s/get_regcache_arch (regcache)/regcache->arch ()/g
[external/binutils.git] / gdb / xtensa-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Xtensa port of GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2003-2017 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "frame.h"
22 #include "solib-svr4.h"
23 #include "symtab.h"
24 #include "symfile.h"
25 #include "objfiles.h"
26 #include "gdbtypes.h"
27 #include "gdbcore.h"
28 #include "value.h"
29 #include "dis-asm.h"
30 #include "inferior.h"
31 #include "osabi.h"
32 #include "regcache.h"
33 #include "reggroups.h"
34 #include "regset.h"
35
36 #include "dummy-frame.h"
37 #include "dwarf2.h"
38 #include "dwarf2-frame.h"
39 #include "dwarf2loc.h"
40 #include "frame-base.h"
41 #include "frame-unwind.h"
42
43 #include "arch-utils.h"
44 #include "gdbarch.h"
45 #include "remote.h"
46 #include "serial.h"
47
48 #include "command.h"
49 #include "gdbcmd.h"
50
51 #include "xtensa-isa.h"
52 #include "xtensa-tdep.h"
53 #include "xtensa-config.h"
54 #include <algorithm>
55
56
57 static unsigned int xtensa_debug_level = 0;
58
59 #define DEBUGWARN(args...) \
60   if (xtensa_debug_level > 0) \
61     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(warn ) " args)
62
63 #define DEBUGINFO(args...) \
64   if (xtensa_debug_level > 1) \
65     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(info ) " args)
66
67 #define DEBUGTRACE(args...) \
68   if (xtensa_debug_level > 2) \
69     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(trace) " args)
70
71 #define DEBUGVERB(args...) \
72   if (xtensa_debug_level > 3) \
73     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(verb ) " args)
74
75
76 /* According to the ABI, the SP must be aligned to 16-byte boundaries.  */
77 #define SP_ALIGNMENT 16
78
79
80 /* On Windowed ABI, we use a6 through a11 for passing arguments
81    to a function called by GDB because CALL4 is used.  */
82 #define ARGS_NUM_REGS           6
83 #define REGISTER_SIZE           4
84
85
86 /* Extract the call size from the return address or PS register.  */
87 #define PS_CALLINC_SHIFT        16
88 #define PS_CALLINC_MASK         0x00030000
89 #define CALLINC(ps)             (((ps) & PS_CALLINC_MASK) >> PS_CALLINC_SHIFT)
90 #define WINSIZE(ra)             (4 * (( (ra) >> 30) & 0x3))
91
92 /* On TX,  hardware can be configured without Exception Option.
93    There is no PS register in this case.  Inside XT-GDB,  let us treat
94    it as a virtual read-only register always holding the same value.  */
95 #define TX_PS                   0x20
96
97 /* ABI-independent macros.  */
98 #define ARG_NOF(gdbarch) \
99   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi \
100    == CallAbiCall0Only ? C0_NARGS : (ARGS_NUM_REGS))
101 #define ARG_1ST(gdbarch) \
102   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi  == CallAbiCall0Only \
103    ? (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS) \
104    : (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 6))
105
106 /* XTENSA_IS_ENTRY tests whether the first byte of an instruction
107    indicates that the instruction is an ENTRY instruction.  */
108
109 #define XTENSA_IS_ENTRY(gdbarch, op1) \
110   ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG) \
111    ? ((op1) == 0x6c) : ((op1) == 0x36))
112
113 #define XTENSA_ENTRY_LENGTH     3
114
115 /* windowing_enabled() returns true, if windowing is enabled.
116    WOE must be set to 1; EXCM to 0.
117    Note: We assume that EXCM is always 0 for XEA1.  */
118
119 #define PS_WOE                  (1<<18)
120 #define PS_EXC                  (1<<4)
121
122 /* Big enough to hold the size of the largest register in bytes.  */
123 #define XTENSA_MAX_REGISTER_SIZE        64
124
125 static int
126 windowing_enabled (struct gdbarch *gdbarch, unsigned int ps)
127 {
128   /* If we know CALL0 ABI is set explicitly,  say it is Call0.  */
129   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
130     return 0;
131
132   return ((ps & PS_EXC) == 0 && (ps & PS_WOE) != 0);
133 }
134
135 /* Convert a live A-register number to the corresponding AR-register
136    number.  */
137 static int
138 arreg_number (struct gdbarch *gdbarch, int a_regnum, ULONGEST wb)
139 {
140   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
141   int arreg;
142
143   arreg = a_regnum - tdep->a0_base;
144   arreg += (wb & ((tdep->num_aregs - 1) >> 2)) << WB_SHIFT;
145   arreg &= tdep->num_aregs - 1;
146
147   return arreg + tdep->ar_base;
148 }
149
150 /* Convert a live AR-register number to the corresponding A-register order
151    number in a range [0..15].  Return -1, if AR_REGNUM is out of WB window.  */
152 static int
153 areg_number (struct gdbarch *gdbarch, int ar_regnum, unsigned int wb)
154 {
155   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
156   int areg;
157
158   areg = ar_regnum - tdep->ar_base;
159   if (areg < 0 || areg >= tdep->num_aregs)
160     return -1;
161   areg = (areg - wb * 4) & (tdep->num_aregs - 1);
162   return (areg > 15) ? -1 : areg;
163 }
164
165 /* Read Xtensa register directly from the hardware.  */ 
166 static unsigned long
167 xtensa_read_register (int regnum)
168 {
169   ULONGEST value;
170
171   regcache_raw_read_unsigned (get_current_regcache (), regnum, &value);
172   return (unsigned long) value;
173 }
174
175 /* Write Xtensa register directly to the hardware.  */ 
176 static void
177 xtensa_write_register (int regnum, ULONGEST value)
178 {
179   regcache_raw_write_unsigned (get_current_regcache (), regnum, value);
180 }
181
182 /* Return the window size of the previous call to the function from which we
183    have just returned.
184
185    This function is used to extract the return value after a called function
186    has returned to the caller.  On Xtensa, the register that holds the return
187    value (from the perspective of the caller) depends on what call
188    instruction was used.  For now, we are assuming that the call instruction
189    precedes the current address, so we simply analyze the call instruction.
190    If we are in a dummy frame, we simply return 4 as we used a 'pseudo-call4'
191    method to call the inferior function.  */
192
193 static int
194 extract_call_winsize (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
195 {
196   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
197   int winsize = 4;
198   int insn;
199   gdb_byte buf[4];
200
201   DEBUGTRACE ("extract_call_winsize (pc = 0x%08x)\n", (int) pc);
202
203   /* Read the previous instruction (should be a call[x]{4|8|12}.  */
204   read_memory (pc-3, buf, 3);
205   insn = extract_unsigned_integer (buf, 3, byte_order);
206
207   /* Decode call instruction:
208      Little Endian
209        call{0,4,8,12}   OFFSET || {00,01,10,11} || 0101
210        callx{0,4,8,12}  OFFSET || 11 || {00,01,10,11} || 0000
211      Big Endian
212        call{0,4,8,12}   0101 || {00,01,10,11} || OFFSET
213        callx{0,4,8,12}  0000 || {00,01,10,11} || 11 || OFFSET.  */
214
215   if (byte_order == BFD_ENDIAN_LITTLE)
216     {
217       if (((insn & 0xf) == 0x5) || ((insn & 0xcf) == 0xc0))
218         winsize = (insn & 0x30) >> 2;   /* 0, 4, 8, 12.  */
219     }
220   else
221     {
222       if (((insn >> 20) == 0x5) || (((insn >> 16) & 0xf3) == 0x03))
223         winsize = (insn >> 16) & 0xc;   /* 0, 4, 8, 12.  */
224     }
225   return winsize;
226 }
227
228
229 /* REGISTER INFORMATION */
230
231 /* Find register by name.  */
232 static int
233 xtensa_find_register_by_name (struct gdbarch *gdbarch, const char *name)
234 {
235   int i;
236
237   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch)
238          + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
239        i++)
240
241     if (strcasecmp (gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].name, name) == 0)
242       return i;
243
244   return -1;
245 }
246
247 /* Returns the name of a register.  */
248 static const char *
249 xtensa_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
250 {
251   /* Return the name stored in the register map.  */
252   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
253                               + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
254     return gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum].name;
255
256   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register %d"), regnum);
257   return 0;
258 }
259
260 /* Return the type of a register.  Create a new type, if necessary.  */
261
262 static struct type *
263 xtensa_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
264 {
265   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
266
267   /* Return signed integer for ARx and Ax registers.  */
268   if ((regnum >= tdep->ar_base
269        && regnum < tdep->ar_base + tdep->num_aregs)
270       || (regnum >= tdep->a0_base
271           && regnum < tdep->a0_base + 16))
272     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
273
274   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch)
275       || regnum == tdep->a0_base + 1)
276     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
277
278   /* Return the stored type for all other registers.  */
279   else if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
280                                    + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
281     {
282       xtensa_register_t* reg = &tdep->regmap[regnum];
283
284       /* Set ctype for this register (only the first time).  */
285
286       if (reg->ctype == 0)
287         {
288           struct ctype_cache *tp;
289           int size = reg->byte_size;
290
291           /* We always use the memory representation,
292              even if the register width is smaller.  */
293           switch (size)
294             {
295             case 1:
296               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
297               break;
298
299             case 2:
300               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
301               break;
302
303             case 4:
304               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
305               break;
306
307             case 8:
308               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
309               break;
310
311             case 16:
312               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint128;
313               break;
314
315             default:
316               for (tp = tdep->type_entries; tp != NULL; tp = tp->next)
317                 if (tp->size == size)
318                   break;
319
320               if (tp == NULL)
321                 {
322                   char *name = xstrprintf ("int%d", size * 8);
323
324                   tp = XNEW (struct ctype_cache);
325                   tp->next = tdep->type_entries;
326                   tdep->type_entries = tp;
327                   tp->size = size;
328                   tp->virtual_type
329                     = arch_integer_type (gdbarch, size * 8, 1, name);
330                   xfree (name);
331                 }
332
333               reg->ctype = tp->virtual_type;
334             }
335         }
336       return reg->ctype;
337     }
338
339   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register number %d"), regnum);
340   return 0;
341 }
342
343
344 /* Return the 'local' register number for stubs, dwarf2, etc.
345    The debugging information enumerates registers starting from 0 for A0
346    to n for An.  So, we only have to add the base number for A0.  */
347
348 static int
349 xtensa_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
350 {
351   int i;
352
353   if (regnum >= 0 && regnum < 16)
354     return gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum;
355
356   for (i = 0;
357        i < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
358        i++)
359     if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].target_number)
360       return i;
361
362   return -1;
363 }
364
365
366 /* Write the bits of a masked register to the various registers.
