
388
389   /* Copy the masked register to host byte-order.  */
390   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
391     for (i = 0; i < bytesize; i++)
392       {
393         mem >>= 8;
394         mem |= (buffer[bytesize - i - 1] << 24);
395         if ((i & 3) == 3)
396           *ptr++ = mem;
397       }
398   else
399     for (i = 0; i < bytesize; i++)
400       {
401         mem >>= 8;
402         mem |= (buffer[i] << 24);
403         if ((i & 3) == 3)
404           *ptr++ = mem;
405       }
406
407   /* We might have to shift the final value:
408      bytesize & 3 == 0 -> nothing to do, we use the full 32 bits,
409      bytesize & 3 == x -> shift (4-x) * 8.  */
410
411   *ptr = mem >> (((0 - bytesize) & 3) * 8);
412   ptr = value;
413   mem = *ptr;
414
415   /* Write the bits to the masked areas of the other registers.  */
416   for (i = 0; i < mask->count; i++)
417     {
418       start = mask->mask[i].bit_start;
419       size = mask->mask[i].bit_size;
420       regval = mem >> shift;
421
422       if ((shift += size) > bitsize)
423         error (_("size of all masks is larger than the register"));
424
425       if (shift >= 32)
426         {
427           mem = *(++ptr);
428           shift -= 32;
429           bitsize -= 32;
430
431           if (shift > 0)
432             regval |= mem << (size - shift);
433         }
434
435       /* Make sure we have a valid register.  */
436       r = mask->mask[i].reg_num;
437       if (r >= 0 && size > 0)
438         {
439           /* Don't overwrite the unmasked areas.  */
440           ULONGEST old_val;
441           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &old_val);
442           m = 0xffffffff >> (32 - size) << start;
443           regval <<= start;
444           regval = (regval & m) | (old_val & ~m);
445           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, r, regval);
446         }
447     }
448 }
449
450
451 /* Read a tie state or mapped registers.  Read the masked areas
452    of the registers and assemble them into a single value.  */
453
454 static enum register_status
455 xtensa_register_read_masked (struct regcache *regcache,
456                              xtensa_register_t *reg, gdb_byte *buffer)
457 {
458   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
459   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
460
461   int shift = 0;
462   int start, size;
463
464   unsigned int *ptr = value;
465   unsigned int regval, mem = 0;
466
467   int bytesize = reg->byte_size;
468   int bitsize = bytesize * 8;
469   int i;
470
471   DEBUGTRACE ("xtensa_register_read_masked (reg \"%s\", ...)\n",
472               reg->name == 0 ? "" : reg->name);
473
474   /* Assemble the register from the masked areas of other registers.  */
475   for (i = 0; i < mask->count; i++)
476     {
477       int r = mask->mask[i].reg_num;
478       if (r >= 0)
479         {
480           enum register_status status;
481           ULONGEST val;
482
483           status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &val);
484           if (status != REG_VALID)
485             return status;
486           regval = (unsigned int) val;
487         }
488       else
489         regval = 0;
490
491       start = mask->mask[i].bit_start;
492       size = mask->mask[i].bit_size;
493
494       regval >>= start;
495
496       if (size < 32)
497         regval &= (0xffffffff >> (32 - size));
498
499       mem |= regval << shift;
500
501       if ((shift += size) > bitsize)
502         error (_("size of all masks is larger than the register"));
503
504       if (shift >= 32)
505         {
506           *ptr++ = mem;
507           bitsize -= 32;
508           shift -= 32;
509
510           if (shift == 0)
511             mem = 0;
512           else
513             mem = regval >> (size - shift);
514         }
515     }
516
517   if (shift > 0)
518     *ptr = mem;
519
520   /* Copy value to target byte order.  */
521   ptr = value;
522   mem = *ptr;
523
524   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
525     for (i = 0; i < bytesize; i++)
526       {
527         if ((i & 3) == 0)
528           mem = *ptr++;
529         buffer[bytesize - i - 1] = mem & 0xff;
530         mem >>= 8;
531       }
532   else
533     for (i = 0; i < bytesize; i++)
534       {
535         if ((i & 3) == 0)
536           mem = *ptr++;
537         buffer[i] = mem & 0xff;
538         mem >>= 8;
539       }
540
541   return REG_VALID;
542 }
543
544
545 /* Read pseudo registers.  */
546
547 static enum register_status
548 xtensa_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch,
549                              struct regcache *regcache,
550                              int regnum,
551                              gdb_byte *buffer)
552 {
553   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
554
555   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_read (... regnum = %d (%s) ...)\n",
556               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
557
558   if (regnum == gdbarch_num_regs (gdbarch)
559                 + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch) - 1)
560      regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
561
562   /* Read aliases a0..a15, if this is a Windowed ABI.  */
563   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
564       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
565       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
566     {
567       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
568       enum register_status status;
569
570       status = regcache_raw_read (regcache,
571                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
572                                   buf);
573       if (status != REG_VALID)
574         return status;
575       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
576                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
577     }
578
579   /* We can always read non-pseudo registers.  */
580   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
581     return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
582
583   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
584      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
585      
586   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
587     {
588       buffer[0] = (gdb_byte)0;
589       buffer[1] = (gdb_byte)0;
590       buffer[2] = (gdb_byte)0;
591       buffer[3] = (gdb_byte)0;
592       return REG_VALID;
593     }
594   /* Pseudo registers.  */
595   else if (regnum >= 0
596             && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
597                         + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
598     {
599       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
600       xtensa_register_type_t type = reg->type;
601       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
602
603       /* We cannot read Unknown or Unmapped registers.  */
604       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
605         {
606           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
607             {
608               warning (_("cannot read register %s"),
609                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
610               return REG_VALID;
611             }
612         }
613
614       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
615       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
616         {
617           /* Use 'fetch' to get register?  */
618           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
619             {
620               warning (_("cannot read register"));
621               return REG_VALID;
622             }
623
624           /* On some targets (esp. simulators), we can always read the reg.  */
625           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
626             {
627               warning (_("cannot read register"));
628               return REG_VALID;
629             }
630         }
631
632       /* We can always read mapped registers.  */
633       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
634         return xtensa_register_read_masked (regcache, reg, buffer);
635
636       /* Assume that we can read the register.  */
637       return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
638     }
639   else
640     internal_error (__FILE__, __LINE__,
641                     _("invalid register number %d"), regnum);
642 }
643
644
645 /* Write pseudo registers.  */
646
647 static void
648 xtensa_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
649                               struct regcache *regcache,
650                               int regnum,
651                               const gdb_byte *buffer)
652 {
653   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
654
655   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_write (... regnum = %d (%s) ...)\n",
656               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
657
658   if (regnum == gdbarch_num_regs (gdbarch)
659                 + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch) -1)
660      regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
661
662   /* Renumber register, if aliase a0..a15 on Windowed ABI.  */
663   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
664       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
665       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
666     {
667       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
668
669       regcache_raw_read (regcache,
670                          gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
671       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
672                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
673     }
674
675   /* We can always write 'core' registers.
676      Note: We might have converted Ax->ARy.  */
677   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
678     regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
679
680   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
681      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
682
683   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
684     {
685       return;
686     }
687   /* Pseudo registers.  */
688   else if (regnum >= 0
689            && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
690                        + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
691     {
692       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
693       xtensa_register_type_t type = reg->type;
694       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
695
696       /* On most targets, we cannot write registers
697          of type "Unknown" or "Unmapped".  */
698       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
699         {
700           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
701             {
702               warning (_("cannot write register %s"),
703                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
704               return;
705             }
706         }
707
708       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
709       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
710         {
711           /* Use 'store' to get register?  */
712           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
713             {
714               warning (_("cannot write register"));
715               return;
716             }
717
718           /* On some targets (esp. simulators), we can always write
719              the register.  */
720           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
721             {
722               warning (_("cannot write register"));
723               return;
724             }
725         }
726
727       /* We can always write mapped registers.  */
728       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
729         {
730           xtensa_register_write_masked (regcache, reg, buffer);
731           return;
732         }
733
734       /* Assume that we can write the register.  */
735       regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
736     }
737   else
738     internal_error (__FILE__, __LINE__,
739                     _("invalid register number %d"), regnum);
740 }
741
742 static struct reggroup *xtensa_ar_reggroup;
743 static struct reggroup *xtensa_user_reggroup;
744 static struct reggroup *xtensa_vectra_reggroup;
745 static struct reggroup *xtensa_cp[XTENSA_MAX_COPROCESSOR];
746
747 static void
748 xtensa_init_reggroups (void)
749 {
750   int i;
751   char cpname[] = "cp0";
752
753   xtensa_ar_reggroup = reggroup_new ("ar", USER_REGGROUP);
754   xtensa_user_reggroup = reggroup_new ("user", USER_REGGROUP);
755   xtensa_vectra_reggroup = reggroup_new ("vectra", USER_REGGROUP);
756
757   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
758     {
759       cpname[2] = '0' + i;
760       xtensa_cp[i] = reggroup_new (cpname, USER_REGGROUP);
761     }
762 }
763
764 static void
765 xtensa_add_reggroups (struct gdbarch *gdbarch)
766 {
767   int i;
768
769   /* Predefined groups.  */
770   reggroup_add (gdbarch, all_reggroup);
771   reggroup_add (gdbarch, save_reggroup);
772   reggroup_add (gdbarch, restore_reggroup);
773   reggroup_add (gdbarch, system_reggroup);
774   reggroup_add (gdbarch, vector_reggroup);
775   reggroup_add (gdbarch, general_reggroup);
776   reggroup_add (gdbarch, float_reggroup);
777
778   /* Xtensa-specific groups.  */
779   reggroup_add (gdbarch, xtensa_ar_reggroup);
780   reggroup_add (gdbarch, xtensa_user_reggroup);
781   reggroup_add (gdbarch, xtensa_vectra_reggroup);
782
783   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
784     reggroup_add (gdbarch, xtensa_cp[i]);
785 }
786
787 static int 
788 xtensa_coprocessor_register_group (struct reggroup *group)
789 {
790   int i;
791
792   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
793     if (group == xtensa_cp[i])
794       return i;
795
796   return -1;
797 }
798
799 #define SAVE_REST_FLAGS (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
800                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE \
801                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_VOLATILE)
802
803 #define SAVE_REST_VALID (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
804                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE)
805
806 static int
807 xtensa_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch,
808                             int regnum,
809                             struct reggroup *group)
810 {
811   xtensa_register_t* reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
812   xtensa_register_type_t type = reg->type;
813   xtensa_register_group_t rg = reg->group;
814   int cp_number;
815
816   if (group == save_reggroup)
817     /* Every single register should be included into the list of registers
818        to be watched for changes while using -data-list-changed-registers.  */
819     return 1;
820
821   /* First, skip registers that are not visible to this target
822      (unknown and unmapped registers when not using ISS).  */
823
824   if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
825     return 0;
826   if (group == all_reggroup)
827     return 1;
828   if (group == xtensa_ar_reggroup)
829     return rg & xtRegisterGroupAddrReg;
830   if (group == xtensa_user_reggroup)
831     return rg & xtRegisterGroupUser;
832   if (group == float_reggroup)
833     return rg & xtRegisterGroupFloat;
834   if (group == general_reggroup)
835     return rg & xtRegisterGroupGeneral;
836   if (group == system_reggroup)
837     return rg & xtRegisterGroupState;
838   if (group == vector_reggroup || group == xtensa_vectra_reggroup)
839     return rg & xtRegisterGroupVectra;
840   if (group == restore_reggroup)
841     return (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
842             && (reg->flags & SAVE_REST_FLAGS) == SAVE_REST_VALID);
843   cp_number = xtensa_coprocessor_register_group (group);
844   if (cp_number >= 0)
845     return rg & (xtRegisterGroupCP0 << cp_number);
846   else
847     return 1;
848 }
849
850
851 /* Supply register REGNUM from the buffer specified by GREGS and LEN
852    in the general-purpose register set REGSET to register cache
853    REGCACHE.  If REGNUM is -1 do this for all registers in REGSET.  */
854
855 static void
856 xtensa_supply_gregset (const struct regset *regset,
857                        struct regcache *rc,
858                        int regnum,
859                        const void *gregs,
860                        size_t len)
861 {
862   const xtensa_elf_gregset_t *regs = gregs;
863   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (rc);
864   int i;
865
866   DEBUGTRACE ("xtensa_supply_gregset (..., regnum==%d, ...)\n", regnum);
867
868   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
869     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), (char *) &regs->pc);
870   if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
871     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), (char *) &regs->ps);
872   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum || regnum == -1)
873     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
874                          (char *) &regs->windowbase);
875   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum || regnum == -1)
876     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
877                          (char *) &regs->windowstart);
878   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum || regnum == -1)
879     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum,
880                          (char *) &regs->lbeg);
881   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum || regnum == -1)
882     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum,
883                          (char *) &regs->lend);
884   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum || regnum == -1)
885     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum,
886                          (char *) &regs->lcount);
887   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum || regnum == -1)
888     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum,
889                          (char *) &regs->sar);
890   if (regnum >=gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
891       && regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
892                     + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs)
893     regcache_raw_supply (rc, regnum,
894                          (char *) &regs->ar[regnum - gdbarch_tdep
895                            (gdbarch)->ar_base]);
896   else if (regnum == -1)
897     {
898       for (i = 0; i < gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs; ++i)
899         regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base + i,
900                              (char *) &regs->ar[i]);
901     }
902 }
903
904
905 /* Xtensa register set.  */
906
907 static struct regset
908 xtensa_gregset =
909 {
910   NULL,
911   xtensa_supply_gregset
912 };
913
914
915 /* Return the appropriate register set for the core
916    section identified by SECT_NAME and SECT_SIZE.  */
917
918 static const struct regset *
919 xtensa_regset_from_core_section (struct gdbarch *core_arch,
920                                  const char *sect_name,
921                                  size_t sect_size)
922 {
923   DEBUGTRACE ("xtensa_regset_from_core_section "
924               "(..., sect_name==\"%s\", sect_size==%x)\n",
925               sect_name, (unsigned int) sect_size);
926
927   if (strcmp (sect_name, ".reg") == 0
928       && sect_size >= sizeof(xtensa_elf_gregset_t))
929     return &xtensa_gregset;
930
931   return NULL;
932 }
933
934
935 /* Handling frames.  */
936
937 /* Number of registers to save in case of Windowed ABI.  */
938 #define XTENSA_NUM_SAVED_AREGS          12
939
940 /* Frame cache part for Windowed ABI.  */
941 typedef struct xtensa_windowed_frame_cache
942 {
943   int wb;               /* WINDOWBASE of the previous frame.  */
944   int callsize;         /* Call size of this frame.  */
945   int ws;               /* WINDOWSTART of the previous frame.  It keeps track of
946                            life windows only.  If there is no bit set for the
947                            window,  that means it had been already spilled
948                            because of window overflow.  */
949
950    /* Addresses of spilled A-registers.