367    Only the masked areas of these registers are modified; the other
368    fields are untouched.  The size of masked registers is always less
369    than or equal to 32 bits.  */
370
371 static void
372 xtensa_register_write_masked (struct regcache *regcache,
373                               xtensa_register_t *reg, const gdb_byte *buffer)
374 {
375   unsigned int value[(XTENSA_MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
376   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
377
378   int shift = 0;                /* Shift for next mask (mod 32).  */
379   int start, size;              /* Start bit and size of current mask.  */
380
381   unsigned int *ptr = value;
382   unsigned int regval, m, mem = 0;
383
384   int bytesize = reg->byte_size;
385   int bitsize = bytesize * 8;
386   int i, r;
387
388   DEBUGTRACE ("xtensa_register_write_masked ()\n");
389
390   /* Copy the masked register to host byte-order.  */
391   if (gdbarch_byte_order (regcache->arch ()) == BFD_ENDIAN_BIG)
392     for (i = 0; i < bytesize; i++)
393       {
394         mem >>= 8;
395         mem |= (buffer[bytesize - i - 1] << 24);
396         if ((i & 3) == 3)
397           *ptr++ = mem;
398       }
399   else
400     for (i = 0; i < bytesize; i++)
401       {
402         mem >>= 8;
403         mem |= (buffer[i] << 24);
404         if ((i & 3) == 3)
405           *ptr++ = mem;
406       }
407
408   /* We might have to shift the final value:
409      bytesize & 3 == 0 -> nothing to do, we use the full 32 bits,
410      bytesize & 3 == x -> shift (4-x) * 8.  */
411
412   *ptr = mem >> (((0 - bytesize) & 3) * 8);
413   ptr = value;
414   mem = *ptr;
415
416   /* Write the bits to the masked areas of the other registers.  */
417   for (i = 0; i < mask->count; i++)
418     {
419       start = mask->mask[i].bit_start;
420       size = mask->mask[i].bit_size;
421       regval = mem >> shift;
422
423       if ((shift += size) > bitsize)
424         error (_("size of all masks is larger than the register"));
425
426       if (shift >= 32)
427         {
428           mem = *(++ptr);
429           shift -= 32;
430           bitsize -= 32;
431
432           if (shift > 0)
433             regval |= mem << (size - shift);
434         }
435
436       /* Make sure we have a valid register.  */
437       r = mask->mask[i].reg_num;
438       if (r >= 0 && size > 0)
439         {
440           /* Don't overwrite the unmasked areas.  */
441           ULONGEST old_val;
442           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &old_val);
443           m = 0xffffffff >> (32 - size) << start;
444           regval <<= start;
445           regval = (regval & m) | (old_val & ~m);
446           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, r, regval);
447         }
448     }
449 }
450
451
452 /* Read a tie state or mapped registers.  Read the masked areas
453    of the registers and assemble them into a single value.  */
454
455 static enum register_status
456 xtensa_register_read_masked (struct regcache *regcache,
457                              xtensa_register_t *reg, gdb_byte *buffer)
458 {
459   unsigned int value[(XTENSA_MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
460   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
461
462   int shift = 0;
463   int start, size;
464
465   unsigned int *ptr = value;
466   unsigned int regval, mem = 0;
467
468   int bytesize = reg->byte_size;
469   int bitsize = bytesize * 8;
470   int i;
471
472   DEBUGTRACE ("xtensa_register_read_masked (reg \"%s\", ...)\n",
473               reg->name == 0 ? "" : reg->name);
474
475   /* Assemble the register from the masked areas of other registers.  */
476   for (i = 0; i < mask->count; i++)
477     {
478       int r = mask->mask[i].reg_num;
479       if (r >= 0)
480         {
481           enum register_status status;
482           ULONGEST val;
483
484           status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &val);
485           if (status != REG_VALID)
486             return status;
487           regval = (unsigned int) val;
488         }
489       else
490         regval = 0;
491
492       start = mask->mask[i].bit_start;
493       size = mask->mask[i].bit_size;
494
495       regval >>= start;
496
497       if (size < 32)
498         regval &= (0xffffffff >> (32 - size));
499
500       mem |= regval << shift;
501
502       if ((shift += size) > bitsize)
503         error (_("size of all masks is larger than the register"));
504
505       if (shift >= 32)
506         {
507           *ptr++ = mem;
508           bitsize -= 32;
509           shift -= 32;
510
511           if (shift == 0)
512             mem = 0;
513           else
514             mem = regval >> (size - shift);
515         }
516     }
517
518   if (shift > 0)
519     *ptr = mem;
520
521   /* Copy value to target byte order.  */
522   ptr = value;
523   mem = *ptr;
524
525   if (gdbarch_byte_order (regcache->arch ()) == BFD_ENDIAN_BIG)
526     for (i = 0; i < bytesize; i++)
527       {
528         if ((i & 3) == 0)
529           mem = *ptr++;
530         buffer[bytesize - i - 1] = mem & 0xff;
531         mem >>= 8;
532       }
533   else
534     for (i = 0; i < bytesize; i++)
535       {
536         if ((i & 3) == 0)
537           mem = *ptr++;
538         buffer[i] = mem & 0xff;
539         mem >>= 8;
540       }
541
542   return REG_VALID;
543 }
544
545
546 /* Read pseudo registers.  */
547
548 static enum register_status
549 xtensa_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch,
550                              struct regcache *regcache,
551                              int regnum,
552                              gdb_byte *buffer)
553 {
554   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
555
556   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_read (... regnum = %d (%s) ...)\n",
557               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
558
559   /* Read aliases a0..a15, if this is a Windowed ABI.  */
560   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
561       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
562       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
563     {
564       ULONGEST value;
565       enum register_status status;
566
567       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache,
568                                            gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
569                                            &value);
570       if (status != REG_VALID)
571         return status;
572       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, value);
573     }
574
575   /* We can always read non-pseudo registers.  */
576   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
577     return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
578
579   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
580      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
581      
582   else if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only
583            || regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
584     {
585       buffer[0] = (gdb_byte)0;
586       buffer[1] = (gdb_byte)0;
587       buffer[2] = (gdb_byte)0;
588       buffer[3] = (gdb_byte)0;
589       return REG_VALID;
590     }
591   /* Pseudo registers.  */
592   else if (regnum >= 0
593             && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
594                         + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
595     {
596       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
597       xtensa_register_type_t type = reg->type;
598       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
599
600       /* We cannot read Unknown or Unmapped registers.  */
601       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
602         {
603           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
604             {
605               warning (_("cannot read register %s"),
606                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
607               return REG_VALID;
608             }
609         }
610
611       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
612       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
613         {
614           /* Use 'fetch' to get register?  */
615           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
616             {
617               warning (_("cannot read register"));
618               return REG_VALID;
619             }
620
621           /* On some targets (esp. simulators), we can always read the reg.  */
622           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
623             {
624               warning (_("cannot read register"));
625               return REG_VALID;
626             }
627         }
628
629       /* We can always read mapped registers.  */
630       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
631         return xtensa_register_read_masked (regcache, reg, buffer);
632
633       /* Assume that we can read the register.  */
634       return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
635     }
636   else
637     internal_error (__FILE__, __LINE__,
638                     _("invalid register number %d"), regnum);
639 }
640
641
642 /* Write pseudo registers.  */
643
644 static void
645 xtensa_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
646                               struct regcache *regcache,
647                               int regnum,
648                               const gdb_byte *buffer)
649 {
650   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
651
652   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_write (... regnum = %d (%s) ...)\n",
653               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
654
655   /* Renumber register, if aliase a0..a15 on Windowed ABI.  */
656   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
657       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
658       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
659     {
660       ULONGEST value;
661       regcache_raw_read_unsigned (regcache,
662                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &value);
663       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, value);
664     }
665
666   /* We can always write 'core' registers.
667      Note: We might have converted Ax->ARy.  */
668   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
669     regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
670
671   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
672      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
673
674   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
675     {
676       return;
677     }
678   /* Pseudo registers.  */
679   else if (regnum >= 0
680            && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
681                        + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
682     {
683       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
684       xtensa_register_type_t type = reg->type;
685       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
686
687       /* On most targets, we cannot write registers
688          of type "Unknown" or "Unmapped".  */
689       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
690         {
691           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
692             {
693               warning (_("cannot write register %s"),
694                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
695               return;
696             }
697         }
698
699       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
700       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
701         {
702           /* Use 'store' to get register?  */
703           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
704             {
705               warning (_("cannot write register"));
706               return;
707             }
708
709           /* On some targets (esp. simulators), we can always write
710              the register.  */
711           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
712             {
713               warning (_("cannot write register"));
714               return;
715             }
716         }
717
718       /* We can always write mapped registers.  */
719       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
720         {
721           xtensa_register_write_masked (regcache, reg, buffer);
722           return;
723         }
724
725       /* Assume that we can write the register.  */
726       regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
727     }
728   else
729     internal_error (__FILE__, __LINE__,
730                     _("invalid register number %d"), regnum);
731 }
732
733 static struct reggroup *xtensa_ar_reggroup;
734 static struct reggroup *xtensa_user_reggroup;
735 static struct reggroup *xtensa_vectra_reggroup;
736 static struct reggroup *xtensa_cp[XTENSA_MAX_COPROCESSOR];
737
738 static void
739 xtensa_init_reggroups (void)
740 {
741   int i;
742
743   xtensa_ar_reggroup = reggroup_new ("ar", USER_REGGROUP);
744   xtensa_user_reggroup = reggroup_new ("user", USER_REGGROUP);
745   xtensa_vectra_reggroup = reggroup_new ("vectra", USER_REGGROUP);
746
747   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
748     xtensa_cp[i] = reggroup_new (xstrprintf ("cp%d", i), USER_REGGROUP);
749 }
750
751 static void
752 xtensa_add_reggroups (struct gdbarch *gdbarch)
753 {
754   int i;
755
756   /* Predefined groups.  */
757   reggroup_add (gdbarch, all_reggroup);
758   reggroup_add (gdbarch, save_reggroup);
759   reggroup_add (gdbarch, restore_reggroup);
760   reggroup_add (gdbarch, system_reggroup);
761   reggroup_add (gdbarch, vector_reggroup);
762   reggroup_add (gdbarch, general_reggroup);
763   reggroup_add (gdbarch, float_reggroup);
764
765   /* Xtensa-specific groups.  */
766   reggroup_add (gdbarch, xtensa_ar_reggroup);
767   reggroup_add (gdbarch, xtensa_user_reggroup);
768   reggroup_add (gdbarch, xtensa_vectra_reggroup);
769
770   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
771     reggroup_add (gdbarch, xtensa_cp[i]);
772 }
773
774 static int 
775 xtensa_coprocessor_register_group (struct reggroup *group)
776 {
777   int i;
778
779   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
780     if (group == xtensa_cp[i])
781       return i;
782
783   return -1;
784 }
785
786 #define SAVE_REST_FLAGS (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
787                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE \
788                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_VOLATILE)
789
790 #define SAVE_REST_VALID (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
791                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE)
792
793 static int
794 xtensa_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch,
795                             int regnum,
796                             struct reggroup *group)
797 {
798   xtensa_register_t* reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
799   xtensa_register_type_t type = reg->type;
800   xtensa_register_group_t rg = reg->group;
801   int cp_number;
802
803   if (group == save_reggroup)
804     /* Every single register should be included into the list of registers
805        to be watched for changes while using -data-list-changed-registers.  */
806     return 1;
807
808   /* First, skip registers that are not visible to this target
809      (unknown and unmapped registers when not using ISS).  */
810
811   if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
812     return 0;
813   if (group == all_reggroup)
814     return 1;
815   if (group == xtensa_ar_reggroup)
816     return rg & xtRegisterGroupAddrReg;
817   if (group == xtensa_user_reggroup)
818     return rg & xtRegisterGroupUser;
819   if (group == float_reggroup)
820     return rg & xtRegisterGroupFloat;
821   if (group == general_reggroup)
822     return rg & xtRegisterGroupGeneral;
823   if (group == system_reggroup)
824     return rg & xtRegisterGroupState;
825   if (group == vector_reggroup || group == xtensa_vectra_reggroup)
826     return rg & xtRegisterGroupVectra;
827   if (group == restore_reggroup)
828     return (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
829             && (reg->flags & SAVE_REST_FLAGS) == SAVE_REST_VALID);
830   cp_number = xtensa_coprocessor_register_group (group);
831   if (cp_number >= 0)
832     return rg & (xtRegisterGroupCP0 << cp_number);
833   else
834     return 1;
835 }
836
837
838 /* Supply register REGNUM from the buffer specified by GREGS and LEN
839    in the general-purpose register set REGSET to register cache
840    REGCACHE.  If REGNUM is -1 do this for all registers in REGSET.  */
841
842 static void
843 xtensa_supply_gregset (const struct regset *regset,
844                        struct regcache *rc,
845                        int regnum,
846                        const void *gregs,
847                        size_t len)
848 {
849   const xtensa_elf_gregset_t *regs = (const xtensa_elf_gregset_t *) gregs;
850   struct gdbarch *gdbarch = rc->arch ();
851   int i;
852
853   DEBUGTRACE ("xtensa_supply_gregset (..., regnum==%d, ...)\n", regnum);
854
855   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
856     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), (char *) &regs->pc);
857   if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
858     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), (char *) &regs->ps);
859   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum || regnum == -1)
860     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
861                          (char *) &regs->windowbase);
862   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum || regnum == -1)
863     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
864                          (char *) &regs->windowstart);
865   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum || regnum == -1)
866     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum,
867                          (char *) &regs->lbeg);
868   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum || regnum == -1)
869     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum,
870                          (char *) &regs->lend);
871   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum || regnum == -1)
872     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum,
873                          (char *) &regs->lcount);
874   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum || regnum == -1)
875     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum,
876                          (char *) &regs->sar);
877   if (regnum >=gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
878       && regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
879                     + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs)
880     regcache_raw_supply (rc, regnum,
881                          (char *) &regs->ar[regnum - gdbarch_tdep
882                            (gdbarch)->ar_base]);
883   else if (regnum == -1)
884     {
885       for (i = 0; i < gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs; ++i)
886         regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base + i,
887                              (char *) &regs->ar[i]);
888     }
889 }
890
891
892 /* Xtensa register set.  */
893
894 static struct regset
895 xtensa_gregset =
896 {
897   NULL,
898   xtensa_supply_gregset
899 };
900
901
902 /* Iterate over supported core file register note sections. */
903
904 static void
905 xtensa_iterate_over_regset_sections (struct gdbarch *gdbarch,
906                                      iterate_over_regset_sections_cb *cb,
907                                      void *cb_data,
908                                      const struct regcache *regcache)
909 {
910   DEBUGTRACE ("xtensa_iterate_over_regset_sections\n");
911
912   cb (".reg", sizeof (xtensa_elf_gregset_t), &xtensa_gregset,
913       NULL, cb_data);
914 }
915
916
917 /* Handling frames.  */
918
919 /* Number of registers to save in case of Windowed ABI.  */
920 #define XTENSA_NUM_SAVED_AREGS          12
921
922 /* Frame cache part for Windowed ABI.  */
923 typedef struct xtensa_windowed_frame_cache
924 {
925   int wb;               /* WINDOWBASE of the previous frame.  */
926   int callsize;         /* Call size of this frame.  */
927   int ws;               /* WINDOWSTART of the previous frame.  It keeps track of
928                            life windows only.  If there is no bit set for the
929                            window,  that means it had been already spilled
930                            because of window overflow.  */
931
932    /* Addresses of spilled A-registers.
933       AREGS[i] == -1, if corresponding AR is alive.  */
934   CORE_ADDR aregs[XTENSA_NUM_SAVED_AREGS];
935 } xtensa_windowed_frame_cache_t;
936
937 /* Call0 ABI Definitions.  */
938
939 #define C0_MAXOPDS  3   /* Maximum number of operands for prologue
940                            analysis.  */
941 #define C0_CLESV   12   /* Callee-saved registers are here and up.  */
942 #define C0_SP       1   /* Register used as SP.  */
943 #define C0_FP      15   /* Register used as FP.  */
944 #define C0_RA       0   /* Register used as return address.  */
945 #define C0_ARGS     2   /* Register used as first arg/retval.  */
946 #define C0_NARGS    6   /* Number of A-regs for args/retvals.  */
947
948 /* Each element of xtensa_call0_frame_cache.c0_rt[] describes for each
949    A-register where the current content of the reg came from (in terms
950    of an original reg and a constant).  Negative values of c0_rt[n].fp_reg
951    mean that the orignal content of the register was saved to the stack.
952    c0_rt[n].fr.ofs is NOT the offset from the frame base because we don't 
953    know where SP will end up until the entire prologue has been analyzed.  */
954
955 #define C0_CONST   -1   /* fr_reg value if register contains a constant.  */
956 #define C0_INEXP   -2   /* fr_reg value if inexpressible as reg + offset.  */
957 #define C0_NOSTK   -1   /* to_stk value if register has not been stored.  */
958
959 extern xtensa_isa xtensa_default_isa;
960
961 typedef struct xtensa_c0reg
962 {
963   int fr_reg;  /* original register from which register content
964                   is derived, or C0_CONST, or C0_INEXP.  */
965   int fr_ofs;  /* constant offset from reg, or immediate value.  */
966   int to_stk;  /* offset from original SP to register (4-byte aligned),
967                   or C0_NOSTK if register has not been saved.  */
968 } xtensa_c0reg_t;
969
970 /* Frame cache part for Call0 ABI.  */
971 typedef struct xtensa_call0_frame_cache
972 {
973   int c0_frmsz;                    /* Stack frame size.  */
974   int c0_hasfp;                    /* Current frame uses frame pointer.  */
975   int fp_regnum;                   /* A-register used as FP.  */
976   int c0_fp;                       /* Actual value of frame pointer.  */
977   int c0_fpalign;                  /* Dinamic adjustment for the stack
978                                       pointer. It's an AND mask. Zero,
979                                       if alignment was not adjusted.  */
980   int c0_old_sp;                   /* In case of dynamic adjustment, it is
981                                       a register holding unaligned sp. 
982                                       C0_INEXP, when undefined.  */
983   int c0_sp_ofs;                   /* If "c0_old_sp" was spilled it's a
984                                       stack offset. C0_NOSTK otherwise.  */
985                                            
986   xtensa_c0reg_t c0_rt[C0_NREGS];  /* Register tracking information.  */
987 } xtensa_call0_frame_cache_t;
988
989 typedef struct xtensa_frame_cache
990 {
991   CORE_ADDR base;       /* Stack pointer of this frame.  */
992   CORE_ADDR pc;         /* PC of this frame at the function entry point.  */
993   CORE_ADDR ra;         /* The raw return address of this frame.  */
994   CORE_ADDR ps;         /* The PS register of the previous (older) frame.  */
995   CORE_ADDR prev_sp;    /* Stack Pointer of the previous (older) frame.  */
996   int call0;            /* It's a call0 framework (else windowed).  */
997   union
998     {
999       xtensa_windowed_frame_cache_t     wd;     /* call0 == false.  */
1000       xtensa_call0_frame_cache_t        c0;     /* call0 == true.  */
1001     };
1002 } xtensa_frame_cache_t;
1003
1004
1005 static struct xtensa_frame_cache *
1006 xtensa_alloc_frame_cache (int windowed)
1007 {
1008   xtensa_frame_cache_t *cache;
1009   int i;
1010
1011   DEBUGTRACE ("xtensa_alloc_frame_cache ()\n");
1012
1013   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (xtensa_frame_cache_t);
1014
1015   cache->base = 0;
1016   cache->pc = 0;
1017   cache->ra = 0;
1018   cache->ps = 0;
1019   cache->prev_sp = 0;
1020   cache->call0 = !windowed;
1021   if (cache->call0)
1022     {
1023       cache->c0.c0_frmsz  = -1;
1024       cache->c0.c0_hasfp  =  0;
1025       cache->c0.fp_regnum = -1;
1026       cache->c0.c0_fp     = -1;
1027       cache->c0.c0_fpalign =  0;
1028       cache->c0.c0_old_sp  =  C0_INEXP;
1029       cache->c0.c0_sp_ofs  =  C0_NOSTK;
1030
1031       for (i = 0; i < C0_NREGS; i++)
1032         {
1033           cache->c0.c0_rt[i].fr_reg = i;
1034           cache->c0.c0_rt[i].fr_ofs = 0;
1035           cache->c0.c0_rt[i].to_stk = C0_NOSTK;
1036         }
1037     }
1038   else
1039     {
1040       cache->wd.wb = 0;
1041       cache->wd.ws = 0;
1042       cache->wd.callsize = -1;
1043
1044       for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
1045         cache->wd.aregs[i] = -1;
1046     }
1047   return cache;
1048 }
1049
1050
1051 static CORE_ADDR
1052 xtensa_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR address)
1053 {
1054   return address & ~15;
1055 }
1056
1057
1058 static CORE_ADDR
1059 xtensa_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1060 {
1061   gdb_byte buf[8];
1062   CORE_ADDR pc;
1063
1064   DEBUGTRACE ("xtensa_unwind_pc (next_frame = %s)\n", 
1065                 host_address_to_string (next_frame));
1066
1067   frame_unwind_register (next_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), buf);
1068   pc = extract_typed_address (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
1069
1070   DEBUGINFO ("[xtensa_unwind_pc] pc = 0x%08x\n", (unsigned int) pc);
1071
1072   return pc;
1073 }
1074
1075
1076 static struct frame_id
1077 xtensa_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1078 {
1079   CORE_ADDR pc, fp;
1080
1081   /* THIS-FRAME is a dummy frame.  Return a frame ID of that frame.  */
1082
1083   pc = get_frame_pc (this_frame);
1084   fp = get_frame_register_unsigned
1085          (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1086
1087   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1088   return frame_id_build (fp + SP_ALIGNMENT, pc);
1089 }
1090
1091 /* Returns true,  if instruction to execute next is unique to Xtensa Window
1092    Interrupt Handlers.  It can only be one of L32E,  S32E,  RFWO,  or RFWU.  */
1093
1094 static int
1095 xtensa_window_interrupt_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1096 {
1097   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1098   unsigned int insn = read_memory_integer (pc, 4, byte_order);
1099   unsigned int code;
1100
1101   if (byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1102     {
1103       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1104       code = insn & 0xf000ff00;
1105       if ((code == 0x00009000) || (code == 0x00009400))
1106         return 1;
1107       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1108       code = insn & 0xffffff00;
1109       return ((code == 0x00430000) || (code == 0x00530000));
1110     }
1111   else
1112     {
1113       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1114       code = insn & 0x00ff000f;
1115       if ((code == 0x090000) || (code == 0x490000))
1116         return 1;
1117       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1118       code = insn & 0x00ffffff;
1119       return ((code == 0x00003400) || (code == 0x00003500));
1120     }
1121 }
1122
1123 /* Returns the best guess about which register is a frame pointer
1124    for the function containing CURRENT_PC.  */
1125
1126 #define XTENSA_ISA_BSZ          32              /* Instruction buffer size.  */
1127 #define XTENSA_ISA_BADPC        ((CORE_ADDR)0)  /* Bad PC value.  */
1128
1129 static unsigned int
1130 xtensa_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc)
1131 {
1132 #define RETURN_FP goto done
1133
1134   unsigned int fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
1135   CORE_ADDR start_addr;
1136   xtensa_isa isa;
1137   xtensa_insnbuf ins, slot;
1138   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
1139   CORE_ADDR ia, bt, ba;
1140   xtensa_format ifmt;
1141   int ilen, islots, is;
1142   xtensa_opcode opc;
1143   const char *opcname;
1144
1145   find_pc_partial_function (current_pc, NULL, &start_addr, NULL);
1146   if (start_addr == 0)
1147     return fp_regnum;
1148
1149   isa = xtensa_default_isa;
1150   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
1151   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1152   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1153   ba = 0;
1154
1155   for (ia = start_addr, bt = ia; ia < current_pc ; ia += ilen)
1156     {
1157       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
1158         {
1159           ba = ia;
1160           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < current_pc
1161             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : current_pc;
1162           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
1163             RETURN_FP;
1164         }
1165
1166       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
1167       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
1168       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
1169         RETURN_FP;
1170       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
1171       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
1172         RETURN_FP;
1173       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
1174       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
1175         RETURN_FP;
1176       
1177       for (is = 0; is < islots; ++is)
1178         {
1179           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
1180             RETURN_FP;
1181           
1182           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
1183           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
1184             RETURN_FP;
1185           
1186           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
1187
1188           if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
1189               || strcasecmp (opcname, "or") == 0)
1190             {
1191               unsigned int register_operand;
1192
1193               /* Possible candidate for setting frame pointer
1194                  from A1.  This is what we are looking for.  */
1195
1196               if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, 
1197                                             is, slot, &register_operand) != 0)
1198                 RETURN_FP;
1199               if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &register_operand) != 0)
1200                 RETURN_FP;
1201               if (register_operand == 1)  /* Mov{.n} FP A1.  */
1202                 {
1203                   if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, 
1204                                                 &register_operand) != 0)
1205                     RETURN_FP;
1206                   if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0,
1207                                              &register_operand) != 0)
1208                     RETURN_FP;
1209
1210                   fp_regnum
1211                     = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + register_operand;
1212                   RETURN_FP;
1213                 }
1214             }
1215
1216           if (
1217               /* We have problems decoding the memory.  */
1218               opcname == NULL 
1219               || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
1220               || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0
1221               /* Hit planted breakpoint.  */
1222               || strcasecmp (opcname, "break") == 0
1223               || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0
1224               /* Flow control instructions finish prologue.  */
1225               || xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
1226               || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
1227               || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
1228               || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
1229               || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
1230               || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
1231             /* Can not continue analysis.  */
1232             RETURN_FP;
1233         }
1234     }
1235 done:
1236   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
1237   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
1238   return fp_regnum;
1239 }
1240
1241 /* The key values to identify the frame using "cache" are 
1242
1243         cache->base    = SP (or best guess about FP) of this frame;
1244         cache->pc      = entry-PC (entry point of the frame function);
1245         cache->prev_sp = SP of the previous frame.  */
1246
1247 static void
1248 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1249                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc);
1250
1251 static void
1252 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1253                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
1254                                      CORE_ADDR pc);
1255
1256 static struct xtensa_frame_cache *
1257 xtensa_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1258 {
1259   xtensa_frame_cache_t *cache;
1260   CORE_ADDR ra, wb, ws, pc, sp, ps;
1261   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1262   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1263   unsigned int fp_regnum;
1264   int  windowed, ps_regnum;
1265
1266   if (*this_cache)
1267     return (struct xtensa_frame_cache *) *this_cache;
1268
1269   pc = get_frame_register_unsigned (this_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1270   ps_regnum = gdbarch_ps_regnum (gdbarch);
1271   ps = (ps_regnum >= 0
1272         ? get_frame_register_unsigned (this_frame, ps_regnum) : TX_PS);
1273
1274   windowed = windowing_enabled (gdbarch, ps);
1275
1276   /* Get pristine xtensa-frame.  */
1277   cache = xtensa_alloc_frame_cache (windowed);
1278   *this_cache = cache;
1279
1280   if (windowed)
1281     {
1282       LONGEST op1;
1283
1284       /* Get WINDOWBASE, WINDOWSTART, and PS registers.  */
1285       wb = get_frame_register_unsigned (this_frame, 
1286                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
1287       ws = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1288                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
1289
1290       if (safe_read_memory_integer (pc, 1, byte_order, &op1)
1291           && XTENSA_IS_ENTRY (gdbarch, op1))
1292         {
1293           int callinc = CALLINC (ps);
1294           ra = get_frame_register_unsigned
1295             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + callinc * 4);
1296           
1297           /* ENTRY hasn't been executed yet, therefore callsize is still 0.  */
1298           cache->wd.callsize = 0;
1299           cache->wd.wb = wb;
1300           cache->wd.ws = ws;
1301           cache->prev_sp = get_frame_register_unsigned
1302                              (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1303
1304           /* This only can be the outermost frame since we are
1305              just about to execute ENTRY.  SP hasn't been set yet.