951       AREGS[i] == -1, if corresponding AR is alive.  */
952   CORE_ADDR aregs[XTENSA_NUM_SAVED_AREGS];
953 } xtensa_windowed_frame_cache_t;
954
955 /* Call0 ABI Definitions.  */
956
957 #define C0_MAXOPDS  3   /* Maximum number of operands for prologue
958                            analysis.  */
959 #define C0_NREGS   16   /* Number of A-registers to track.  */
960 #define C0_CLESV   12   /* Callee-saved registers are here and up.  */
961 #define C0_SP       1   /* Register used as SP.  */
962 #define C0_FP      15   /* Register used as FP.  */
963 #define C0_RA       0   /* Register used as return address.  */
964 #define C0_ARGS     2   /* Register used as first arg/retval.  */
965 #define C0_NARGS    6   /* Number of A-regs for args/retvals.  */
966
967 /* Each element of xtensa_call0_frame_cache.c0_rt[] describes for each
968    A-register where the current content of the reg came from (in terms
969    of an original reg and a constant).  Negative values of c0_rt[n].fp_reg
970    mean that the orignal content of the register was saved to the stack.
971    c0_rt[n].fr.ofs is NOT the offset from the frame base because we don't 
972    know where SP will end up until the entire prologue has been analyzed.  */
973
974 #define C0_CONST   -1   /* fr_reg value if register contains a constant.  */
975 #define C0_INEXP   -2   /* fr_reg value if inexpressible as reg + offset.  */
976 #define C0_NOSTK   -1   /* to_stk value if register has not been stored.  */
977
978 extern xtensa_isa xtensa_default_isa;
979
980 typedef struct xtensa_c0reg
981 {
982   int fr_reg;  /* original register from which register content
983                   is derived, or C0_CONST, or C0_INEXP.  */
984   int fr_ofs;  /* constant offset from reg, or immediate value.  */
985   int to_stk;  /* offset from original SP to register (4-byte aligned),
986                   or C0_NOSTK if register has not been saved.  */
987 } xtensa_c0reg_t;
988
989 /* Frame cache part for Call0 ABI.  */
990 typedef struct xtensa_call0_frame_cache
991 {
992   int c0_frmsz;                    /* Stack frame size.  */
993   int c0_hasfp;                    /* Current frame uses frame pointer.  */
994   int fp_regnum;                   /* A-register used as FP.  */
995   int c0_fp;                       /* Actual value of frame pointer.  */
996   int c0_fpalign;                  /* Dinamic adjustment for the stack
997                                       pointer. It's an AND mask. Zero,
998                                       if alignment was not adjusted.  */
999   int c0_old_sp;                   /* In case of dynamic adjustment, it is
1000                                       a register holding unaligned sp. 
1001                                       C0_INEXP, when undefined.  */
1002   int c0_sp_ofs;                   /* If "c0_old_sp" was spilled it's a
1003                                       stack offset. C0_NOSTK otherwise.  */
1004                                            
1005   xtensa_c0reg_t c0_rt[C0_NREGS];  /* Register tracking information.  */
1006 } xtensa_call0_frame_cache_t;
1007
1008 typedef struct xtensa_frame_cache
1009 {
1010   CORE_ADDR base;       /* Stack pointer of this frame.  */
1011   CORE_ADDR pc;         /* PC of this frame at the function entry point.  */
1012   CORE_ADDR ra;         /* The raw return address of this frame.  */
1013   CORE_ADDR ps;         /* The PS register of the previous (older) frame.  */
1014   CORE_ADDR prev_sp;    /* Stack Pointer of the previous (older) frame.  */
1015   int call0;            /* It's a call0 framework (else windowed).  */
1016   union
1017     {
1018       xtensa_windowed_frame_cache_t     wd;     /* call0 == false.  */
1019       xtensa_call0_frame_cache_t        c0;     /* call0 == true.  */
1020     };
1021 } xtensa_frame_cache_t;
1022
1023
1024 static struct xtensa_frame_cache *
1025 xtensa_alloc_frame_cache (int windowed)
1026 {
1027   xtensa_frame_cache_t *cache;
1028   int i;
1029
1030   DEBUGTRACE ("xtensa_alloc_frame_cache ()\n");
1031
1032   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (xtensa_frame_cache_t);
1033
1034   cache->base = 0;
1035   cache->pc = 0;
1036   cache->ra = 0;
1037   cache->ps = 0;
1038   cache->prev_sp = 0;
1039   cache->call0 = !windowed;
1040   if (cache->call0)
1041     {
1042       cache->c0.c0_frmsz  = -1;
1043       cache->c0.c0_hasfp  =  0;
1044       cache->c0.fp_regnum = -1;
1045       cache->c0.c0_fp     = -1;
1046       cache->c0.c0_fpalign =  0;
1047       cache->c0.c0_old_sp  =  C0_INEXP;
1048       cache->c0.c0_sp_ofs  =  C0_NOSTK;
1049
1050       for (i = 0; i < C0_NREGS; i++)
1051         {
1052           cache->c0.c0_rt[i].fr_reg = i;
1053           cache->c0.c0_rt[i].fr_ofs = 0;
1054           cache->c0.c0_rt[i].to_stk = C0_NOSTK;
1055         }
1056     }
1057   else
1058     {
1059       cache->wd.wb = 0;
1060       cache->wd.ws = 0;
1061       cache->wd.callsize = -1;
1062
1063       for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
1064         cache->wd.aregs[i] = -1;
1065     }
1066   return cache;
1067 }
1068
1069
1070 static CORE_ADDR
1071 xtensa_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR address)
1072 {
1073   return address & ~15;
1074 }
1075
1076
1077 static CORE_ADDR
1078 xtensa_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1079 {
1080   gdb_byte buf[8];
1081   CORE_ADDR pc;
1082
1083   DEBUGTRACE ("xtensa_unwind_pc (next_frame = %s)\n", 
1084                 host_address_to_string (next_frame));
1085
1086   frame_unwind_register (next_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), buf);
1087   pc = extract_typed_address (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
1088
1089   DEBUGINFO ("[xtensa_unwind_pc] pc = 0x%08x\n", (unsigned int) pc);
1090
1091   return pc;
1092 }
1093
1094
1095 static struct frame_id
1096 xtensa_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1097 {
1098   CORE_ADDR pc, fp;
1099
1100   /* THIS-FRAME is a dummy frame.  Return a frame ID of that frame.  */
1101
1102   pc = get_frame_pc (this_frame);
1103   fp = get_frame_register_unsigned
1104          (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1105
1106   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1107   return frame_id_build (fp + SP_ALIGNMENT, pc);
1108 }
1109
1110 /* Returns true,  if instruction to execute next is unique to Xtensa Window
1111    Interrupt Handlers.  It can only be one of L32E,  S32E,  RFWO,  or RFWU.  */
1112
1113 static int
1114 xtensa_window_interrupt_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1115 {
1116   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1117   unsigned int insn = read_memory_integer (pc, 4, byte_order);
1118   unsigned int code;
1119
1120   if (byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1121     {
1122       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1123       code = insn & 0xf000ff00;
1124       if ((code == 0x00009000) || (code == 0x00009400))
1125         return 1;
1126       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1127       code = insn & 0xffffff00;
1128       return ((code == 0x00430000) || (code == 0x00530000));
1129     }
1130   else
1131     {
1132       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1133       code = insn & 0x00ff000f;
1134       if ((code == 0x090000) || (code == 0x490000))
1135         return 1;
1136       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1137       code = insn & 0x00ffffff;
1138       return ((code == 0x00003400) || (code == 0x00003500));
1139     }
1140 }
1141
1142 /* Returns the best guess about which register is a frame pointer
1143    for the function containing CURRENT_PC.  */
1144
1145 #define XTENSA_ISA_BSZ          32              /* Instruction buffer size.  */
1146 #define XTENSA_ISA_BADPC        ((CORE_ADDR)0)  /* Bad PC value.  */
1147
1148 static unsigned int
1149 xtensa_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc)
1150 {
1151 #define RETURN_FP goto done
1152
1153   unsigned int fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
1154   CORE_ADDR start_addr;
1155   xtensa_isa isa;
1156   xtensa_insnbuf ins, slot;
1157   char ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
1158   CORE_ADDR ia, bt, ba;
1159   xtensa_format ifmt;
1160   int ilen, islots, is;
1161   xtensa_opcode opc;
1162   const char *opcname;
1163
1164   find_pc_partial_function (current_pc, NULL, &start_addr, NULL);
1165   if (start_addr == 0)
1166     return fp_regnum;
1167
1168   if (!xtensa_default_isa)
1169     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
1170   isa = xtensa_default_isa;
1171   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
1172   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1173   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1174   ba = 0;
1175
1176   for (ia = start_addr, bt = ia; ia < current_pc ; ia += ilen)
1177     {
1178       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
1179         {
1180           ba = ia;
1181           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < current_pc
1182             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : current_pc;
1183           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
1184             RETURN_FP;
1185         }
1186
1187       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
1188       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
1189       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
1190         RETURN_FP;
1191       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
1192       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
1193         RETURN_FP;
1194       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
1195       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
1196         RETURN_FP;
1197       
1198       for (is = 0; is < islots; ++is)
1199         {
1200           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
1201             RETURN_FP;
1202           
1203           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
1204           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
1205             RETURN_FP;
1206           
1207           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
1208
1209           if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
1210               || strcasecmp (opcname, "or") == 0)
1211             {
1212               unsigned int register_operand;
1213
1214               /* Possible candidate for setting frame pointer
1215                  from A1.  This is what we are looking for.  */
1216
1217               if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, 
1218                                             is, slot, &register_operand) != 0)
1219                 RETURN_FP;
1220               if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &register_operand) != 0)
1221                 RETURN_FP;
1222               if (register_operand == 1)  /* Mov{.n} FP A1.  */
1223                 {
1224                   if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, 
1225                                                 &register_operand) != 0)
1226                     RETURN_FP;
1227                   if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0,
1228                                              &register_operand) != 0)
1229                     RETURN_FP;
1230
1231                   fp_regnum
1232                     = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + register_operand;
1233                   RETURN_FP;
1234                 }
1235             }
1236
1237           if (
1238               /* We have problems decoding the memory.  */
1239               opcname == NULL 
1240               || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
1241               || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0
1242               /* Hit planted breakpoint.  */
1243               || strcasecmp (opcname, "break") == 0
1244               || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0
1245               /* Flow control instructions finish prologue.  */
1246               || xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
1247               || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
1248               || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
1249               || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
1250               || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
1251               || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
1252             /* Can not continue analysis.  */
1253             RETURN_FP;
1254         }
1255     }
1256 done:
1257   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
1258   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
1259   return fp_regnum;
1260 }
1261
1262 /* The key values to identify the frame using "cache" are 
1263
1264         cache->base    = SP (or best guess about FP) of this frame;
1265         cache->pc      = entry-PC (entry point of the frame function);
1266         cache->prev_sp = SP of the previous frame.  */
1267
1268 static void
1269 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1270                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc);
1271
1272 static void
1273 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1274                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
1275                                      CORE_ADDR pc);
1276
1277 static struct xtensa_frame_cache *
1278 xtensa_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1279 {
1280   xtensa_frame_cache_t *cache;
1281   CORE_ADDR ra, wb, ws, pc, sp, ps;
1282   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1283   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1284   unsigned int fp_regnum;
1285   int  windowed, ps_regnum;
1286
1287   if (*this_cache)
1288     return *this_cache;
1289
1290   pc = get_frame_register_unsigned (this_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1291   ps_regnum = gdbarch_ps_regnum (gdbarch);
1292   ps = (ps_regnum >= 0
1293         ? get_frame_register_unsigned (this_frame, ps_regnum) : TX_PS);
1294
1295   windowed = windowing_enabled (gdbarch, ps);
1296
1297   /* Get pristine xtensa-frame.  */
1298   cache = xtensa_alloc_frame_cache (windowed);
1299   *this_cache = cache;
1300
1301   if (windowed)
1302     {
1303       char op1;
1304
1305       /* Get WINDOWBASE, WINDOWSTART, and PS registers.  */
1306       wb = get_frame_register_unsigned (this_frame, 
1307                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
1308       ws = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1309                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
1310
1311       op1 = read_memory_integer (pc, 1, byte_order);
1312       if (XTENSA_IS_ENTRY (gdbarch, op1))
1313         {
1314           int callinc = CALLINC (ps);