1306              We can assume any frame size, because it does not
1307              matter, and, let's fake frame base in cache.  */
1308           cache->base = cache->prev_sp - 16;
1309
1310           cache->pc = pc;
1311           cache->ra = (cache->pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1312           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1313             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1314
1315           return cache;
1316         }
1317       else
1318         {
1319           fp_regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
1320           ra = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1321                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base);
1322           cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
1323           cache->wd.wb = (wb - cache->wd.callsize / 4)
1324                           & (gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs / 4 - 1);
1325           cache->wd.ws = ws & ~(1 << wb);
1326
1327           cache->pc = get_frame_func (this_frame);
1328           cache->ra = (pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1329           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1330             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1331         }
1332
1333       if (cache->wd.ws == 0)
1334         {
1335           int i;
1336
1337           /* Set A0...A3.  */
1338           sp = get_frame_register_unsigned
1339             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1) - 16;
1340           
1341           for (i = 0; i < 4; i++, sp += 4)
1342             {
1343               cache->wd.aregs[i] = sp;
1344             }
1345
1346           if (cache->wd.callsize > 4)
1347             {
1348               /* Set A4...A7/A11.  */
1349               /* Get the SP of the frame previous to the previous one.
1350                  To achieve this, we have to dereference SP twice.  */
1351               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1352               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1353               sp -= cache->wd.callsize * 4;
1354
1355               for ( i = 4; i < cache->wd.callsize; i++, sp += 4)
1356                 {
1357                   cache->wd.aregs[i] = sp;
1358                 }
1359             }
1360         }
1361
1362       if ((cache->prev_sp == 0) && ( ra != 0 ))
1363         /* If RA is equal to 0 this frame is an outermost frame.  Leave
1364            cache->prev_sp unchanged marking the boundary of the frame stack.  */
1365         {
1366           if ((cache->wd.ws & (1 << cache->wd.wb)) == 0)
1367             {
1368               /* Register window overflow already happened.
1369                  We can read caller's SP from the proper spill loction.  */
1370               sp = get_frame_register_unsigned
1371                 (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1372               cache->prev_sp = read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1373             }
1374           else
1375             {
1376               /* Read caller's frame SP directly from the previous window.  */
1377               int regnum = arreg_number
1378                              (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1,
1379                               cache->wd.wb);
1380
1381               cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum);
1382             }
1383         }
1384     }
1385   else if (xtensa_window_interrupt_insn (gdbarch, pc))
1386     {
1387       /* Execution stopped inside Xtensa Window Interrupt Handler.  */
1388
1389       xtensa_window_interrupt_frame_cache (this_frame, cache, pc);
1390       /* Everything was set already,  including cache->base.  */
1391       return cache;
1392     }
1393   else  /* Call0 framework.  */
1394     {
1395       call0_frame_cache (this_frame, cache, pc);  
1396       fp_regnum = cache->c0.fp_regnum;
1397     }
1398
1399   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
1400
1401   return cache;
1402 }
1403
1404 static int xtensa_session_once_reported = 1;
1405
1406 /* Report a problem with prologue analysis while doing backtracing.
1407    But, do it only once to avoid annoyng repeated messages.  */
1408
1409 static void
1410 warning_once (void)
1411 {
1412   if (xtensa_session_once_reported == 0)
1413     warning (_("\
1414 \nUnrecognised function prologue. Stack trace cannot be resolved. \
1415 This message will not be repeated in this session.\n"));
1416
1417   xtensa_session_once_reported = 1;
1418 }
1419
1420
1421 static void
1422 xtensa_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1423                       void **this_cache,
1424                       struct frame_id *this_id)
1425 {
1426   struct xtensa_frame_cache *cache =
1427     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1428
1429   if (cache->prev_sp == 0)
1430     return;
1431
1432   (*this_id) = frame_id_build (cache->prev_sp, cache->pc);
1433 }
1434
1435 static struct value *
1436 xtensa_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1437                             void **this_cache,
1438                             int regnum)
1439 {
1440   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1441   struct xtensa_frame_cache *cache;
1442   ULONGEST saved_reg = 0;
1443   int done = 1;
1444
1445   if (*this_cache == NULL)
1446     *this_cache = xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1447   cache = (struct xtensa_frame_cache *) *this_cache;
1448
1449   if (regnum ==gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1450     saved_reg = cache->ra;
1451   else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1)
1452     saved_reg = cache->prev_sp;
1453   else if (!cache->call0)
1454     {
1455       if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum)
1456         saved_reg = cache->wd.ws;
1457       else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum)
1458         saved_reg = cache->wd.wb;
1459       else if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch))
1460         saved_reg = cache->ps;
1461       else
1462         done = 0;
1463     }
1464   else
1465     done = 0;
1466
1467   if (done)
1468     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, saved_reg);
1469
1470   if (!cache->call0) /* Windowed ABI.  */
1471     {
1472       /* Convert A-register numbers to AR-register numbers,
1473          if we deal with A-register.  */
1474       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base
1475           && regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15)
1476         regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1477
1478       /* Check, if we deal with AR-register saved on stack.  */
1479       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1480           && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1481                          + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs))
1482         {
1483           int areg = areg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1484
1485           if (areg >= 0
1486               && areg < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS
1487               && cache->wd.aregs[areg] != -1)
1488             return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1489                                             cache->wd.aregs[areg]);
1490         }
1491     }
1492   else /* Call0 ABI.  */
1493     {
1494       int reg = (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1495                 && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1496                                + C0_NREGS))
1497                   ? regnum - gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base : regnum;
1498
1499       if (reg < C0_NREGS)
1500         {
1501           CORE_ADDR spe;
1502           int stkofs;
1503
1504           /* If register was saved in the prologue, retrieve it.  */
1505           stkofs = cache->c0.c0_rt[reg].to_stk;
1506           if (stkofs != C0_NOSTK)
1507             {
1508               /* Determine SP on entry based on FP.  */
1509               spe = cache->c0.c0_fp
1510                 - cache->c0.c0_rt[cache->c0.fp_regnum].fr_ofs;
1511
1512               return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1513                                               spe + stkofs);
1514             }
1515         }
1516     }
1517
1518   /* All other registers have been either saved to
1519      the stack or are still alive in the processor.  */
1520
1521   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
1522 }
1523
1524
1525 static const struct frame_unwind
1526 xtensa_unwind =
1527 {
1528   NORMAL_FRAME,
1529   default_frame_unwind_stop_reason,
1530   xtensa_frame_this_id,
1531   xtensa_frame_prev_register,
1532   NULL,
1533   default_frame_sniffer
1534 };
1535
1536 static CORE_ADDR
1537 xtensa_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1538 {
1539   struct xtensa_frame_cache *cache =
1540     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1541
1542   return cache->base;
1543 }
1544
1545 static const struct frame_base
1546 xtensa_frame_base =
1547 {
1548   &xtensa_unwind,
1549   xtensa_frame_base_address,
1550   xtensa_frame_base_address,
1551   xtensa_frame_base_address
1552 };
1553
1554
1555 static void
1556 xtensa_extract_return_value (struct type *type,
1557                              struct regcache *regcache,
1558                              void *dst)
1559 {
1560   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1561   bfd_byte *valbuf = (bfd_byte *) dst;
1562   int len = TYPE_LENGTH (type);
1563   ULONGEST pc, wb;
1564   int callsize, areg;
1565   int offset = 0;
1566
1567   DEBUGTRACE ("xtensa_extract_return_value (...)\n");
1568
1569   gdb_assert(len > 0);
1570
1571   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1572     {
1573       /* First, we have to find the caller window in the register file.  */
1574       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1575       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1576
1577       /* On Xtensa, we can return up to 4 words (or 2 for call12).  */
1578       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1579         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1580                         _("cannot extract return value of %d bytes long"),
1581                         len);
1582
1583       /* Get the register offset of the return
1584          register (A2) in the caller window.  */
1585       regcache_raw_read_unsigned
1586         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1587       areg = arreg_number (gdbarch,
1588                           gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1589     }
1590   else
1591     {
1592       /* No windowing hardware - Call0 ABI.  */
1593       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1594     }
1595
1596   DEBUGINFO ("[xtensa_extract_return_value] areg %d len %d\n", areg, len);
1597
1598   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1599     offset = 4 - len;
1600
1601   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1602     {
1603       if (len < 4)
1604         regcache_raw_read_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1605       else
1606         regcache_raw_read (regcache, areg, valbuf);
1607     }
1608 }
1609
1610
1611 static void
1612 xtensa_store_return_value (struct type *type,
1613                            struct regcache *regcache,
1614                            const void *dst)
1615 {
1616   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1617   const bfd_byte *valbuf = (const bfd_byte *) dst;
1618   unsigned int areg;
1619   ULONGEST pc, wb;
1620   int callsize;
1621   int len = TYPE_LENGTH (type);
1622   int offset = 0;
1623
1624   DEBUGTRACE ("xtensa_store_return_value (...)\n");
1625
1626   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1627     {
1628       regcache_raw_read_unsigned 
1629         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1630       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1631       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1632
1633       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1634         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1635                         _("unimplemented for this length: %d"),
1636                         TYPE_LENGTH (type));
1637       areg = arreg_number (gdbarch,
1638                            gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1639
1640       DEBUGTRACE ("[xtensa_store_return_value] callsize %d wb %d\n",
1641               callsize, (int) wb);
1642     }
1643   else
1644     {
1645       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1646     }
1647
1648   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1649     offset = 4 - len;
1650
1651   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1652     {
1653       if (len < 4)
1654         regcache_raw_write_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1655       else
1656         regcache_raw_write (regcache, areg, valbuf);
1657     }
1658 }
1659
1660
1661 static enum return_value_convention
1662 xtensa_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
1663                      struct value *function,
1664                      struct type *valtype,
1665                      struct regcache *regcache,
1666                      gdb_byte *readbuf,
1667                      const gdb_byte *writebuf)
1668 {
1669   /* Structures up to 16 bytes are returned in registers.  */
1670
1671   int struct_return = ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
1672                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
1673                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
1674                        && TYPE_LENGTH (valtype) > 16);
1675
1676   if (struct_return)
1677     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
1678
1679   DEBUGTRACE ("xtensa_return_value(...)\n");
1680
1681   if (writebuf != NULL)
1682     {
1683       xtensa_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
1684     }
1685
1686   if (readbuf != NULL)
1687     {
1688       gdb_assert (!struct_return);
1689       xtensa_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
1690     }
1691   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
1692 }
1693
1694
1695 /* DUMMY FRAME */
1696
1697 static CORE_ADDR
1698 xtensa_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
1699                         struct value *function,
1700                         struct regcache *regcache,
1701                         CORE_ADDR bp_addr,
1702                         int nargs,
1703                         struct value **args,
1704                         CORE_ADDR sp,
1705                         int struct_return,
1706                         CORE_ADDR struct_addr)
1707 {
1708   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1709   int i;
1710   int size, onstack_size;
1711   gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (16);
1712   CORE_ADDR ra, ps;
1713   struct argument_info
1714   {
1715     const bfd_byte *contents;
1716     int length;
1717     int onstack;                /* onstack == 0 => in reg */
1718     int align;                  /* alignment */
1719     union
1720     {
1721       int offset;               /* stack offset if on stack.  */
1722       int regno;                /* regno if in register.  */
1723     } u;
1724   };
1725
1726   struct argument_info *arg_info =
1727     (struct argument_info *) alloca (nargs * sizeof (struct argument_info));
1728
1729   CORE_ADDR osp = sp;
1730
1731   DEBUGTRACE ("xtensa_push_dummy_call (...)\n");
1732
1733   if (xtensa_debug_level > 3)
1734     {
1735       int i;
1736       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] nargs = %d\n", nargs);
1737       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] sp=0x%x, struct_return=%d, "
1738                  "struct_addr=0x%x\n",
1739                  (int) sp, (int) struct_return, (int) struct_addr);
1740
1741       for (i = 0; i < nargs; i++)
1742         {
1743           struct value *arg = args[i];
1744           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1745           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%2d: %s %3d ", i,
1746                               host_address_to_string (arg),
1747                               TYPE_LENGTH (arg_type));
1748           switch (TYPE_CODE (arg_type))
1749             {
1750             case TYPE_CODE_INT:
1751               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "int");
1752               break;
1753             case TYPE_CODE_STRUCT:
1754               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "struct");
1755               break;
1756             default:
1757               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%3d", TYPE_CODE (arg_type));
1758               break;
1759             }
1760           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s\n",
1761                               host_address_to_string (value_contents (arg)));
1762         }
1763     }
1764
1765   /* First loop: collect information.