1315           ra = get_frame_register_unsigned
1316             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + callinc * 4);
1317           
1318           /* ENTRY hasn't been executed yet, therefore callsize is still 0.  */
1319           cache->wd.callsize = 0;
1320           cache->wd.wb = wb;
1321           cache->wd.ws = ws;
1322           cache->prev_sp = get_frame_register_unsigned
1323                              (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1324
1325           /* This only can be the outermost frame since we are
1326              just about to execute ENTRY.  SP hasn't been set yet.
1327              We can assume any frame size, because it does not
1328              matter, and, let's fake frame base in cache.  */
1329           cache->base = cache->prev_sp - 16;
1330
1331           cache->pc = pc;
1332           cache->ra = (cache->pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1333           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1334             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1335
1336           return cache;
1337         }
1338       else
1339         {
1340           fp_regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
1341           ra = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1342                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base);
1343           cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
1344           cache->wd.wb = (wb - cache->wd.callsize / 4)
1345                           & (gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs / 4 - 1);
1346           cache->wd.ws = ws & ~(1 << wb);
1347
1348           cache->pc = get_frame_func (this_frame);
1349           cache->ra = (pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1350           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1351             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1352         }
1353
1354       if (cache->wd.ws == 0)
1355         {
1356           int i;
1357
1358           /* Set A0...A3.  */
1359           sp = get_frame_register_unsigned
1360             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1) - 16;
1361           
1362           for (i = 0; i < 4; i++, sp += 4)
1363             {
1364               cache->wd.aregs[i] = sp;
1365             }
1366
1367           if (cache->wd.callsize > 4)
1368             {
1369               /* Set A4...A7/A11.  */
1370               /* Get the SP of the frame previous to the previous one.
1371                  To achieve this, we have to dereference SP twice.  */
1372               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1373               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1374               sp -= cache->wd.callsize * 4;
1375
1376               for ( i = 4; i < cache->wd.callsize; i++, sp += 4)
1377                 {
1378                   cache->wd.aregs[i] = sp;
1379                 }
1380             }
1381         }
1382
1383       if ((cache->prev_sp == 0) && ( ra != 0 ))
1384         /* If RA is equal to 0 this frame is an outermost frame.  Leave
1385            cache->prev_sp unchanged marking the boundary of the frame stack.  */
1386         {
1387           if ((cache->wd.ws & (1 << cache->wd.wb)) == 0)
1388             {
1389               /* Register window overflow already happened.
1390                  We can read caller's SP from the proper spill loction.  */
1391               sp = get_frame_register_unsigned
1392                 (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1393               cache->prev_sp = read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1394             }
1395           else
1396             {
1397               /* Read caller's frame SP directly from the previous window.  */
1398               int regnum = arreg_number
1399                              (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1,
1400                               cache->wd.wb);
1401
1402               cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum);
1403             }
1404         }
1405     }
1406   else if (xtensa_window_interrupt_insn (gdbarch, pc))
1407     {
1408       /* Execution stopped inside Xtensa Window Interrupt Handler.  */
1409
1410       xtensa_window_interrupt_frame_cache (this_frame, cache, pc);
1411       /* Everything was set already,  including cache->base.  */
1412       return cache;
1413     }
1414   else  /* Call0 framework.  */
1415     {
1416       call0_frame_cache (this_frame, cache, pc);  
1417       fp_regnum = cache->c0.fp_regnum;
1418     }
1419
1420   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
1421
1422   return cache;
1423 }
1424
1425 static int xtensa_session_once_reported = 1;
1426
1427 /* Report a problem with prologue analysis while doing backtracing.
1428    But, do it only once to avoid annoyng repeated messages.  */
1429
1430 static void
1431 warning_once (void)
1432 {
1433   if (xtensa_session_once_reported == 0)
1434     warning (_("\
1435 \nUnrecognised function prologue. Stack trace cannot be resolved. \
1436 This message will not be repeated in this session.\n"));
1437
1438   xtensa_session_once_reported = 1;
1439 }
1440
1441
1442 static void
1443 xtensa_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1444                       void **this_cache,
1445                       struct frame_id *this_id)
1446 {
1447   struct xtensa_frame_cache *cache =
1448     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1449
1450   if (cache->prev_sp == 0)
1451     return;
1452
1453   (*this_id) = frame_id_build (cache->prev_sp, cache->pc);
1454 }
1455
1456 static struct value *
1457 xtensa_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1458                             void **this_cache,
1459                             int regnum)
1460 {
1461   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1462   struct xtensa_frame_cache *cache;
1463   ULONGEST saved_reg = 0;
1464   int done = 1;
1465
1466   if (*this_cache == NULL)
1467     *this_cache = xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1468   cache = *this_cache;
1469
1470   if (regnum ==gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1471     saved_reg = cache->ra;
1472   else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1)
1473     saved_reg = cache->prev_sp;
1474   else if (!cache->call0)
1475     {
1476       if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum)
1477         saved_reg = cache->wd.ws;
1478       else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum)
1479         saved_reg = cache->wd.wb;
1480       else if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch))
1481         saved_reg = cache->ps;
1482       else
1483         done = 0;
1484     }
1485   else
1486     done = 0;
1487
1488   if (done)
1489     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, saved_reg);
1490
1491   if (!cache->call0) /* Windowed ABI.  */
1492     {
1493       /* Convert A-register numbers to AR-register numbers,
1494          if we deal with A-register.  */
1495       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base
1496           && regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15)
1497         regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1498
1499       /* Check, if we deal with AR-register saved on stack.  */
1500       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1501           && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1502                          + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs))
1503         {
1504           int areg = areg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1505
1506           if (areg >= 0
1507               && areg < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS
1508               && cache->wd.aregs[areg] != -1)
1509             return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1510                                             cache->wd.aregs[areg]);
1511         }
1512     }
1513   else /* Call0 ABI.  */
1514     {
1515       int reg = (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1516                 && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1517                                + C0_NREGS))
1518                   ? regnum - gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base : regnum;
1519
1520       if (reg < C0_NREGS)
1521         {
1522           CORE_ADDR spe;
1523           int stkofs;
1524
1525           /* If register was saved in the prologue, retrieve it.  */
1526           stkofs = cache->c0.c0_rt[reg].to_stk;
1527           if (stkofs != C0_NOSTK)
1528             {
1529               /* Determine SP on entry based on FP.  */
1530               spe = cache->c0.c0_fp
1531                 - cache->c0.c0_rt[cache->c0.fp_regnum].fr_ofs;
1532
1533               return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1534                                               spe + stkofs);
1535             }
1536         }
1537     }
1538
1539   /* All other registers have been either saved to
1540      the stack or are still alive in the processor.  */
1541
1542   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
1543 }
1544
1545
1546 static const struct frame_unwind
1547 xtensa_unwind =
1548 {
1549   NORMAL_FRAME,
1550   default_frame_unwind_stop_reason,
1551   xtensa_frame_this_id,
1552   xtensa_frame_prev_register,
1553   NULL,
1554   default_frame_sniffer
1555 };
1556
1557 static CORE_ADDR
1558 xtensa_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1559 {
1560   struct xtensa_frame_cache *cache =
1561     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1562
1563   return cache->base;
1564 }
1565
1566 static const struct frame_base
1567 xtensa_frame_base =
1568 {
1569   &xtensa_unwind,
1570   xtensa_frame_base_address,
1571   xtensa_frame_base_address,
1572   xtensa_frame_base_address
1573 };
1574
1575
1576 static void
1577 xtensa_extract_return_value (struct type *type,
1578                              struct regcache *regcache,
1579                              void *dst)
1580 {
1581   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1582   bfd_byte *valbuf = dst;
1583   int len = TYPE_LENGTH (type);
1584   ULONGEST pc, wb;
1585   int callsize, areg;
1586   int offset = 0;
1587
1588   DEBUGTRACE ("xtensa_extract_return_value (...)\n");
1589
1590   gdb_assert(len > 0);
1591
1592   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1593     {
1594       /* First, we have to find the caller window in the register file.  */
1595       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1596       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1597
1598       /* On Xtensa, we can return up to 4 words (or 2 for call12).  */
1599       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1600         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1601                         _("cannot extract return value of %d bytes long"),
1602                         len);
1603
1604       /* Get the register offset of the return
1605          register (A2) in the caller window.  */
1606       regcache_raw_read_unsigned
1607         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1608       areg = arreg_number (gdbarch,
1609                           gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1610     }
1611   else
1612     {
1613       /* No windowing hardware - Call0 ABI.  */
1614       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1615     }
1616
1617   DEBUGINFO ("[xtensa_extract_return_value] areg %d len %d\n", areg, len);
1618
1619   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1620     offset = 4 - len;
1621
1622   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1623     {
1624       if (len < 4)
1625         regcache_raw_read_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1626       else
1627         regcache_raw_read (regcache, areg, valbuf);
1628     }
1629 }
1630
1631
1632 static void
1633 xtensa_store_return_value (struct type *type,
1634                            struct regcache *regcache,
1635                            const void *dst)
1636 {
1637   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1638   const bfd_byte *valbuf = dst;
1639   unsigned int areg;
1640   ULONGEST pc, wb;
1641   int callsize;
1642   int len = TYPE_LENGTH (type);
1643   int offset = 0;
1644
1645   DEBUGTRACE ("xtensa_store_return_value (...)\n");
1646
1647   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1648     {
1649       regcache_raw_read_unsigned 
1650         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1651       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1652       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1653
1654       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1655         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1656                         _("unimplemented for this length: %d"),
1657                         TYPE_LENGTH (type));
1658       areg = arreg_number (gdbarch,
1659                            gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1660
1661       DEBUGTRACE ("[xtensa_store_return_value] callsize %d wb %d\n",
1662               callsize, (int) wb);
1663     }
1664   else
1665     {
1666       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1667     }
1668
1669   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1670     offset = 4 - len;
1671
1672   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1673     {
1674       if (len < 4)
1675         regcache_raw_write_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1676       else
1677         regcache_raw_write (regcache, areg, valbuf);
1678     }
1679 }
1680
1681
1682 static enum return_value_convention
1683 xtensa_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
1684                      struct value *function,
1685                      struct type *valtype,
1686                      struct regcache *regcache,
1687                      gdb_byte *readbuf,
1688                      const gdb_byte *writebuf)
1689 {
1690   /* Structures up to 16 bytes are returned in registers.  */
1691
1692   int struct_return = ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
1693                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
1694                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
1695                        && TYPE_LENGTH (valtype) > 16);
1696
1697   if (struct_return)
1698     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
1699
1700   DEBUGTRACE ("xtensa_return_value(...)\n");
1701
1702   if (writebuf != NULL)
1703     {
1704       xtensa_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
1705     }
1706
1707   if (readbuf != NULL)
1708     {
1709       gdb_assert (!struct_return);
1710       xtensa_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
1711     }
1712   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
1713 }
1714
1715
1716 /* DUMMY FRAME */
1717
1718 static CORE_ADDR
1719 xtensa_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
1720                         struct value *function,
1721                         struct regcache *regcache,
1722                         CORE_ADDR bp_addr,
1723                         int nargs,
1724                         struct value **args,
1725                         CORE_ADDR sp,
1726                         int struct_return,
1727                         CORE_ADDR struct_addr)
1728 {
1729   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1730   int i;
1731   int size, onstack_size;
1732   gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (16);
1733   CORE_ADDR ra, ps;
1734   struct argument_info
1735   {
1736     const bfd_byte *contents;
1737     int length;
1738     int onstack;                /* onstack == 0 => in reg */
1739     int align;                  /* alignment */
1740     union
1741     {
1742       int offset;               /* stack offset if on stack.  */
1743       int regno;                /* regno if in register.  */
1744     } u;
1745   };
1746
1747   struct argument_info *arg_info =
1748     (struct argument_info *) alloca (nargs * sizeof (struct argument_info));
1749
1750   CORE_ADDR osp = sp;
1751
1752   DEBUGTRACE ("xtensa_push_dummy_call (...)\n");
1753
1754   if (xtensa_debug_level > 3)
1755     {
1756       int i;
1757       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] nargs = %d\n", nargs);
1758       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] sp=0x%x, struct_return=%d, "
1759                  "struct_addr=0x%x\n",
1760                  (int) sp, (int) struct_return, (int) struct_addr);
1761
1762       for (i = 0; i < nargs; i++)
1763         {
1764           struct value *arg = args[i];
1765           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1766           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%2d: %s %3d ", i,
1767                               host_address_to_string (arg),
1768                               TYPE_LENGTH (arg_type));
1769           switch (TYPE_CODE (arg_type))
1770             {
1771             case TYPE_CODE_INT:
1772               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "int");
1773               break;
1774             case TYPE_CODE_STRUCT:
1775               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "struct");
1776               break;
1777             default:
1778               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%3d", TYPE_CODE (arg_type));
1779               break;
1780             }
1781           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s\n",
1782                               host_address_to_string (value_contents (arg)));
1783         }
1784     }
1785
1786   /* First loop: collect information.
1787      Cast into type_long.  (This shouldn't happen often for C because
1788      GDB already does this earlier.)  It's possible that GDB could
1789      do it all the time but it's harmless to leave this code here.  */
1790
1791   size = 0;
1792   onstack_size = 0;
1793   i = 0;
1794
1795   if (struct_return)
1796     size = REGISTER_SIZE;
1797
1798   for (i = 0; i < nargs; i++)
1799     {
1800       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1801       struct value *arg = args[i];
1802       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1803
1804       switch (TYPE_CODE (arg_type))
1805         {
1806         case TYPE_CODE_INT:
1807         case TYPE_CODE_BOOL:
1808         case TYPE_CODE_CHAR:
1809         case TYPE_CODE_RANGE:
1810         case TYPE_CODE_ENUM:
1811
1812           /* Cast argument to long if necessary as the mask does it too.  */
1813           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1814               < TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long))
1815             {
1816               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_long;
1817               arg = value_cast (arg_type, arg);
1818             }
1819           /* Aligment is equal to the type length for the basic types.  */
1820           info->align = TYPE_LENGTH (arg_type);
1821           break;
1822
1823         case TYPE_CODE_FLT:
1824
1825           /* Align doubles correctly.  */
1826           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1827               == TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double))
1828             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double);
1829           else
1830             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1831           break;
1832
1833         case TYPE_CODE_STRUCT:
1834         default:
1835           info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1836           break;
1837         }
1838       info->length = TYPE_LENGTH (arg_type);
1839       info->contents = value_contents (arg);
1840
1841       /* Align size and onstack_size.  */
1842       size = (size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1843       onstack_size = (onstack_size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1844
1845       if (size + info->length > REGISTER_SIZE * ARG_NOF (gdbarch))
1846         {
1847           info->onstack = 1;
1848           info->u.offset = onstack_size;
1849           onstack_size += info->length;
1850         }
1851       else
1852         {
1853           info->onstack = 0;
1854           info->u.regno = ARG_1ST (gdbarch) + size / REGISTER_SIZE;
1855         }
1856       size += info->length;
1857     }
1858
1859   /* Adjust the stack pointer and align it.  */
1860   sp = align_down (sp - onstack_size, SP_ALIGNMENT);
1861
1862   /* Simulate MOVSP, if Windowed ABI.  */
1863   if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1864       && (sp != osp))
1865     {
1866       read_memory (osp - 16, buf, 16);
1867       write_memory (sp - 16, buf, 16);
1868     }
1869
1870   /* Second Loop: Load arguments.  */
1871
1872   if (struct_return)
1873     {
1874       store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, struct_addr);
1875       regcache_cooked_write (regcache, ARG_1ST (gdbarch), buf);
1876     }
1877
1878   for (i = 0; i < nargs; i++)
1879     {
1880       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1881
1882       if (info->onstack)
1883         {
1884           int n = info->length;
1885           CORE_ADDR offset = sp + info->u.offset;
1886
1887           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of a memory
1888              word in big-endian mode and require a shift.  This only
1889              applies for structures smaller than one word.  */
1890
1891           if (n < REGISTER_SIZE
1892               && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1893             offset += (REGISTER_SIZE - n);
1894
1895           write_memory (offset, info->contents, info->length);
1896
1897         }
1898       else
1899         {
1900           int n = info->length;
1901           const bfd_byte *cp = info->contents;
1902           int r = info->u.regno;
1903
1904           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of registers in
1905              big-endian mode and require a shift.  The odd-sized leftover will
1906              be at the end.  Note that this is only true for structures smaller
1907              than REGISTER_SIZE; for larger odd-sized structures the excess
1908              will be left-aligned in the register on both endiannesses.  */
1909
1910           if (n < REGISTER_SIZE && byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1911             {
1912               ULONGEST v;
1913               v = extract_unsigned_integer (cp, REGISTER_SIZE, byte_order);
1914               v = v >> ((REGISTER_SIZE - n) * TARGET_CHAR_BIT);
1915
1916               store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, v);
1917               regcache_cooked_write (regcache, r, buf);
1918
1919               cp += REGISTER_SIZE;
1920               n -= REGISTER_SIZE;
1921               r++;
1922             }
1923           else
1924             while (n > 0)
1925               {
1926                 regcache_cooked_write (regcache, r, cp);
1927
1928                 cp += REGISTER_SIZE;
1929                 n -= REGISTER_SIZE;
1930                 r++;
1931               }
1932         }
1933     }
1934
1935   /* Set the return address of dummy frame to the dummy address.
1936      The return address for the current function (in A0) is
1937      saved in the dummy frame, so we can savely overwrite A0 here.  */
1938
1939   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1940     {
1941       ULONGEST val;
1942
1943       ra = (bp_addr & 0x3fffffff) | 0x40000000;
1944       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), &val);
1945       ps = (unsigned long) val & ~0x00030000;
1946       regcache_cooked_write_unsigned
1947         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 4, ra);
1948       regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1949                                       gdbarch_ps_regnum (gdbarch),
1950                                       ps | 0x00010000);
1951
1952       /* All the registers have been saved.  After executing
1953          dummy call, they all will be restored.  So it's safe
1954          to modify WINDOWSTART register to make it look like there
1955          is only one register window corresponding to WINDOWEBASE.  */
1956
1957       regcache_raw_read (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
1958       regcache_cooked_write_unsigned
1959         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
1960          1 << extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
1961     }
1962   else
1963     {
1964       /* Simulate CALL0: write RA into A0 register.  */
1965       regcache_cooked_write_unsigned
1966         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base, bp_addr);
1967     }
1968
1969   /* Set new stack pointer and return it.  */
1970   regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1971                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1, sp);
1972   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1973   return sp + SP_ALIGNMENT;
1974 }
1975
1976
1977 /* Return a breakpoint for the current location of PC.  We always use
1978    the density version if we have density instructions (regardless of the
1979    current instruction at PC), and use regular instructions otherwise.  */
1980
1981 #define BIG_BREAKPOINT { 0x00, 0x04, 0x00 }
1982 #define LITTLE_BREAKPOINT { 0x00, 0x40, 0x00 }
1983 #define DENSITY_BIG_BREAKPOINT { 0xd2, 0x0f }
1984 #define DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT { 0x2d, 0xf0 }
1985
1986 static const unsigned char *
1987 xtensa_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr,
1988                            int *lenptr)
1989 {
1990   static unsigned char big_breakpoint[] = BIG_BREAKPOINT;
1991   static unsigned char little_breakpoint[] = LITTLE_BREAKPOINT;
1992   static unsigned char density_big_breakpoint[] = DENSITY_BIG_BREAKPOINT;
1993   static unsigned char density_little_breakpoint[] = DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT;
1994
1995   DEBUGTRACE ("xtensa_breakpoint_from_pc (pc = 0x%08x)\n", (int) *pcptr);
1996
1997   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_density_instructions)
1998     {
1999       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
2000         {
2001           *lenptr = sizeof (density_big_breakpoint);
2002           return density_big_breakpoint;
2003         }
2004       else
2005         {
2006           *lenptr = sizeof (density_little_breakpoint);
2007           return density_little_breakpoint;
2008         }
2009     }
2010   else
2011     {
2012       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
2013         {
2014           *lenptr = sizeof (big_breakpoint);
2015           return big_breakpoint;
2016         }
2017       else
2018         {
2019           *lenptr = sizeof (little_breakpoint);
2020           return little_breakpoint;
2021         }
2022     }
2023 }
2024
2025 /* Call0 ABI support routines.  */
2026
2027 /* Return true, if PC points to "ret" or "ret.n".  */ 
2028
2029 static int
2030 call0_ret (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR finish_pc)
2031 {
2032 #define RETURN_RET goto done
2033   xtensa_isa isa;
2034   xtensa_insnbuf ins, slot;
2035   char ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2036   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2037   xtensa_format ifmt;
2038   int ilen, islots, is;
2039   xtensa_opcode opc;
2040   const char *opcname;
2041   int found_ret = 0;
2042
2043   isa = xtensa_default_isa;
2044   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2045   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2046   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2047   ba = 0;
2048
2049   for (ia = start_pc, bt = ia; ia < finish_pc ; ia += ilen)
2050     {
2051       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2052         {
2053           ba = ia;
2054           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < finish_pc
2055             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : finish_pc;
2056           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2057             RETURN_RET;
2058         }
2059
2060       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2061       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2062       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2063         RETURN_RET;
2064       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2065       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2066         RETURN_RET;
2067       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2068       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2069         RETURN_RET;
2070       
2071       for (is = 0; is < islots; ++is)
2072         {
2073           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2074             RETURN_RET;
2075           
2076           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2077           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2078             RETURN_RET;
2079           
2080           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2081           
2082           if ((strcasecmp (opcname, "ret.n") == 0)
2083               || (strcasecmp (opcname, "ret") == 0))
2084             {
2085               found_ret = 1;
2086               RETURN_RET;
2087             }
2088         }
2089     }
2090  done:
2091   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2092   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2093   return found_ret;
2094 }
2095
2096 /* Call0 opcode class.  Opcodes are preclassified according to what they
2097    mean for Call0 prologue analysis, and their number of significant operands.