1766      Cast into type_long.  (This shouldn't happen often for C because
1767      GDB already does this earlier.)  It's possible that GDB could
1768      do it all the time but it's harmless to leave this code here.  */
1769
1770   size = 0;
1771   onstack_size = 0;
1772   i = 0;
1773
1774   if (struct_return)
1775     size = REGISTER_SIZE;
1776
1777   for (i = 0; i < nargs; i++)
1778     {
1779       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1780       struct value *arg = args[i];
1781       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1782
1783       switch (TYPE_CODE (arg_type))
1784         {
1785         case TYPE_CODE_INT:
1786         case TYPE_CODE_BOOL:
1787         case TYPE_CODE_CHAR:
1788         case TYPE_CODE_RANGE:
1789         case TYPE_CODE_ENUM:
1790
1791           /* Cast argument to long if necessary as the mask does it too.  */
1792           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1793               < TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long))
1794             {
1795               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_long;
1796               arg = value_cast (arg_type, arg);
1797             }
1798           /* Aligment is equal to the type length for the basic types.  */
1799           info->align = TYPE_LENGTH (arg_type);
1800           break;
1801
1802         case TYPE_CODE_FLT:
1803
1804           /* Align doubles correctly.  */
1805           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1806               == TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double))
1807             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double);
1808           else
1809             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1810           break;
1811
1812         case TYPE_CODE_STRUCT:
1813         default:
1814           info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1815           break;
1816         }
1817       info->length = TYPE_LENGTH (arg_type);
1818       info->contents = value_contents (arg);
1819
1820       /* Align size and onstack_size.  */
1821       size = (size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1822       onstack_size = (onstack_size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1823
1824       if (size + info->length > REGISTER_SIZE * ARG_NOF (gdbarch))
1825         {
1826           info->onstack = 1;
1827           info->u.offset = onstack_size;
1828           onstack_size += info->length;
1829         }
1830       else
1831         {
1832           info->onstack = 0;
1833           info->u.regno = ARG_1ST (gdbarch) + size / REGISTER_SIZE;
1834         }
1835       size += info->length;
1836     }
1837
1838   /* Adjust the stack pointer and align it.  */
1839   sp = align_down (sp - onstack_size, SP_ALIGNMENT);
1840
1841   /* Simulate MOVSP, if Windowed ABI.  */
1842   if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1843       && (sp != osp))
1844     {
1845       read_memory (osp - 16, buf, 16);
1846       write_memory (sp - 16, buf, 16);
1847     }
1848
1849   /* Second Loop: Load arguments.  */
1850
1851   if (struct_return)
1852     {
1853       store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, struct_addr);
1854       regcache_cooked_write (regcache, ARG_1ST (gdbarch), buf);
1855     }
1856
1857   for (i = 0; i < nargs; i++)
1858     {
1859       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1860
1861       if (info->onstack)
1862         {
1863           int n = info->length;
1864           CORE_ADDR offset = sp + info->u.offset;
1865
1866           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of a memory
1867              word in big-endian mode and require a shift.  This only
1868              applies for structures smaller than one word.  */
1869
1870           if (n < REGISTER_SIZE
1871               && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1872             offset += (REGISTER_SIZE - n);
1873
1874           write_memory (offset, info->contents, info->length);
1875
1876         }
1877       else
1878         {
1879           int n = info->length;
1880           const bfd_byte *cp = info->contents;
1881           int r = info->u.regno;
1882
1883           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of registers in
1884              big-endian mode and require a shift.  The odd-sized leftover will
1885              be at the end.  Note that this is only true for structures smaller
1886              than REGISTER_SIZE; for larger odd-sized structures the excess
1887              will be left-aligned in the register on both endiannesses.  */
1888
1889           if (n < REGISTER_SIZE && byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1890             {
1891               ULONGEST v;
1892               v = extract_unsigned_integer (cp, REGISTER_SIZE, byte_order);
1893               v = v >> ((REGISTER_SIZE - n) * TARGET_CHAR_BIT);
1894
1895               store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, v);
1896               regcache_cooked_write (regcache, r, buf);
1897
1898               cp += REGISTER_SIZE;
1899               n -= REGISTER_SIZE;
1900               r++;
1901             }
1902           else
1903             while (n > 0)
1904               {
1905                 regcache_cooked_write (regcache, r, cp);
1906
1907                 cp += REGISTER_SIZE;
1908                 n -= REGISTER_SIZE;
1909                 r++;
1910               }
1911         }
1912     }
1913
1914   /* Set the return address of dummy frame to the dummy address.
1915      The return address for the current function (in A0) is
1916      saved in the dummy frame, so we can savely overwrite A0 here.  */
1917
1918   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1919     {
1920       ULONGEST val;
1921
1922       ra = (bp_addr & 0x3fffffff) | 0x40000000;
1923       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), &val);
1924       ps = (unsigned long) val & ~0x00030000;
1925       regcache_cooked_write_unsigned
1926         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 4, ra);
1927       regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1928                                       gdbarch_ps_regnum (gdbarch),
1929                                       ps | 0x00010000);
1930
1931       /* All the registers have been saved.  After executing
1932          dummy call, they all will be restored.  So it's safe
1933          to modify WINDOWSTART register to make it look like there
1934          is only one register window corresponding to WINDOWEBASE.  */
1935
1936       regcache_raw_read (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
1937       regcache_cooked_write_unsigned
1938         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
1939          1 << extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
1940     }
1941   else
1942     {
1943       /* Simulate CALL0: write RA into A0 register.  */
1944       regcache_cooked_write_unsigned
1945         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base, bp_addr);
1946     }
1947
1948   /* Set new stack pointer and return it.  */
1949   regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1950                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1, sp);
1951   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1952   return sp + SP_ALIGNMENT;
1953 }
1954
1955 /* Implement the breakpoint_kind_from_pc gdbarch method.  */
1956
1957 static int
1958 xtensa_breakpoint_kind_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr)
1959 {
1960   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_density_instructions)
1961     return 2;
1962   else
1963     return 4;
1964 }
1965
1966 /* Return a breakpoint for the current location of PC.  We always use
1967    the density version if we have density instructions (regardless of the
1968    current instruction at PC), and use regular instructions otherwise.  */
1969
1970 #define BIG_BREAKPOINT { 0x00, 0x04, 0x00 }
1971 #define LITTLE_BREAKPOINT { 0x00, 0x40, 0x00 }
1972 #define DENSITY_BIG_BREAKPOINT { 0xd2, 0x0f }
1973 #define DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT { 0x2d, 0xf0 }
1974
1975 /* Implement the sw_breakpoint_from_kind gdbarch method.  */
1976
1977 static const gdb_byte *
1978 xtensa_sw_breakpoint_from_kind (struct gdbarch *gdbarch, int kind, int *size)
1979 {
1980   *size = kind;
1981
1982   if (kind == 4)
1983     {
1984       static unsigned char big_breakpoint[] = BIG_BREAKPOINT;
1985       static unsigned char little_breakpoint[] = LITTLE_BREAKPOINT;
1986
1987       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1988         return big_breakpoint;
1989       else
1990         return little_breakpoint;
1991     }
1992   else
1993     {
1994       static unsigned char density_big_breakpoint[] = DENSITY_BIG_BREAKPOINT;
1995       static unsigned char density_little_breakpoint[]
1996         = DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT;
1997
1998       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1999         return density_big_breakpoint;
2000       else
2001         return density_little_breakpoint;
2002     }
2003 }
2004
2005 /* Call0 ABI support routines.  */
2006
2007 /* Return true, if PC points to "ret" or "ret.n".  */ 
2008
2009 static int
2010 call0_ret (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR finish_pc)
2011 {
2012 #define RETURN_RET goto done
2013   xtensa_isa isa;
2014   xtensa_insnbuf ins, slot;
2015   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2016   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2017   xtensa_format ifmt;
2018   int ilen, islots, is;
2019   xtensa_opcode opc;
2020   const char *opcname;
2021   int found_ret = 0;
2022
2023   isa = xtensa_default_isa;
2024   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2025   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2026   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2027   ba = 0;
2028
2029   for (ia = start_pc, bt = ia; ia < finish_pc ; ia += ilen)
2030     {
2031       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2032         {
2033           ba = ia;
2034           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < finish_pc
2035             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : finish_pc;
2036           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2037             RETURN_RET;
2038         }
2039
2040       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2041       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2042       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2043         RETURN_RET;
2044       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2045       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2046         RETURN_RET;
2047       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2048       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2049         RETURN_RET;
2050       
2051       for (is = 0; is < islots; ++is)
2052         {
2053           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2054             RETURN_RET;
2055           
2056           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2057           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2058             RETURN_RET;
2059           
2060           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2061           
2062           if ((strcasecmp (opcname, "ret.n") == 0)
2063               || (strcasecmp (opcname, "ret") == 0))
2064             {
2065               found_ret = 1;
2066               RETURN_RET;
2067             }
2068         }
2069     }
2070  done:
2071   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2072   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2073   return found_ret;
2074 }
2075
2076 /* Call0 opcode class.  Opcodes are preclassified according to what they
2077    mean for Call0 prologue analysis, and their number of significant operands.
2078    The purpose of this is to simplify prologue analysis by separating 
2079    instruction decoding (libisa) from the semantics of prologue analysis.  */
2080
2081 typedef enum
2082 {
2083   c0opc_illegal,       /* Unknown to libisa (invalid) or 'ill' opcode.  */
2084   c0opc_uninteresting, /* Not interesting for Call0 prologue analysis.  */
2085   c0opc_flow,          /* Flow control insn.  */
2086   c0opc_entry,         /* ENTRY indicates non-Call0 prologue.  */
2087   c0opc_break,         /* Debugger software breakpoints.  */
2088   c0opc_add,           /* Adding two registers.  */
2089   c0opc_addi,          /* Adding a register and an immediate.  */
2090   c0opc_and,           /* Bitwise "and"-ing two registers.  */
2091   c0opc_sub,           /* Subtracting a register from a register.  */
2092   c0opc_mov,           /* Moving a register to a register.  */
2093   c0opc_movi,          /* Moving an immediate to a register.  */
2094   c0opc_l32r,          /* Loading a literal.  */
2095   c0opc_s32i,          /* Storing word at fixed offset from a base register.  */
2096   c0opc_rwxsr,         /* RSR, WRS, or XSR instructions.  */
2097   c0opc_l32e,          /* L32E instruction.  */
2098   c0opc_s32e,          /* S32E instruction.  */
2099   c0opc_rfwo,          /* RFWO instruction.  */
2100   c0opc_rfwu,          /* RFWU instruction.  */
2101   c0opc_NrOf           /* Number of opcode classifications.  */
2102 } xtensa_insn_kind;
2103
2104 /* Return true,  if OPCNAME is RSR,  WRS,  or XSR instruction.  */
2105
2106 static int
2107 rwx_special_register (const char *opcname)
2108 {
2109   char ch = *opcname++;
2110   
2111   if ((ch != 'r') && (ch != 'w') && (ch != 'x'))
2112     return 0;
2113   if (*opcname++ != 's')
2114     return 0;
2115   if (*opcname++ != 'r')
2116     return 0;
2117   if (*opcname++ != '.')
2118     return 0;
2119
2120   return 1;
2121 }
2122
2123 /* Classify an opcode based on what it means for Call0 prologue analysis.  */
2124
2125 static xtensa_insn_kind
2126 call0_classify_opcode (xtensa_isa isa, xtensa_opcode opc)
2127 {
2128   const char *opcname;
2129   xtensa_insn_kind opclass = c0opc_uninteresting;
2130
2131   DEBUGTRACE ("call0_classify_opcode (..., opc = %d)\n", opc);
2132
2133   /* Get opcode name and handle special classifications.  */
2134
2135   opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2136
2137   if (opcname == NULL 
2138       || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
2139       || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0)
2140     opclass = c0opc_illegal;
2141   else if (strcasecmp (opcname, "break") == 0
2142            || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0)
2143      opclass = c0opc_break;
2144   else if (strcasecmp (opcname, "entry") == 0)
2145     opclass = c0opc_entry;
2146   else if (strcasecmp (opcname, "rfwo") == 0)
2147     opclass = c0opc_rfwo;
2148   else if (strcasecmp (opcname, "rfwu") == 0)
2149     opclass = c0opc_rfwu;
2150   else if (xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
2151            || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
2152            || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
2153            || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
2154            || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
2155            || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
2156     opclass = c0opc_flow;
2157
2158   /* Also, classify specific opcodes that need to be tracked.  */
2159   else if (strcasecmp (opcname, "add") == 0 
2160            || strcasecmp (opcname, "add.n") == 0)
2161     opclass = c0opc_add;
2162   else if (strcasecmp (opcname, "and") == 0)
2163     opclass = c0opc_and;
2164   else if (strcasecmp (opcname, "addi") == 0 
2165            || strcasecmp (opcname, "addi.n") == 0
2166            || strcasecmp (opcname, "addmi") == 0)
2167     opclass = c0opc_addi;
2168   else if (strcasecmp (opcname, "sub") == 0)
2169     opclass = c0opc_sub;
2170   else if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
2171            || strcasecmp (opcname, "or") == 0) /* Could be 'mov' asm macro.  */
2172     opclass = c0opc_mov;
2173   else if (strcasecmp (opcname, "movi") == 0 
2174            || strcasecmp (opcname, "movi.n") == 0)
2175     opclass = c0opc_movi;
2176   else if (strcasecmp (opcname, "l32r") == 0)
2177     opclass = c0opc_l32r;
2178   else if (strcasecmp (opcname, "s32i") == 0 
2179            || strcasecmp (opcname, "s32i.n") == 0)
2180     opclass = c0opc_s32i;
2181   else if (strcasecmp (opcname, "l32e") == 0)
2182     opclass = c0opc_l32e;
2183   else if (strcasecmp (opcname, "s32e") == 0)
2184     opclass = c0opc_s32e;
2185   else if (rwx_special_register (opcname))
2186     opclass = c0opc_rwxsr;
2187
2188   return opclass;
2189 }
2190
2191 /* Tracks register movement/mutation for a given operation, which may
2192    be within a bundle.  Updates the destination register tracking info
2193    accordingly.  The pc is needed only for pc-relative load instructions
2194    (eg. l32r).  The SP register number is needed to identify stores to
2195    the stack frame.  Returns 0, if analysis was succesfull, non-zero
2196    otherwise.  */
2197
2198 static int
2199 call0_track_op (struct gdbarch *gdbarch, xtensa_c0reg_t dst[], xtensa_c0reg_t src[],
2200                 xtensa_insn_kind opclass, int nods, unsigned odv[],
2201                 CORE_ADDR pc, int spreg, xtensa_frame_cache_t *cache)
2202 {
2203   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2204   unsigned litbase, litaddr, litval;
2205
2206   switch (opclass)
2207     {
2208     case c0opc_addi:
2209       /* 3 operands: dst, src, imm.  */
2210       gdb_assert (nods == 3);
2211       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2212       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2213       break;
2214     case c0opc_add:
2215       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2216       gdb_assert (nods == 3); 
2217       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2218         {
2219           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2220           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs + src[odv[1]].fr_ofs;
2221         }
2222       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2223         {
2224           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2225           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + src[odv[2]].fr_ofs;
2226         }
2227       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2228       break;
2229     case c0opc_and:
2230       /* 3 operands:  dst, src1, src2.  */
2231       gdb_assert (nods == 3);
2232       if (cache->c0.c0_fpalign == 0)
2233         {
2234           /* Handle dynamic stack alignment.  */
2235           if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg) && (src[odv[1]].fr_reg == spreg))
2236             {
2237               if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2238                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[2]].fr_ofs;
2239               break;
2240             }
2241           else if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg)
2242                    && (src[odv[2]].fr_reg == spreg))
2243             {
2244               if (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2245                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[1]].fr_ofs;
2246               break;
2247             }
2248           /* else fall through.  */
2249         }
2250       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2251         {
2252           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2253           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs & src[odv[1]].fr_ofs;
2254         }
2255       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2256         {
2257           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2258           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs & src[odv[2]].fr_ofs;
2259         }
2260       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2261       break;
2262     case c0opc_sub:
2263       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2264       gdb_assert (nods == 3);
2265       if      (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2266         {
2267           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2268           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs - src[odv[2]].fr_ofs;
2269         }
2270       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2271       break;
2272     case c0opc_mov:
2273       /* 2 operands: dst, src [, src].  */
2274       gdb_assert (nods == 2);
2275       /* First, check if it's a special case of saving unaligned SP
2276          to a spare register in case of dynamic stack adjustment.
2277          But, only do it one time.  The second time could be initializing
2278          frame pointer.  We don't want to overwrite the first one.  */
2279       if ((odv[1] == spreg) && (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP))
2280         cache->c0.c0_old_sp = odv[0];
2281
2282       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2283       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs;
2284       break;
2285     case c0opc_movi:
2286       /* 2 operands: dst, imm.  */
2287       gdb_assert (nods == 2);
2288       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2289       dst[odv[0]].fr_ofs = odv[1];
2290       break;
2291     case c0opc_l32r:
2292       /* 2 operands: dst, literal offset.  */
2293       gdb_assert (nods == 2);
2294       /* litbase = xtensa_get_litbase (pc);  can be also used.  */
2295       litbase = (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum == -1)
2296         ? 0 : xtensa_read_register
2297                 (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum);
2298       litaddr = litbase & 1
2299                   ? (litbase & ~1) + (signed)odv[1]
2300                   : (pc + 3  + (signed)odv[1]) & ~3;
2301       litval = read_memory_integer (litaddr, 4, byte_order);
2302       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2303       dst[odv[0]].fr_ofs = litval;
2304       break;
2305     case c0opc_s32i:
2306       /* 3 operands: value, base, offset.  */
2307       gdb_assert (nods == 3 && spreg >= 0 && spreg < C0_NREGS);
2308       /* First, check if it's a spill for saved unaligned SP,
2309          when dynamic stack adjustment was applied to this frame.  */
2310       if ((cache->c0.c0_fpalign != 0)           /* Dynamic stack adjustment.  */
2311           && (odv[1] == spreg)                  /* SP usage indicates spill.  */
2312           && (odv[0] == cache->c0.c0_old_sp))   /* Old SP register spilled.  */
2313         cache->c0.c0_sp_ofs = odv[2];
2314
2315       if (src[odv[1]].fr_reg == spreg        /* Store to stack frame.  */
2316           && (src[odv[1]].fr_ofs & 3) == 0   /* Alignment preserved.  */
2317           &&  src[odv[0]].fr_reg >= 0        /* Value is from a register.  */
2318           &&  src[odv[0]].fr_ofs == 0        /* Value hasn't been modified.  */
2319           &&  src[src[odv[0]].fr_reg].to_stk == C0_NOSTK) /* First time.  */
2320         {
2321           /* ISA encoding guarantees alignment.  But, check it anyway.  */
2322           gdb_assert ((odv[2] & 3) == 0);
2323           dst[src[odv[0]].fr_reg].to_stk = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2324         }
2325       break;
2326       /* If we end up inside Window Overflow / Underflow interrupt handler
2327          report an error because these handlers should have been handled
2328          already in a different way.  */
2329     case c0opc_l32e:
2330     case c0opc_s32e:
2331     case c0opc_rfwo:
2332     case c0opc_rfwu:
2333       return 1;
2334     default:
2335       return 1;
2336     }
2337   return 0;
2338 }
2339
2340 /* Analyze prologue of the function at start address to determine if it uses
2341    the Call0 ABI, and if so track register moves and linear modifications
2342    in the prologue up to the PC or just beyond the prologue, whichever is
2343    first. An 'entry' instruction indicates non-Call0 ABI and the end of the
2344    prologue. The prologue may overlap non-prologue instructions but is
2345    guaranteed to end by the first flow-control instruction (jump, branch,
2346    call or return).  Since an optimized function may move information around
2347    and change the stack frame arbitrarily during the prologue, the information
2348    is guaranteed valid only at the point in the function indicated by the PC.
2349    May be used to skip the prologue or identify the ABI, w/o tracking.
2350
2351    Returns:   Address of first instruction after prologue, or PC (whichever 
2352               is first), or 0, if decoding failed (in libisa).
2353    Input args:
2354       start   Start address of function/prologue.
2355       pc      Program counter to stop at.  Use 0 to continue to end of prologue.
2356               If 0, avoids infinite run-on in corrupt code memory by bounding
2357               the scan to the end of the function if that can be determined.
2358       nregs   Number of general registers to track.
2359    InOut args:
2360       cache   Xtensa frame cache.
2361
2362       Note that these may produce useful results even if decoding fails
2363       because they begin with default assumptions that analysis may change.  */
2364
2365 static CORE_ADDR
2366 call0_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
2367                         CORE_ADDR start, CORE_ADDR pc,
2368                         int nregs, xtensa_frame_cache_t *cache)
2369 {
2370   CORE_ADDR ia;             /* Current insn address in prologue.  */
2371   CORE_ADDR ba = 0;         /* Current address at base of insn buffer.  */
2372   CORE_ADDR bt;             /* Current address at top+1 of insn buffer.  */
2373   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];/* Instruction buffer for decoding prologue.  */
2374   xtensa_isa isa;           /* libisa ISA handle.  */
2375   xtensa_insnbuf ins, slot; /* libisa handle to decoded insn, slot.  */
2376   xtensa_format ifmt;       /* libisa instruction format.  */
2377   int ilen, islots, is;     /* Instruction length, nbr slots, current slot.  */
2378   xtensa_opcode opc;        /* Opcode in current slot.  */
2379   xtensa_insn_kind opclass; /* Opcode class for Call0 prologue analysis.  */
2380   int nods;                 /* Opcode number of operands.  */
2381   unsigned odv[C0_MAXOPDS]; /* Operand values in order provided by libisa.  */
2382   xtensa_c0reg_t *rtmp;     /* Register tracking info snapshot.  */
2383   int j;                    /* General loop counter.  */
2384   int fail = 0;             /* Set non-zero and exit, if decoding fails.  */
2385   CORE_ADDR body_pc;        /* The PC for the first non-prologue insn.  */
2386   CORE_ADDR end_pc;         /* The PC for the lust function insn.  */
2387
2388   struct symtab_and_line prologue_sal;
2389
2390   DEBUGTRACE ("call0_analyze_prologue (start = 0x%08x, pc = 0x%08x, ...)\n", 
2391               (int)start, (int)pc);
2392
2393   /* Try to limit the scan to the end of the function if a non-zero pc
2394      arg was not supplied to avoid probing beyond the end of valid memory.
2395      If memory is full of garbage that classifies as c0opc_uninteresting.
2396      If this fails (eg. if no symbols) pc ends up 0 as it was.
2397      Initialize the Call0 frame and register tracking info.
2398      Assume it's Call0 until an 'entry' instruction is encountered.
2399      Assume we may be in the prologue until we hit a flow control instr.  */
2400
2401   rtmp = NULL;
2402   body_pc = UINT_MAX;
2403   end_pc = 0;
2404
2405   /* Find out, if we have an information about the prologue from DWARF.  */
2406   prologue_sal = find_pc_line (start, 0);
2407   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
2408     body_pc = prologue_sal.end;
2409
2410   /* If we are going to analyze the prologue in general without knowing about
2411      the current PC, make the best assumtion for the end of the prologue.  */
2412   if (pc == 0)
2413     {
2414       find_pc_partial_function (start, 0, NULL, &end_pc);
2415       body_pc = std::min (end_pc, body_pc);
2416     }
2417   else
2418     body_pc = std::min (pc, body_pc);
2419
2420   cache->call0 = 1;
2421   rtmp = (xtensa_c0reg_t*) alloca(nregs * sizeof(xtensa_c0reg_t));
2422
2423   isa = xtensa_default_isa;
2424   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2425   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2426   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2427
2428   for (ia = start, bt = ia; ia < body_pc ; ia += ilen)
2429     {
2430       /* (Re)fill instruction buffer from memory if necessary, but do not
2431          read memory beyond PC to be sure we stay within text section
2432          (this protection only works if a non-zero pc is supplied).  */
2433
2434       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2435         {
2436           ba = ia;
2437           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < body_pc ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : body_pc;
2438           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2439             error (_("Unable to read target memory ..."));
2440         }
2441
2442       /* Decode format information.  */
2443
2444       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2445       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2446       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2447         {
2448           fail = 1;
2449           goto done;
2450         }
2451       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2452       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2453         {
2454           fail = 1;
2455           goto done;
2456         }
2457       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2458       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2459         {
2460           fail = 1;
2461           goto done;
2462         }
2463
2464       /* Analyze a bundle or a single instruction, using a snapshot of 
2465          the register tracking info as input for the entire bundle so that
2466          register changes do not take effect within this bundle.  */
2467
2468       for (j = 0; j < nregs; ++j)
2469         rtmp[j] = cache->c0.c0_rt[j];
2470
2471       for (is = 0; is < islots; ++is)
2472         {
2473           /* Decode a slot and classify the opcode.  */
2474
2475           fail = xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot);
2476           if (fail)
2477             goto done;
2478
2479           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2480           DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] instr addr = 0x%08x, opc = %d\n", 
2481                      (unsigned)ia, opc);
2482           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2483             opclass = c0opc_illegal;
2484           else
2485             opclass = call0_classify_opcode (isa, opc);
2486
2487           /* Decide whether to track this opcode, ignore it, or bail out.  */
2488
2489           switch (opclass)
2490             {
2491             case c0opc_illegal:
2492             case c0opc_break:
2493               fail = 1;
2494               goto done;
2495
2496             case c0opc_uninteresting:
2497               continue;
2498
2499             case c0opc_flow:  /* Flow control instructions stop analysis.  */
2500             case c0opc_rwxsr: /* RSR, WSR, XSR instructions stop analysis.  */
2501               goto done;
2502
2503             case c0opc_entry:
2504               cache->call0 = 0;
2505               ia += ilen;               /* Skip over 'entry' insn.  */
2506               goto done;
2507
2508             default:
2509               cache->call0 = 1;
2510             }
2511
2512           /* Only expected opcodes should get this far.  */
2513
2514           /* Extract and decode the operands.  */
2515           nods = xtensa_opcode_num_operands (isa, opc);
2516           if (nods == XTENSA_UNDEFINED)
2517             {
2518               fail = 1;
2519               goto done;
2520             }
2521
2522           for (j = 0; j < nods && j < C0_MAXOPDS; ++j)
2523             {
2524               fail = xtensa_operand_get_field (isa, opc, j, ifmt, 
2525                                                is, slot, &odv[j]);
2526               if (fail)
2527                 goto done;
2528
2529               fail = xtensa_operand_decode (isa, opc, j, &odv[j]);
2530               if (fail)
2531                 goto done;
2532             }
2533
2534           /* Check operands to verify use of 'mov' assembler macro.  */
2535           if (opclass == c0opc_mov && nods == 3)
2536             {
2537               if (odv[2] == odv[1])
2538                 {
2539                   nods = 2;
2540                   if ((odv[0] == 1) && (odv[1] != 1))
2541                     /* OR  A1, An, An  , where n != 1.