2098    The purpose of this is to simplify prologue analysis by separating 
2099    instruction decoding (libisa) from the semantics of prologue analysis.  */
2100
2101 typedef enum
2102 {
2103   c0opc_illegal,       /* Unknown to libisa (invalid) or 'ill' opcode.  */
2104   c0opc_uninteresting, /* Not interesting for Call0 prologue analysis.  */
2105   c0opc_flow,          /* Flow control insn.  */
2106   c0opc_entry,         /* ENTRY indicates non-Call0 prologue.  */
2107   c0opc_break,         /* Debugger software breakpoints.  */
2108   c0opc_add,           /* Adding two registers.  */
2109   c0opc_addi,          /* Adding a register and an immediate.  */
2110   c0opc_and,           /* Bitwise "and"-ing two registers.  */
2111   c0opc_sub,           /* Subtracting a register from a register.  */
2112   c0opc_mov,           /* Moving a register to a register.  */
2113   c0opc_movi,          /* Moving an immediate to a register.  */
2114   c0opc_l32r,          /* Loading a literal.  */
2115   c0opc_s32i,          /* Storing word at fixed offset from a base register.  */
2116   c0opc_rwxsr,         /* RSR, WRS, or XSR instructions.  */
2117   c0opc_l32e,          /* L32E instruction.  */
2118   c0opc_s32e,          /* S32E instruction.  */
2119   c0opc_rfwo,          /* RFWO instruction.  */
2120   c0opc_rfwu,          /* RFWU instruction.  */
2121   c0opc_NrOf           /* Number of opcode classifications.  */
2122 } xtensa_insn_kind;
2123
2124 /* Return true,  if OPCNAME is RSR,  WRS,  or XSR instruction.  */
2125
2126 static int
2127 rwx_special_register (const char *opcname)
2128 {
2129   char ch = *opcname++;
2130   
2131   if ((ch != 'r') && (ch != 'w') && (ch != 'x'))
2132     return 0;
2133   if (*opcname++ != 's')
2134     return 0;
2135   if (*opcname++ != 'r')
2136     return 0;
2137   if (*opcname++ != '.')
2138     return 0;
2139
2140   return 1;
2141 }
2142
2143 /* Classify an opcode based on what it means for Call0 prologue analysis.  */
2144
2145 static xtensa_insn_kind
2146 call0_classify_opcode (xtensa_isa isa, xtensa_opcode opc)
2147 {
2148   const char *opcname;
2149   xtensa_insn_kind opclass = c0opc_uninteresting;
2150
2151   DEBUGTRACE ("call0_classify_opcode (..., opc = %d)\n", opc);
2152
2153   /* Get opcode name and handle special classifications.  */
2154
2155   opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2156
2157   if (opcname == NULL 
2158       || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
2159       || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0)
2160     opclass = c0opc_illegal;
2161   else if (strcasecmp (opcname, "break") == 0
2162            || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0)
2163      opclass = c0opc_break;
2164   else if (strcasecmp (opcname, "entry") == 0)
2165     opclass = c0opc_entry;
2166   else if (strcasecmp (opcname, "rfwo") == 0)
2167     opclass = c0opc_rfwo;
2168   else if (strcasecmp (opcname, "rfwu") == 0)
2169     opclass = c0opc_rfwu;
2170   else if (xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
2171            || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
2172            || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
2173            || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
2174            || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
2175            || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
2176     opclass = c0opc_flow;
2177
2178   /* Also, classify specific opcodes that need to be tracked.  */
2179   else if (strcasecmp (opcname, "add") == 0 
2180            || strcasecmp (opcname, "add.n") == 0)
2181     opclass = c0opc_add;
2182   else if (strcasecmp (opcname, "and") == 0)
2183     opclass = c0opc_and;
2184   else if (strcasecmp (opcname, "addi") == 0 
2185            || strcasecmp (opcname, "addi.n") == 0
2186            || strcasecmp (opcname, "addmi") == 0)
2187     opclass = c0opc_addi;
2188   else if (strcasecmp (opcname, "sub") == 0)
2189     opclass = c0opc_sub;
2190   else if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
2191            || strcasecmp (opcname, "or") == 0) /* Could be 'mov' asm macro.  */
2192     opclass = c0opc_mov;
2193   else if (strcasecmp (opcname, "movi") == 0 
2194            || strcasecmp (opcname, "movi.n") == 0)
2195     opclass = c0opc_movi;
2196   else if (strcasecmp (opcname, "l32r") == 0)
2197     opclass = c0opc_l32r;
2198   else if (strcasecmp (opcname, "s32i") == 0 
2199            || strcasecmp (opcname, "s32i.n") == 0)
2200     opclass = c0opc_s32i;
2201   else if (strcasecmp (opcname, "l32e") == 0)
2202     opclass = c0opc_l32e;
2203   else if (strcasecmp (opcname, "s32e") == 0)
2204     opclass = c0opc_s32e;
2205   else if (rwx_special_register (opcname))
2206     opclass = c0opc_rwxsr;
2207
2208   return opclass;
2209 }
2210
2211 /* Tracks register movement/mutation for a given operation, which may
2212    be within a bundle.  Updates the destination register tracking info
2213    accordingly.  The pc is needed only for pc-relative load instructions
2214    (eg. l32r).  The SP register number is needed to identify stores to
2215    the stack frame.  Returns 0, if analysis was succesfull, non-zero
2216    otherwise.  */
2217
2218 static int
2219 call0_track_op (struct gdbarch *gdbarch, xtensa_c0reg_t dst[], xtensa_c0reg_t src[],
2220                 xtensa_insn_kind opclass, int nods, unsigned odv[],
2221                 CORE_ADDR pc, int spreg, xtensa_frame_cache_t *cache)
2222 {
2223   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2224   unsigned litbase, litaddr, litval;
2225
2226   switch (opclass)
2227     {
2228     case c0opc_addi:
2229       /* 3 operands: dst, src, imm.  */
2230       gdb_assert (nods == 3);
2231       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2232       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2233       break;
2234     case c0opc_add:
2235       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2236       gdb_assert (nods == 3); 
2237       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2238         {
2239           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2240           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs + src[odv[1]].fr_ofs;
2241         }
2242       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2243         {
2244           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2245           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + src[odv[2]].fr_ofs;
2246         }
2247       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2248       break;
2249     case c0opc_and:
2250       /* 3 operands:  dst, src1, src2.  */
2251       gdb_assert (nods == 3);
2252       if (cache->c0.c0_fpalign == 0)
2253         {
2254           /* Handle dynamic stack alignment.  */
2255           if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg) && (src[odv[1]].fr_reg == spreg))
2256             {
2257               if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2258                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[2]].fr_ofs;
2259               break;
2260             }
2261           else if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg)
2262                    && (src[odv[2]].fr_reg == spreg))
2263             {
2264               if (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2265                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[1]].fr_ofs;
2266               break;
2267             }
2268           /* else fall through.  */
2269         }
2270       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2271         {
2272           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2273           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs & src[odv[1]].fr_ofs;
2274         }
2275       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2276         {
2277           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2278           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs & src[odv[2]].fr_ofs;
2279         }
2280       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2281       break;
2282     case c0opc_sub:
2283       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2284       gdb_assert (nods == 3);
2285       if      (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2286         {
2287           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2288           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs - src[odv[2]].fr_ofs;
2289         }
2290       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2291       break;
2292     case c0opc_mov:
2293       /* 2 operands: dst, src [, src].  */
2294       gdb_assert (nods == 2);
2295       /* First, check if it's a special case of saving unaligned SP
2296          to a spare register in case of dynamic stack adjustment.
2297          But, only do it one time.  The second time could be initializing
2298          frame pointer.  We don't want to overwrite the first one.  */
2299       if ((odv[1] == spreg) && (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP))
2300         cache->c0.c0_old_sp = odv[0];
2301
2302       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2303       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs;
2304       break;
2305     case c0opc_movi:
2306       /* 2 operands: dst, imm.  */
2307       gdb_assert (nods == 2);
2308       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2309       dst[odv[0]].fr_ofs = odv[1];
2310       break;
2311     case c0opc_l32r:
2312       /* 2 operands: dst, literal offset.  */
2313       gdb_assert (nods == 2);
2314       /* litbase = xtensa_get_litbase (pc);  can be also used.  */
2315       litbase = (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum == -1)
2316         ? 0 : xtensa_read_register
2317                 (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum);
2318       litaddr = litbase & 1
2319                   ? (litbase & ~1) + (signed)odv[1]
2320                   : (pc + 3  + (signed)odv[1]) & ~3;
2321       litval = read_memory_integer (litaddr, 4, byte_order);
2322       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2323       dst[odv[0]].fr_ofs = litval;
2324       break;
2325     case c0opc_s32i:
2326       /* 3 operands: value, base, offset.  */
2327       gdb_assert (nods == 3 && spreg >= 0 && spreg < C0_NREGS);
2328       /* First, check if it's a spill for saved unaligned SP,
2329          when dynamic stack adjustment was applied to this frame.  */
2330       if ((cache->c0.c0_fpalign != 0)           /* Dynamic stack adjustment.  */
2331           && (odv[1] == spreg)                  /* SP usage indicates spill.  */
2332           && (odv[0] == cache->c0.c0_old_sp))   /* Old SP register spilled.  */
2333         cache->c0.c0_sp_ofs = odv[2];
2334
2335       if (src[odv[1]].fr_reg == spreg        /* Store to stack frame.  */
2336           && (src[odv[1]].fr_ofs & 3) == 0   /* Alignment preserved.  */
2337           &&  src[odv[0]].fr_reg >= 0        /* Value is from a register.  */
2338           &&  src[odv[0]].fr_ofs == 0        /* Value hasn't been modified.  */
2339           &&  src[src[odv[0]].fr_reg].to_stk == C0_NOSTK) /* First time.  */
2340         {
2341           /* ISA encoding guarantees alignment.  But, check it anyway.  */
2342           gdb_assert ((odv[2] & 3) == 0);
2343           dst[src[odv[0]].fr_reg].to_stk = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2344         }
2345       break;
2346       /* If we end up inside Window Overflow / Underflow interrupt handler
2347          report an error because these handlers should have been handled
2348          already in a different way.  */
2349     case c0opc_l32e:
2350     case c0opc_s32e:
2351     case c0opc_rfwo:
2352     case c0opc_rfwu:
2353       return 1;
2354     default:
2355       return 1;
2356     }
2357   return 0;
2358 }
2359
2360 /* Analyze prologue of the function at start address to determine if it uses
2361    the Call0 ABI, and if so track register moves and linear modifications
2362    in the prologue up to the PC or just beyond the prologue, whichever is
2363    first. An 'entry' instruction indicates non-Call0 ABI and the end of the
2364    prologue. The prologue may overlap non-prologue instructions but is
2365    guaranteed to end by the first flow-control instruction (jump, branch,
2366    call or return).  Since an optimized function may move information around
2367    and change the stack frame arbitrarily during the prologue, the information
2368    is guaranteed valid only at the point in the function indicated by the PC.