2542                        This means we are inside epilogue already.  */
2543                     goto done;
2544                 }
2545               else
2546                 {
2547                   opclass = c0opc_uninteresting;
2548                   continue;
2549                 }
2550             }
2551
2552           /* Track register movement and modification for this operation.  */
2553           fail = call0_track_op (gdbarch, cache->c0.c0_rt, rtmp,
2554                                  opclass, nods, odv, ia, 1, cache);
2555           if (fail)
2556             goto done;
2557         }
2558     }
2559 done:
2560   DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] stopped at instr addr 0x%08x, %s\n",
2561              (unsigned)ia, fail ? "failed" : "succeeded");
2562   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2563   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2564   return fail ? XTENSA_ISA_BADPC : ia;
2565 }
2566
2567 /* Initialize frame cache for the current frame in CALL0 ABI.  */
2568
2569 static void
2570 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2571                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc)
2572 {
2573   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2574   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2575   CORE_ADDR start_pc;           /* The beginning of the function.  */
2576   CORE_ADDR body_pc=UINT_MAX;   /* PC, where prologue analysis stopped.  */
2577   CORE_ADDR sp, fp, ra;
2578   int fp_regnum = C0_SP, c0_hasfp = 0, c0_frmsz = 0, prev_sp = 0, to_stk;
2579  
2580   sp = get_frame_register_unsigned
2581     (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
2582   fp = sp; /* Assume FP == SP until proven otherwise.  */
2583
2584   /* Find the beginning of the prologue of the function containing the PC
2585      and analyze it up to the PC or the end of the prologue.  */
2586
2587   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &start_pc, NULL))
2588     {
2589       body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, pc, C0_NREGS, cache);
2590
2591       if (body_pc == XTENSA_ISA_BADPC)
2592         {
2593           warning_once ();
2594           ra = 0;
2595           goto finish_frame_analysis;
2596         }
2597     }
2598   
2599   /* Get the frame information and FP (if used) at the current PC.
2600      If PC is in the prologue, the prologue analysis is more reliable
2601      than DWARF info.  We don't not know for sure, if PC is in the prologue,
2602      but we do know no calls have yet taken place, so we can almost
2603      certainly rely on the prologue analysis.  */
2604
2605   if (body_pc <= pc)
2606     {
2607       /* Prologue analysis was successful up to the PC.
2608          It includes the cases when PC == START_PC.  */
2609       c0_hasfp = cache->c0.c0_rt[C0_FP].fr_reg == C0_SP;
2610       /* c0_hasfp == true means there is a frame pointer because
2611          we analyzed the prologue and found that cache->c0.c0_rt[C0_FP]
2612          was derived from SP.  Otherwise, it would be C0_FP.  */
2613       fp_regnum = c0_hasfp ? C0_FP : C0_SP;
2614       c0_frmsz = - cache->c0.c0_rt[fp_regnum].fr_ofs;
2615       fp_regnum += gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base;
2616     }
2617   else  /* No data from the prologue analysis.  */
2618     {
2619       c0_hasfp = 0;
2620       fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_SP;
2621       c0_frmsz = 0;
2622       start_pc = pc;
2623    }
2624
2625   if (cache->c0.c0_fpalign)
2626     {
2627       /* This frame has a special prologue with a dynamic stack adjustment
2628          to force an alignment, which is bigger than standard 16 bytes.  */
2629
2630       CORE_ADDR unaligned_sp;
2631
2632       if (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP)
2633         /* This can't be.  Prologue code should be consistent.
2634            Unaligned stack pointer should be saved in a spare register.  */
2635         {
2636           warning_once ();
2637           ra = 0;
2638           goto finish_frame_analysis;
2639         }
2640
2641       if (cache->c0.c0_sp_ofs == C0_NOSTK)
2642         /* Saved unaligned value of SP is kept in a register.  */
2643         unaligned_sp = get_frame_register_unsigned
2644           (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_old_sp);
2645       else
2646         /* Get the value from stack.  */
2647         unaligned_sp = (CORE_ADDR)
2648           read_memory_integer (fp + cache->c0.c0_sp_ofs, 4, byte_order);
2649
2650       prev_sp = unaligned_sp + c0_frmsz;
2651     }
2652   else
2653     prev_sp = fp + c0_frmsz;
2654
2655   /* Frame size from debug info or prologue tracking does not account for 
2656      alloca() and other dynamic allocations.  Adjust frame size by FP - SP.  */
2657   if (c0_hasfp)
2658     {
2659       fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
2660
2661       /* Update the stack frame size.  */
2662       c0_frmsz += fp - sp;
2663     }
2664
2665   /* Get the return address (RA) from the stack if saved,
2666      or try to get it from a register.  */
2667
2668   to_stk = cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk;
2669   if (to_stk != C0_NOSTK)
2670     ra = (CORE_ADDR) 
2671       read_memory_integer (sp + c0_frmsz + cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk,
2672                            4, byte_order);
2673
2674   else if (cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_CONST
2675            && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_ofs == 0)
2676     {
2677       /* Special case for terminating backtrace at a function that wants to
2678          be seen as the outermost one.  Such a function will clear it's RA (A0)
2679          register to 0 in the prologue instead of saving its original value.  */
2680       ra = 0;
2681     }
2682   else
2683     {
2684       /* RA was copied to another register or (before any function call) may
2685          still be in the original RA register.  This is not always reliable:
2686          even in a leaf function, register tracking stops after prologue, and
2687          even in prologue, non-prologue instructions (not tracked) may overwrite
2688          RA or any register it was copied to.  If likely in prologue or before
2689          any call, use retracking info and hope for the best (compiler should
2690          have saved RA in stack if not in a leaf function).  If not in prologue,
2691          too bad.  */
2692
2693       int i;
2694       for (i = 0;
2695            (i < C0_NREGS)
2696            && (i == C0_RA || cache->c0.c0_rt[i].fr_reg != C0_RA);
2697            ++i);
2698       if (i >= C0_NREGS && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_RA)
2699         i = C0_RA;
2700       if (i < C0_NREGS)
2701         {
2702           ra = get_frame_register_unsigned
2703             (this_frame,
2704              gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_rt[i].fr_reg);
2705         }
2706       else ra = 0;
2707     }
2708   
2709  finish_frame_analysis:
2710   cache->pc = start_pc;
2711   cache->ra = ra;
2712   /* RA == 0 marks the outermost frame.  Do not go past it.  */
2713   cache->prev_sp = (ra != 0) ?  prev_sp : 0;
2714   cache->c0.fp_regnum = fp_regnum;
2715   cache->c0.c0_frmsz = c0_frmsz;
2716   cache->c0.c0_hasfp = c0_hasfp;
2717   cache->c0.c0_fp = fp;
2718 }
2719
2720 static CORE_ADDR a0_saved;
2721 static CORE_ADDR a7_saved;
2722 static CORE_ADDR a11_saved;
2723 static int a0_was_saved;
2724 static int a7_was_saved;
2725 static int a11_was_saved;
2726
2727 /* Simulate L32E instruction:  AT <-- ref (AS + offset).  */
2728 static void
2729 execute_l32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2730 {
2731   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2732   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2733   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2734   unsigned int spilled_value
2735     = read_memory_unsigned_integer (addr, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
2736
2737   if ((at == 0) && !a0_was_saved)
2738     {
2739       a0_saved = xtensa_read_register (atreg);
2740       a0_was_saved = 1;
2741     }
2742   else if ((at == 7) && !a7_was_saved)
2743     {
2744       a7_saved = xtensa_read_register (atreg);
2745       a7_was_saved = 1;
2746     }
2747   else if ((at == 11) && !a11_was_saved)
2748     {
2749       a11_saved = xtensa_read_register (atreg);
2750       a11_was_saved = 1;
2751     }
2752
2753   xtensa_write_register (atreg, spilled_value);
2754 }
2755
2756 /* Simulate S32E instruction:  AT --> ref (AS + offset).  */
2757 static void
2758 execute_s32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2759 {
2760   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2761   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2762   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2763   ULONGEST spilled_value = xtensa_read_register (atreg);
2764
2765   write_memory_unsigned_integer (addr, 4,
2766                                  gdbarch_byte_order (gdbarch),
2767                                  spilled_value);
2768 }
2769
2770 #define XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN  200
2771
2772 typedef enum
2773 {
2774   xtWindowOverflow,
2775   xtWindowUnderflow,
2776   xtNoExceptionHandler
2777 } xtensa_exception_handler_t;
2778
2779 /* Execute instruction stream from current PC until hitting RFWU or RFWO.
2780    Return type of Xtensa Window Interrupt Handler on success.  */
2781 static xtensa_exception_handler_t
2782 execute_code (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc, CORE_ADDR wb)
2783 {
2784   xtensa_isa isa;
2785   xtensa_insnbuf ins, slot;
2786   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2787   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2788   xtensa_format ifmt;
2789   int ilen, islots, is;
2790   xtensa_opcode opc;
2791   int insn_num = 0;
2792   void (*func) (struct gdbarch *, int, int, int, CORE_ADDR);
2793
2794   uint32_t at, as, offset;
2795
2796   /* WindowUnderflow12 = true, when inside _WindowUnderflow12.  */ 
2797   int WindowUnderflow12 = (current_pc & 0x1ff) >= 0x140; 
2798
2799   isa = xtensa_default_isa;
2800   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2801   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2802   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2803   ba = 0;
2804   ia = current_pc;
2805   bt = ia;
2806
2807   a0_was_saved = 0;
2808   a7_was_saved = 0;
2809   a11_was_saved = 0;
2810
2811   while (insn_num++ < XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN)
2812     {
2813       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2814         {
2815           ba = ia;
2816           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ);
2817           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
2818             return xtNoExceptionHandler;
2819         }
2820       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2821       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2822       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2823         return xtNoExceptionHandler;
2824       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2825       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2826         return xtNoExceptionHandler;
2827       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2828       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2829         return xtNoExceptionHandler;
2830       for (is = 0; is < islots; ++is)
2831         {
2832           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2833             return xtNoExceptionHandler;
2834           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2835           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2836             return xtNoExceptionHandler;
2837           switch (call0_classify_opcode (isa, opc))
2838             {
2839             case c0opc_illegal:
2840             case c0opc_flow:
2841             case c0opc_entry:
2842             case c0opc_break:
2843               /* We expect none of them here.  */
2844               return xtNoExceptionHandler;
2845             case c0opc_l32e:
2846               func = execute_l32e;
2847               break;
2848             case c0opc_s32e:
2849               func = execute_s32e;
2850               break;
2851             case c0opc_rfwo: /* RFWO.  */
2852               /* Here, we return from WindowOverflow handler and,
2853                  if we stopped at the very beginning, which means
2854                  A0 was saved, we have to restore it now.  */
2855               if (a0_was_saved)
2856                 {
2857                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2858                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2859                                             wb);
2860                   xtensa_write_register (arreg, a0_saved);
2861                 }
2862               return xtWindowOverflow;
2863             case c0opc_rfwu: /* RFWU.  */
2864               /* Here, we return from WindowUnderflow handler.