2369    May be used to skip the prologue or identify the ABI, w/o tracking.
2370
2371    Returns:   Address of first instruction after prologue, or PC (whichever 
2372               is first), or 0, if decoding failed (in libisa).
2373    Input args:
2374       start   Start address of function/prologue.
2375       pc      Program counter to stop at.  Use 0 to continue to end of prologue.
2376               If 0, avoids infinite run-on in corrupt code memory by bounding
2377               the scan to the end of the function if that can be determined.
2378       nregs   Number of general registers to track.
2379    InOut args:
2380       cache   Xtensa frame cache.
2381
2382       Note that these may produce useful results even if decoding fails
2383       because they begin with default assumptions that analysis may change.  */
2384
2385 static CORE_ADDR
2386 call0_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
2387                         CORE_ADDR start, CORE_ADDR pc,
2388                         int nregs, xtensa_frame_cache_t *cache)
2389 {
2390   CORE_ADDR ia;             /* Current insn address in prologue.  */
2391   CORE_ADDR ba = 0;         /* Current address at base of insn buffer.  */
2392   CORE_ADDR bt;             /* Current address at top+1 of insn buffer.  */
2393   char ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];/* Instruction buffer for decoding prologue.  */
2394   xtensa_isa isa;           /* libisa ISA handle.  */
2395   xtensa_insnbuf ins, slot; /* libisa handle to decoded insn, slot.  */
2396   xtensa_format ifmt;       /* libisa instruction format.  */
2397   int ilen, islots, is;     /* Instruction length, nbr slots, current slot.  */
2398   xtensa_opcode opc;        /* Opcode in current slot.  */
2399   xtensa_insn_kind opclass; /* Opcode class for Call0 prologue analysis.  */
2400   int nods;                 /* Opcode number of operands.  */
2401   unsigned odv[C0_MAXOPDS]; /* Operand values in order provided by libisa.  */
2402   xtensa_c0reg_t *rtmp;     /* Register tracking info snapshot.  */
2403   int j;                    /* General loop counter.  */
2404   int fail = 0;             /* Set non-zero and exit, if decoding fails.  */
2405   CORE_ADDR body_pc;        /* The PC for the first non-prologue insn.  */
2406   CORE_ADDR end_pc;         /* The PC for the lust function insn.  */
2407
2408   struct symtab_and_line prologue_sal;
2409
2410   DEBUGTRACE ("call0_analyze_prologue (start = 0x%08x, pc = 0x%08x, ...)\n", 
2411               (int)start, (int)pc);
2412
2413   /* Try to limit the scan to the end of the function if a non-zero pc
2414      arg was not supplied to avoid probing beyond the end of valid memory.
2415      If memory is full of garbage that classifies as c0opc_uninteresting.
2416      If this fails (eg. if no symbols) pc ends up 0 as it was.
2417      Intialize the Call0 frame and register tracking info.
2418      Assume it's Call0 until an 'entry' instruction is encountered.
2419      Assume we may be in the prologue until we hit a flow control instr.  */
2420
2421   rtmp = NULL;
2422   body_pc = UINT_MAX;
2423   end_pc = 0;
2424
2425   /* Find out, if we have an information about the prologue from DWARF.  */
2426   prologue_sal = find_pc_line (start, 0);
2427   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
2428     body_pc = prologue_sal.end;
2429
2430   /* If we are going to analyze the prologue in general without knowing about
2431      the current PC, make the best assumtion for the end of the prologue.  */
2432   if (pc == 0)
2433     {
2434       find_pc_partial_function (start, 0, NULL, &end_pc);
2435       body_pc = min (end_pc, body_pc);
2436     }
2437   else
2438     body_pc = min (pc, body_pc);
2439
2440   cache->call0 = 1;
2441   rtmp = (xtensa_c0reg_t*) alloca(nregs * sizeof(xtensa_c0reg_t));
2442
2443   if (!xtensa_default_isa)
2444     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
2445   isa = xtensa_default_isa;
2446   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2447   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2448   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2449
2450   for (ia = start, bt = ia; ia < body_pc ; ia += ilen)
2451     {
2452       /* (Re)fill instruction buffer from memory if necessary, but do not
2453          read memory beyond PC to be sure we stay within text section
2454          (this protection only works if a non-zero pc is supplied).  */
2455
2456       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2457         {
2458           ba = ia;
2459           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < body_pc ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : body_pc;
2460           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2461             error (_("Unable to read target memory ..."));
2462         }
2463
2464       /* Decode format information.  */
2465
2466       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2467       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2468       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2469         {
2470           fail = 1;
2471           goto done;
2472         }
2473       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2474       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2475         {
2476           fail = 1;
2477           goto done;
2478         }
2479       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2480       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2481         {
2482           fail = 1;
2483           goto done;
2484         }
2485
2486       /* Analyze a bundle or a single instruction, using a snapshot of 
2487          the register tracking info as input for the entire bundle so that
2488          register changes do not take effect within this bundle.  */
2489
2490       for (j = 0; j < nregs; ++j)
2491         rtmp[j] = cache->c0.c0_rt[j];
2492
2493       for (is = 0; is < islots; ++is)
2494         {
2495           /* Decode a slot and classify the opcode.  */
2496
2497           fail = xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot);
2498           if (fail)
2499             goto done;
2500
2501           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2502           DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] instr addr = 0x%08x, opc = %d\n", 
2503                      (unsigned)ia, opc);
2504           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2505             opclass = c0opc_illegal;
2506           else
2507             opclass = call0_classify_opcode (isa, opc);
2508
2509           /* Decide whether to track this opcode, ignore it, or bail out.  */
2510
2511           switch (opclass)
2512             {
2513             case c0opc_illegal:
2514             case c0opc_break:
2515               fail = 1;
2516               goto done;
2517
2518             case c0opc_uninteresting:
2519               continue;
2520
2521             case c0opc_flow:  /* Flow control instructions stop analysis.  */
2522             case c0opc_rwxsr: /* RSR, WSR, XSR instructions stop analysis.  */
2523               goto done;
2524
2525             case c0opc_entry:
2526               cache->call0 = 0;
2527               ia += ilen;               /* Skip over 'entry' insn.  */
2528               goto done;
2529
2530             default:
2531               cache->call0 = 1;
2532             }
2533
2534           /* Only expected opcodes should get this far.  */
2535
2536           /* Extract and decode the operands.  */
2537           nods = xtensa_opcode_num_operands (isa, opc);
2538           if (nods == XTENSA_UNDEFINED)
2539             {
2540               fail = 1;
2541               goto done;
2542             }
2543
2544           for (j = 0; j < nods && j < C0_MAXOPDS; ++j)
2545             {
2546               fail = xtensa_operand_get_field (isa, opc, j, ifmt, 
2547                                                is, slot, &odv[j]);
2548               if (fail)
2549                 goto done;
2550
2551               fail = xtensa_operand_decode (isa, opc, j, &odv[j]);
2552               if (fail)
2553                 goto done;
2554             }
2555
2556           /* Check operands to verify use of 'mov' assembler macro.  */
2557           if (opclass == c0opc_mov && nods == 3)
2558             {
2559               if (odv[2] == odv[1])
2560                 {
2561                   nods = 2;
2562                   if ((odv[0] == 1) && (odv[1] != 1))
2563                     /* OR  A1, An, An  , where n != 1.
2564                        This means we are inside epilogue already.  */
2565                     goto done;
2566                 }
2567               else
2568                 {
2569                   opclass = c0opc_uninteresting;
2570                   continue;
2571                 }
2572             }
2573
2574           /* Track register movement and modification for this operation.  */
2575           fail = call0_track_op (gdbarch, cache->c0.c0_rt, rtmp,
2576                                  opclass, nods, odv, ia, 1, cache);
2577           if (fail)
2578             goto done;
2579         }
2580     }
2581 done:
2582   DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] stopped at instr addr 0x%08x, %s\n",
2583              (unsigned)ia, fail ? "failed" : "succeeded");
2584   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2585   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2586   return fail ? XTENSA_ISA_BADPC : ia;
2587 }
2588
2589 /* Initialize frame cache for the current frame in CALL0 ABI.  */
2590
2591 static void
2592 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2593                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc)
2594 {
2595   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2596   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2597   CORE_ADDR start_pc;           /* The beginning of the function.  */
2598   CORE_ADDR body_pc=UINT_MAX;   /* PC, where prologue analysis stopped.  */
2599   CORE_ADDR sp, fp, ra;
2600   int fp_regnum = C0_SP, c0_hasfp = 0, c0_frmsz = 0, prev_sp = 0, to_stk;
2601  
2602   sp = get_frame_register_unsigned
2603     (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
2604   fp = sp; /* Assume FP == SP until proven otherwise.  */
2605
2606   /* Find the beginning of the prologue of the function containing the PC
2607      and analyze it up to the PC or the end of the prologue.  */
2608
2609   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &start_pc, NULL))
2610     {
2611       body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, pc, C0_NREGS, cache);
2612
2613       if (body_pc == XTENSA_ISA_BADPC)
2614         {
2615           warning_once ();
2616           ra = 0;
2617           goto finish_frame_analysis;
2618         }
2619     }
2620   
2621   /* Get the frame information and FP (if used) at the current PC.
2622      If PC is in the prologue, the prologue analysis is more reliable
2623      than DWARF info.  We don't not know for sure, if PC is in the prologue,
2624      but we do know no calls have yet taken place, so we can almost
2625      certainly rely on the prologue analysis.  */
2626
2627   if (body_pc <= pc)
2628     {
2629       /* Prologue analysis was successful up to the PC.
2630          It includes the cases when PC == START_PC.  */
2631       c0_hasfp = cache->c0.c0_rt[C0_FP].fr_reg == C0_SP;
2632       /* c0_hasfp == true means there is a frame pointer because
2633          we analyzed the prologue and found that cache->c0.c0_rt[C0_FP]
2634          was derived from SP.  Otherwise, it would be C0_FP.  */
2635       fp_regnum = c0_hasfp ? C0_FP : C0_SP;
2636       c0_frmsz = - cache->c0.c0_rt[fp_regnum].fr_ofs;
2637       fp_regnum += gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base;
2638     }
2639   else  /* No data from the prologue analysis.  */
2640     {
2641       c0_hasfp = 0;
2642       fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_SP;
2643       c0_frmsz = 0;
2644       start_pc = pc;
2645    }
2646
2647   if (cache->c0.c0_fpalign)
2648     {
2649       /* This frame has a special prologue with a dynamic stack adjustment
2650          to force an alignment, which is bigger than standard 16 bytes.  */
2651
2652       CORE_ADDR unaligned_sp;
2653
2654       if (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP)
2655         /* This can't be.  Prologue code should be consistent.
2656            Unaligned stack pointer should be saved in a spare register.  */
2657         {
2658           warning_once ();
2659           ra = 0;
2660           goto finish_frame_analysis;
2661         }
2662
2663       if (cache->c0.c0_sp_ofs == C0_NOSTK)
2664         /* Saved unaligned value of SP is kept in a register.  */
2665         unaligned_sp = get_frame_register_unsigned
2666           (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_old_sp);
2667       else
2668         /* Get the value from stack.  */
2669         unaligned_sp = (CORE_ADDR)
2670           read_memory_integer (fp + cache->c0.c0_sp_ofs, 4, byte_order);
2671
2672       prev_sp = unaligned_sp + c0_frmsz;
2673     }
2674   else
2675     prev_sp = fp + c0_frmsz;
2676
2677   /* Frame size from debug info or prologue tracking does not account for 
2678      alloca() and other dynamic allocations.  Adjust frame size by FP - SP.  */
2679   if (c0_hasfp)
2680     {
2681       fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
2682
2683       /* Update the stack frame size.  */
2684       c0_frmsz += fp - sp;
2685     }
2686
2687   /* Get the return address (RA) from the stack if saved,
2688      or try to get it from a register.  */
2689
2690   to_stk = cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk;
2691   if (to_stk != C0_NOSTK)
2692     ra = (CORE_ADDR) 
2693       read_memory_integer (sp + c0_frmsz + cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk,
2694                            4, byte_order);
2695
2696   else if (cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_CONST
2697            && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_ofs == 0)
2698     {
2699       /* Special case for terminating backtrace at a function that wants to
2700          be seen as the outermost one.  Such a function will clear it's RA (A0)
2701          register to 0 in the prologue instead of saving its original value.  */
2702       ra = 0;
2703     }
2704   else
2705     {
2706       /* RA was copied to another register or (before any function call) may
2707          still be in the original RA register.  This is not always reliable:
2708          even in a leaf function, register tracking stops after prologue, and
2709          even in prologue, non-prologue instructions (not tracked) may overwrite
2710          RA or any register it was copied to.  If likely in prologue or before
2711          any call, use retracking info and hope for the best (compiler should
2712          have saved RA in stack if not in a leaf function).  If not in prologue,
2713          too bad.  */
2714
2715       int i;
2716       for (i = 0;
2717            (i < C0_NREGS)
2718            && (i == C0_RA || cache->c0.c0_rt[i].fr_reg != C0_RA);
2719            ++i);
2720       if (i >= C0_NREGS && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_RA)
2721         i = C0_RA;
2722       if (i < C0_NREGS)
2723         {
2724           ra = get_frame_register_unsigned
2725             (this_frame,
2726              gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_rt[i].fr_reg);
2727         }
2728       else ra = 0;
2729     }
2730   
2731  finish_frame_analysis:
2732   cache->pc = start_pc;
2733   cache->ra = ra;
2734   /* RA == 0 marks the outermost frame.  Do not go past it.  */
2735   cache->prev_sp = (ra != 0) ?  prev_sp : 0;
2736   cache->c0.fp_regnum = fp_regnum;
2737   cache->c0.c0_frmsz = c0_frmsz;
2738   cache->c0.c0_hasfp = c0_hasfp;
2739   cache->c0.c0_fp = fp;
2740 }
2741
2742 static CORE_ADDR a0_saved;
2743 static CORE_ADDR a7_saved;
2744 static CORE_ADDR a11_saved;
2745 static int a0_was_saved;
2746 static int a7_was_saved;
2747 static int a11_was_saved;
2748
2749 /* Simulate L32E instruction:  AT <-- ref (AS + offset).  */
2750 static void
2751 execute_l32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2752 {
2753   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2754   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2755   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2756   unsigned int spilled_value
2757     = read_memory_unsigned_integer (addr, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
2758
2759   if ((at == 0) && !a0_was_saved)
2760     {
2761       a0_saved = xtensa_read_register (atreg);
2762       a0_was_saved = 1;
2763     }
2764   else if ((at == 7) && !a7_was_saved)
2765     {
2766       a7_saved = xtensa_read_register (atreg);
2767       a7_was_saved = 1;
2768     }
2769   else if ((at == 11) && !a11_was_saved)
2770     {
2771       a11_saved = xtensa_read_register (atreg);
2772       a11_was_saved = 1;
2773     }
2774
2775   xtensa_write_register (atreg, spilled_value);
2776 }
2777
2778 /* Simulate S32E instruction:  AT --> ref (AS + offset).  */
2779 static void
2780 execute_s32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2781 {
2782   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2783   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2784   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2785   ULONGEST spilled_value = xtensa_read_register (atreg);
2786
2787   write_memory_unsigned_integer (addr, 4,
2788                                  gdbarch_byte_order (gdbarch),
2789                                  spilled_value);
2790 }
2791
2792 #define XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN  200
2793
2794 typedef enum
2795 {
2796   xtWindowOverflow,
2797   xtWindowUnderflow,
2798   xtNoExceptionHandler
2799 } xtensa_exception_handler_t;
2800
2801 /* Execute instruction stream from current PC until hitting RFWU or RFWO.
2802    Return type of Xtensa Window Interrupt Handler on success.  */
2803 static xtensa_exception_handler_t
2804 execute_code (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc, CORE_ADDR wb)
2805 {
2806   xtensa_isa isa;
2807   xtensa_insnbuf ins, slot;
2808   char ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2809   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2810   xtensa_format ifmt;
2811   int ilen, islots, is;
2812   xtensa_opcode opc;
2813   int insn_num = 0;
2814   int fail = 0;
2815   void (*func) (struct gdbarch *, int, int, int, CORE_ADDR);
2816
2817   int at, as, offset;
2818
2819   /* WindowUnderflow12 = true, when inside _WindowUnderflow12.  */ 
2820   int WindowUnderflow12 = (current_pc & 0x1ff) >= 0x140; 
2821
2822   isa = xtensa_default_isa;
2823   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2824   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2825   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2826   ba = 0;
2827   ia = current_pc;
2828   bt = ia;
2829
2830   a0_was_saved = 0;
2831   a7_was_saved = 0;
2832   a11_was_saved = 0;
2833
2834   while (insn_num++ < XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN)
2835     {
2836       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2837         {
2838           ba = ia;
2839           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ);
2840           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
2841             return xtNoExceptionHandler;
2842         }
2843       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2844       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2845       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2846         return xtNoExceptionHandler;
2847       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2848       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2849         return xtNoExceptionHandler;
2850       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2851       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2852         return xtNoExceptionHandler;
2853       for (is = 0; is < islots; ++is)
2854         {
2855           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2856             return xtNoExceptionHandler;
2857           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2858           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2859             return xtNoExceptionHandler;
2860           switch (call0_classify_opcode (isa, opc))
2861             {
2862             case c0opc_illegal:
2863             case c0opc_flow:
2864             case c0opc_entry:
2865             case c0opc_break:
2866               /* We expect none of them here.  */
2867               return xtNoExceptionHandler;
2868             case c0opc_l32e:
2869               func = execute_l32e;
2870               break;
2871             case c0opc_s32e:
2872               func = execute_s32e;
2873               break;
2874             case c0opc_rfwo: /* RFWO.  */
2875               /* Here, we return from WindowOverflow handler and,
2876                  if we stopped at the very beginning, which means
2877                  A0 was saved, we have to restore it now.  */
2878               if (a0_was_saved)
2879                 {
2880                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2881                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2882                                             wb);
2883                   xtensa_write_register (arreg, a0_saved);
2884                 }
2885               return xtWindowOverflow;
2886             case c0opc_rfwu: /* RFWU.  */
2887               /* Here, we return from WindowUnderflow handler.
2888                  Let's see if either A7 or A11 has to be restored.  */
2889               if (WindowUnderflow12)
2890                 {
2891                   if (a11_was_saved)
2892                     {
2893                       int arreg = arreg_number (gdbarch,
2894                                                 gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 11,
2895                                                 wb);
2896                       xtensa_write_register (arreg, a11_saved);
2897                     }
2898                 }
2899               else if (a7_was_saved)
2900                 {
2901                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2902                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 7,
2903                                             wb);
2904                   xtensa_write_register (arreg, a7_saved);
2905                 }
2906               return xtWindowUnderflow;
2907             default: /* Simply skip this insns.  */
2908               continue;
2909             }
2910
2911           /* Decode arguments for L32E / S32E and simulate their execution.  */
2912           if ( xtensa_opcode_num_operands (isa, opc) != 3 )
2913             return xtNoExceptionHandler;
2914           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, &at))
2915             return xtNoExceptionHandler;
2916           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0, &at))
2917             return xtNoExceptionHandler;
2918           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, is, slot, &as))
2919             return xtNoExceptionHandler;
2920           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &as))
2921             return xtNoExceptionHandler;
2922           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 2, ifmt, is, slot, &offset))
2923             return xtNoExceptionHandler;
2924           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 2, &offset))
2925             return xtNoExceptionHandler;
2926
2927           (*func) (gdbarch, at, as, offset, wb);
2928         }
2929
2930       ia += ilen;
2931     }
2932   return xtNoExceptionHandler;
2933 }
2934
2935 /* Handle Window Overflow / Underflow exception frames.  */
2936
2937 static void
2938 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2939                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
2940                                      CORE_ADDR pc)
2941 {
2942   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2943   CORE_ADDR ps, wb, ws, ra;
2944   int epc1_regnum, i, regnum;
2945   xtensa_exception_handler_t eh_type;
2946
2947   /* Read PS, WB, and WS from the hardware. Note that PS register
2948      must be present, if Windowed ABI is supported.  */
2949   ps = xtensa_read_register (gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
2950   wb = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
2951   ws = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
2952
2953   /* Execute all the remaining instructions from Window Interrupt Handler
2954      by simulating them on the remote protocol level.  On return, set the
2955      type of Xtensa Window Interrupt Handler, or report an error.  */
2956   eh_type = execute_code (gdbarch, pc, wb);
2957   if (eh_type == xtNoExceptionHandler)
2958     error (_("\
2959 Unable to decode Xtensa Window Interrupt Handler's code."));
2960
2961   cache->ps = ps ^ PS_EXC;      /* Clear the exception bit in PS.  */
2962   cache->call0 = 0;             /* It's Windowed ABI.  */
2963
2964   /* All registers for the cached frame will be alive.  */
2965   for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
2966     cache->wd.aregs[i] = -1;
2967
2968   if (eh_type == xtWindowOverflow)
2969     cache->wd.ws = ws ^ (1 << wb);
2970   else /* eh_type == xtWindowUnderflow.  */
2971     cache->wd.ws = ws | (1 << wb);
2972
2973   cache->wd.wb = (ps & 0xf00) >> 8; /* Set WB to OWB.  */
2974   regnum = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2975                          cache->wd.wb);
2976   ra = xtensa_read_register (regnum);
2977   cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
2978   cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum + 1);
2979   /* Set regnum to a frame pointer of the frame being cached.  */
2980   regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
2981   regnum = arreg_number (gdbarch,
2982                          gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum,
2983                          cache->wd.wb);
2984   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, regnum);
2985
2986   /* Read PC of interrupted function from EPC1 register.  */
2987   epc1_regnum = xtensa_find_register_by_name (gdbarch,"epc1");
2988   if (epc1_regnum < 0)
2989     error(_("Unable to read Xtensa register EPC1"));
2990   cache->ra = xtensa_read_register (epc1_regnum);
2991   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
2992 }
2993
2994
2995 /* Skip function prologue.
2996
2997    Return the pc of the first instruction after prologue.  GDB calls this to
2998    find the address of the first line of the function or (if there is no line
2999    number information) to skip the prologue for planting breakpoints on 
3000    function entries.  Use debug info (if present) or prologue analysis to skip 
3001    the prologue to achieve reliable debugging behavior.  For windowed ABI, 
3002    only the 'entry' instruction is skipped.  It is not strictly necessary to 
3003    skip the prologue (Call0) or 'entry' (Windowed) because xt-gdb knows how to
3004    backtrace at any point in the prologue, however certain potential hazards 
3005    are avoided and a more "normal" debugging experience is ensured by 
3006    skipping the prologue (can be disabled by defining DONT_SKIP_PROLOG).
3007    For example, if we don't skip the prologue:
3008    - Some args may not yet have been saved to the stack where the debug
3009      info expects to find them (true anyway when only 'entry' is skipped);
3010    - Software breakpoints ('break' instrs) may not have been unplanted 
3011      when the prologue analysis is done on initializing the frame cache, 
3012      and breaks in the prologue will throw off the analysis.
3013
3014    If we have debug info ( line-number info, in particular ) we simply skip
3015    the code associated with the first function line effectively skipping
3016    the prologue code.  It works even in cases like
3017
3018    int main()
3019    {    int local_var = 1;
3020         ....
3021    }
3022
3023    because, for this source code, both Xtensa compilers will generate two
3024    separate entries ( with the same line number ) in dwarf line-number
3025    section to make sure there is a boundary between the prologue code and
3026    the rest of the function.
3027
3028    If there is no debug info, we need to analyze the code.  */
3029
3030 /* #define DONT_SKIP_PROLOGUE  */
3031
3032 static CORE_ADDR
3033 xtensa_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
3034 {
3035   struct symtab_and_line prologue_sal;
3036   CORE_ADDR body_pc;
3037
3038   DEBUGTRACE ("xtensa_skip_prologue (start_pc = 0x%08x)\n", (int) start_pc);
3039
3040 #if DONT_SKIP_PROLOGUE
3041   return start_pc;
3042 #endif
3043
3044  /* Try to find first body line from debug info.  */
3045
3046   prologue_sal = find_pc_line (start_pc, 0);
3047   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
3048     {
3049       /* In Call0,  it is possible to have a function with only one instruction
3050          ('ret') resulting from a one-line optimized function that does nothing.
3051          In that case,  prologue_sal.end may actually point to the start of the
3052          next function in the text section,  causing a breakpoint to be set at
3053          the wrong place.  Check,  if the end address is within a different
3054          function,  and if so return the start PC.  We know we have symbol
3055          information.  */
3056
3057       CORE_ADDR end_func;
3058
3059       if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
3060           && call0_ret (start_pc, prologue_sal.end))
3061         return start_pc;
3062
3063       find_pc_partial_function (prologue_sal.end, NULL, &end_func, NULL);
3064       if (end_func != start_pc)
3065         return start_pc;
3066
3067       return prologue_sal.end;
3068     }
3069
3070   /* No debug line info.  Analyze prologue for Call0 or simply skip ENTRY.  */
3071   body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, 0, 0,
3072                                     xtensa_alloc_frame_cache (0));
3073   return body_pc != 0 ? body_pc : start_pc;
3074 }
3075
3076 /* Verify the current configuration.  */
3077 static void
3078 xtensa_verify_config (struct gdbarch *gdbarch)
3079 {
3080   struct ui_file *log;
3081   struct cleanup *cleanups;
3082   struct gdbarch_tdep *tdep;
3083   long length;
3084   char *buf;
3085
3086   tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3087   log = mem_fileopen ();
3088   cleanups = make_cleanup_ui_file_delete (log);
3089
3090   /* Verify that we got a reasonable number of AREGS.  */
3091   if ((tdep->num_aregs & -tdep->num_aregs) != tdep->num_aregs)
3092     fprintf_unfiltered (log, _("\
3093 \n\tnum_aregs: Number of AR registers (%d) is not a power of two!"),
3094                         tdep->num_aregs);
3095
3096   /* Verify that certain registers exist.  */
3097
3098   if (tdep->pc_regnum == -1)
3099     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tpc_regnum: No PC register"));
3100   if (tdep->isa_use_exceptions && tdep->ps_regnum == -1)
3101     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tps_regnum: No PS register"));
3102
3103   if (tdep->isa_use_windowed_registers)
3104     {
3105       if (tdep->wb_regnum == -1)
3106         fprintf_unfiltered (log, _("\n\twb_regnum: No WB register"));
3107       if (tdep->ws_regnum == -1)
3108         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tws_regnum: No WS register"));
3109       if (tdep->ar_base == -1)
3110         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tar_base: No AR registers"));
3111     }
3112
3113   if (tdep->a0_base == -1)
3114     fprintf_unfiltered (log, _("\n\ta0_base: No Ax registers"));
3115
3116   buf = ui_file_xstrdup (log, &length);
3117   make_cleanup (xfree, buf);
3118   if (length > 0)
3119     internal_error (__FILE__, __LINE__,
3120                     _("the following are invalid: %s"), buf);
3121   do_cleanups (cleanups);
3122 }
3123
3124
3125 /* Derive specific register numbers from the array of registers.  */
3126
3127 static void
3128 xtensa_derive_tdep (struct gdbarch_tdep *tdep)
3129 {
3130   xtensa_register_t* rmap;
3131   int n, max_size = 4;
3132
3133   tdep->num_regs = 0;
3134   tdep->num_nopriv_regs = 0;
3135
3136 /* Special registers 0..255 (core).  */
3137 #define XTENSA_DBREGN_SREG(n)  (0x0200+(n))
3138
3139   for (rmap = tdep->regmap, n = 0; rmap->target_number != -1; n++, rmap++)
3140     {
3141       if (rmap->target_number == 0x0020)
3142         tdep->pc_regnum = n;
3143       else if (rmap->target_number == 0x0100)
3144         tdep->ar_base = n;
3145       else if (rmap->target_number == 0x0000)
3146         tdep->a0_base = n;
3147       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(72))
3148         tdep->wb_regnum = n;
3149       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(73))
3150         tdep->ws_regnum = n;
3151       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(233))
3152         tdep->debugcause_regnum = n;
3153       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(232))
3154         tdep->exccause_regnum = n;
3155       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(238))
3156         tdep->excvaddr_regnum = n;
3157       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(0))
3158         tdep->lbeg_regnum = n;
3159       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(1))
3160         tdep->lend_regnum = n;
3161       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(2))
3162         tdep->lcount_regnum = n;
3163       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(3))
3164         tdep->sar_regnum = n;
3165       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(5))
3166         tdep->litbase_regnum = n;
3167       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(230))
3168         tdep->ps_regnum = n;
3169 #if 0
3170       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(226))
3171         tdep->interrupt_regnum = n;
3172       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(227))
3173         tdep->interrupt2_regnum = n;
3174       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(224))
3175         tdep->cpenable_regnum = n;
3176 #endif
3177
3178       if (rmap->byte_size > max_size)
3179         max_size = rmap->byte_size;
3180       if (rmap->mask != 0 && tdep->num_regs == 0)
3181         tdep->num_regs = n;
3182       /* Find out out how to deal with priveleged registers.
3183
3184          if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3185               && tdep->num_nopriv_regs == 0)
3186            tdep->num_nopriv_regs = n;
3187       */
3188       if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3189           && tdep->num_regs == 0)
3190         tdep->num_regs = n;
3191     }
3192
3193   /* Number of pseudo registers.  */
3194   tdep->num_pseudo_regs = n - tdep->num_regs;
3195
3196   /* Empirically determined maximum sizes.  */
3197   tdep->max_register_raw_size = max_size;
3198   tdep->max_register_virtual_size = max_size;
3199 }
3200
3201 /* Module "constructor" function.  */
3202
3203 extern struct gdbarch_tdep xtensa_tdep;
3204
3205 static struct gdbarch *
3206 xtensa_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
3207 {
3208   struct gdbarch_tdep *tdep;
3209   struct gdbarch *gdbarch;
3210   struct xtensa_abi_handler *abi_handler;
3211
3212   DEBUGTRACE ("gdbarch_init()\n");
3213
3214   /* We have to set the byte order before we call gdbarch_alloc.  */
3215   info.byte_order = XCHAL_HAVE_BE ? BFD_ENDIAN_BIG : BFD_ENDIAN_LITTLE;
3216
3217   tdep = &xtensa_tdep;
3218   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3219   xtensa_derive_tdep (tdep);
3220
3221   /* Verify our configuration.  */
3222   xtensa_verify_config (gdbarch);
3223   xtensa_session_once_reported = 0;
3224
3225   /* Pseudo-Register read/write.  */
3226   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, xtensa_pseudo_register_read);
3227   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, xtensa_pseudo_register_write);
3228
3229   /* Set target information.  */
3230   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, tdep->num_regs);
3231   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, tdep->num_pseudo_regs);
3232   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, tdep->a0_base + 1);
3233   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3234   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, tdep->ps_regnum);
3235
3236   /* Renumber registers for known formats (stabs and dwarf2).  */
3237   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3238   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3239
3240   /* We provide our own function to get register information.  */
3241   set_gdbarch_register_name (gdbarch, xtensa_register_name);
3242   set_gdbarch_register_type (gdbarch, xtensa_register_type);
3243
3244   /* To call functions from GDB using dummy frame.  */
3245   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, xtensa_push_dummy_call);
3246
3247   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
3248
3249   set_gdbarch_return_value (gdbarch, xtensa_return_value);
3250
3251   /* Advance PC across any prologue instructions to reach "real" code.  */
3252   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, xtensa_skip_prologue);
3253
3254   /* Stack grows downward.  */
3255   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3256
3257   /* Set breakpoints.  */
3258   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, xtensa_breakpoint_from_pc);
3259
3260   /* After breakpoint instruction or illegal instruction, pc still
3261      points at break instruction, so don't decrement.  */
3262   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
3263
3264   /* We don't skip args.  */
3265   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
3266
3267   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, xtensa_unwind_pc);
3268
3269   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, xtensa_frame_align);
3270
3271   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, xtensa_dummy_id);
3272
3273   /* Frame handling.  */
3274   frame_base_set_default (gdbarch, &xtensa_frame_base);
3275   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &xtensa_unwind);
3276   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3277
3278   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_xtensa);
3279
3280   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
3281
3282   xtensa_add_reggroups (gdbarch);
3283   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, xtensa_register_reggroup_p);
3284
3285   set_gdbarch_regset_from_core_section (gdbarch,
3286                                         xtensa_regset_from_core_section);
3287
3288   set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3289     (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3290
3291   return gdbarch;
3292 }
3293
3294 static void
3295 xtensa_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
3296 {
3297   error (_("xtensa_dump_tdep(): not implemented"));
3298 }
3299
3300 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
3301 extern initialize_file_ftype _initialize_xtensa_tdep;
3302
3303 void
3304 _initialize_xtensa_tdep (void)
3305 {
3306   struct cmd_list_element *c;
3307
3308   gdbarch_register (bfd_arch_xtensa, xtensa_gdbarch_init, xtensa_dump_tdep);
3309   xtensa_init_reggroups ();
3310
3311   add_setshow_zuinteger_cmd ("xtensa",
3312                              class_maintenance,
3313                              &xtensa_debug_level,
3314                             _("Set Xtensa debugging."),
3315                             _("Show Xtensa debugging."), _("\
3316 When non-zero, Xtensa-specific debugging is enabled. \
3317 Can be 1, 2, 3, or 4 indicating the level of debugging."),
3318                              NULL,
3319                              NULL,
3320                              &setdebuglist, &showdebuglist);
3321 }