2865                  Let's see if either A7 or A11 has to be restored.  */
2866               if (WindowUnderflow12)
2867                 {
2868                   if (a11_was_saved)
2869                     {
2870                       int arreg = arreg_number (gdbarch,
2871                                                 gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 11,
2872                                                 wb);
2873                       xtensa_write_register (arreg, a11_saved);
2874                     }
2875                 }
2876               else if (a7_was_saved)
2877                 {
2878                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2879                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 7,
2880                                             wb);
2881                   xtensa_write_register (arreg, a7_saved);
2882                 }
2883               return xtWindowUnderflow;
2884             default: /* Simply skip this insns.  */
2885               continue;
2886             }
2887
2888           /* Decode arguments for L32E / S32E and simulate their execution.  */
2889           if ( xtensa_opcode_num_operands (isa, opc) != 3 )
2890             return xtNoExceptionHandler;
2891           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, &at))
2892             return xtNoExceptionHandler;
2893           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0, &at))
2894             return xtNoExceptionHandler;
2895           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, is, slot, &as))
2896             return xtNoExceptionHandler;
2897           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &as))
2898             return xtNoExceptionHandler;
2899           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 2, ifmt, is, slot, &offset))
2900             return xtNoExceptionHandler;
2901           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 2, &offset))
2902             return xtNoExceptionHandler;
2903
2904           (*func) (gdbarch, at, as, offset, wb);
2905         }
2906
2907       ia += ilen;
2908     }
2909   return xtNoExceptionHandler;
2910 }
2911
2912 /* Handle Window Overflow / Underflow exception frames.  */
2913
2914 static void
2915 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2916                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
2917                                      CORE_ADDR pc)
2918 {
2919   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2920   CORE_ADDR ps, wb, ws, ra;
2921   int epc1_regnum, i, regnum;
2922   xtensa_exception_handler_t eh_type;
2923
2924   /* Read PS, WB, and WS from the hardware. Note that PS register
2925      must be present, if Windowed ABI is supported.  */
2926   ps = xtensa_read_register (gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
2927   wb = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
2928   ws = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
2929
2930   /* Execute all the remaining instructions from Window Interrupt Handler
2931      by simulating them on the remote protocol level.  On return, set the
2932      type of Xtensa Window Interrupt Handler, or report an error.  */
2933   eh_type = execute_code (gdbarch, pc, wb);
2934   if (eh_type == xtNoExceptionHandler)
2935     error (_("\
2936 Unable to decode Xtensa Window Interrupt Handler's code."));
2937
2938   cache->ps = ps ^ PS_EXC;      /* Clear the exception bit in PS.  */
2939   cache->call0 = 0;             /* It's Windowed ABI.  */
2940
2941   /* All registers for the cached frame will be alive.  */
2942   for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
2943     cache->wd.aregs[i] = -1;
2944
2945   if (eh_type == xtWindowOverflow)
2946     cache->wd.ws = ws ^ (1 << wb);
2947   else /* eh_type == xtWindowUnderflow.  */
2948     cache->wd.ws = ws | (1 << wb);
2949
2950   cache->wd.wb = (ps & 0xf00) >> 8; /* Set WB to OWB.  */
2951   regnum = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2952                          cache->wd.wb);
2953   ra = xtensa_read_register (regnum);
2954   cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
2955   cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum + 1);
2956   /* Set regnum to a frame pointer of the frame being cached.  */
2957   regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
2958   regnum = arreg_number (gdbarch,
2959                          gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum,
2960                          cache->wd.wb);
2961   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, regnum);
2962
2963   /* Read PC of interrupted function from EPC1 register.  */
2964   epc1_regnum = xtensa_find_register_by_name (gdbarch,"epc1");
2965   if (epc1_regnum < 0)
2966     error(_("Unable to read Xtensa register EPC1"));
2967   cache->ra = xtensa_read_register (epc1_regnum);
2968   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
2969 }
2970
2971
2972 /* Skip function prologue.
2973
2974    Return the pc of the first instruction after prologue.  GDB calls this to
2975    find the address of the first line of the function or (if there is no line
2976    number information) to skip the prologue for planting breakpoints on 
2977    function entries.  Use debug info (if present) or prologue analysis to skip 
2978    the prologue to achieve reliable debugging behavior.  For windowed ABI, 
2979    only the 'entry' instruction is skipped.  It is not strictly necessary to 
2980    skip the prologue (Call0) or 'entry' (Windowed) because xt-gdb knows how to
2981    backtrace at any point in the prologue, however certain potential hazards 
2982    are avoided and a more "normal" debugging experience is ensured by 
2983    skipping the prologue (can be disabled by defining DONT_SKIP_PROLOG).
2984    For example, if we don't skip the prologue:
2985    - Some args may not yet have been saved to the stack where the debug
2986      info expects to find them (true anyway when only 'entry' is skipped);
2987    - Software breakpoints ('break' instrs) may not have been unplanted 
2988      when the prologue analysis is done on initializing the frame cache, 
2989      and breaks in the prologue will throw off the analysis.
2990
2991    If we have debug info ( line-number info, in particular ) we simply skip
2992    the code associated with the first function line effectively skipping
2993    the prologue code.  It works even in cases like
2994
2995    int main()
2996    {    int local_var = 1;
2997         ....
2998    }
2999
3000    because, for this source code, both Xtensa compilers will generate two
3001    separate entries ( with the same line number ) in dwarf line-number
3002    section to make sure there is a boundary between the prologue code and
3003    the rest of the function.
3004
3005    If there is no debug info, we need to analyze the code.  */
3006
3007 /* #define DONT_SKIP_PROLOGUE  */
3008
3009 static CORE_ADDR
3010 xtensa_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
3011 {
3012   struct symtab_and_line prologue_sal;
3013   CORE_ADDR body_pc;
3014
3015   DEBUGTRACE ("xtensa_skip_prologue (start_pc = 0x%08x)\n", (int) start_pc);
3016
3017 #if DONT_SKIP_PROLOGUE
3018   return start_pc;
3019 #endif
3020
3021  /* Try to find first body line from debug info.  */
3022
3023   prologue_sal = find_pc_line (start_pc, 0);
3024   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
3025     {
3026       /* In Call0,  it is possible to have a function with only one instruction
3027          ('ret') resulting from a one-line optimized function that does nothing.
3028          In that case,  prologue_sal.end may actually point to the start of the
3029          next function in the text section,  causing a breakpoint to be set at
3030          the wrong place.  Check,  if the end address is within a different
3031          function,  and if so return the start PC.  We know we have symbol
3032          information.  */
3033
3034       CORE_ADDR end_func;
3035
3036       if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
3037           && call0_ret (start_pc, prologue_sal.end))
3038         return start_pc;
3039
3040       find_pc_partial_function (prologue_sal.end, NULL, &end_func, NULL);
3041       if (end_func != start_pc)
3042         return start_pc;
3043
3044       return prologue_sal.end;
3045     }
3046
3047   /* No debug line info.  Analyze prologue for Call0 or simply skip ENTRY.  */
3048   body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, 0, 0,
3049                                     xtensa_alloc_frame_cache (0));
3050   return body_pc != 0 ? body_pc : start_pc;
3051 }
3052
3053 /* Verify the current configuration.  */
3054 static void
3055 xtensa_verify_config (struct gdbarch *gdbarch)
3056 {
3057   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3058   string_file log;
3059
3060   /* Verify that we got a reasonable number of AREGS.  */
3061   if ((tdep->num_aregs & -tdep->num_aregs) != tdep->num_aregs)
3062     log.printf (_("\
3063 \n\tnum_aregs: Number of AR registers (%d) is not a power of two!"),
3064                 tdep->num_aregs);
3065
3066   /* Verify that certain registers exist.  */
3067
3068   if (tdep->pc_regnum == -1)
3069     log.printf (_("\n\tpc_regnum: No PC register"));
3070   if (tdep->isa_use_exceptions && tdep->ps_regnum == -1)
3071     log.printf (_("\n\tps_regnum: No PS register"));
3072
3073   if (tdep->isa_use_windowed_registers)
3074     {
3075       if (tdep->wb_regnum == -1)
3076         log.printf (_("\n\twb_regnum: No WB register"));
3077       if (tdep->ws_regnum == -1)
3078         log.printf (_("\n\tws_regnum: No WS register"));
3079       if (tdep->ar_base == -1)
3080         log.printf (_("\n\tar_base: No AR registers"));
3081     }
3082
3083   if (tdep->a0_base == -1)
3084     log.printf (_("\n\ta0_base: No Ax registers"));
3085
3086   if (!log.empty ())
3087     internal_error (__FILE__, __LINE__,
3088                     _("the following are invalid: %s"), log.c_str ());
3089 }
3090
3091
3092 /* Derive specific register numbers from the array of registers.  */
3093
3094 static void
3095 xtensa_derive_tdep (struct gdbarch_tdep *tdep)
3096 {
3097   xtensa_register_t* rmap;
3098   int n, max_size = 4;
3099
3100   tdep->num_regs = 0;
3101   tdep->num_nopriv_regs = 0;
3102
3103 /* Special registers 0..255 (core).  */
3104 #define XTENSA_DBREGN_SREG(n)  (0x0200+(n))
3105 /* User registers 0..255.  */
3106 #define XTENSA_DBREGN_UREG(n)  (0x0300+(n))
3107
3108   for (rmap = tdep->regmap, n = 0; rmap->target_number != -1; n++, rmap++)
3109     {
3110       if (rmap->target_number == 0x0020)
3111         tdep->pc_regnum = n;
3112       else if (rmap->target_number == 0x0100)
3113         tdep->ar_base = n;
3114       else if (rmap->target_number == 0x0000)
3115         tdep->a0_base = n;
3116       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(72))
3117         tdep->wb_regnum = n;
3118       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(73))
3119         tdep->ws_regnum = n;
3120       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(233))
3121         tdep->debugcause_regnum = n;
3122       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(232))
3123         tdep->exccause_regnum = n;
3124       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(238))
3125         tdep->excvaddr_regnum = n;
3126       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(0))
3127         tdep->lbeg_regnum = n;
3128       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(1))
3129         tdep->lend_regnum = n;
3130       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(2))
3131         tdep->lcount_regnum = n;
3132       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(3))
3133         tdep->sar_regnum = n;
3134       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(5))
3135         tdep->litbase_regnum = n;
3136       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(230))
3137         tdep->ps_regnum = n;
3138       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_UREG(231))
3139         tdep->threadptr_regnum = n;
3140 #if 0
3141       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(226))
3142         tdep->interrupt_regnum = n;
3143       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(227))
3144         tdep->interrupt2_regnum = n;
3145       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(224))
3146         tdep->cpenable_regnum = n;
3147 #endif
3148
3149       if (rmap->byte_size > max_size)
3150         max_size = rmap->byte_size;
3151       if (rmap->mask != 0 && tdep->num_regs == 0)
3152         tdep->num_regs = n;
3153       /* Find out out how to deal with priveleged registers.
3154
3155          if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3156               && tdep->num_nopriv_regs == 0)
3157            tdep->num_nopriv_regs = n;
3158       */
3159       if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3160           && tdep->num_regs == 0)
3161         tdep->num_regs = n;
3162     }
3163
3164   /* Number of pseudo registers.  */
3165   tdep->num_pseudo_regs = n - tdep->num_regs;
3166
3167   /* Empirically determined maximum sizes.  */
3168   tdep->max_register_raw_size = max_size;
3169   tdep->max_register_virtual_size = max_size;
3170 }
3171
3172 /* Module "constructor" function.  */
3173
3174 extern struct gdbarch_tdep xtensa_tdep;
3175
3176 static struct gdbarch *
3177 xtensa_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
3178 {
3179   struct gdbarch_tdep *tdep;
3180   struct gdbarch *gdbarch;
3181
3182   DEBUGTRACE ("gdbarch_init()\n");
3183
3184   if (!xtensa_default_isa)
3185     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
3186
3187   /* We have to set the byte order before we call gdbarch_alloc.  */
3188   info.byte_order = XCHAL_HAVE_BE ? BFD_ENDIAN_BIG : BFD_ENDIAN_LITTLE;
3189
3190   tdep = &xtensa_tdep;
3191   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3192   xtensa_derive_tdep (tdep);
3193
3194   /* Verify our configuration.  */
3195   xtensa_verify_config (gdbarch);
3196   xtensa_session_once_reported = 0;
3197
3198   set_gdbarch_wchar_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
3199   set_gdbarch_wchar_signed (gdbarch, 0);
3200
3201   /* Pseudo-Register read/write.  */
3202   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, xtensa_pseudo_register_read);
3203   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, xtensa_pseudo_register_write);
3204
3205   /* Set target information.  */
3206   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, tdep->num_regs);
3207   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, tdep->num_pseudo_regs);
3208   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, tdep->a0_base + 1);
3209   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3210   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, tdep->ps_regnum);
3211
3212   /* Renumber registers for known formats (stabs and dwarf2).  */
3213   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3214   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3215
3216   /* We provide our own function to get register information.  */
3217   set_gdbarch_register_name (gdbarch, xtensa_register_name);
3218   set_gdbarch_register_type (gdbarch, xtensa_register_type);
3219
3220   /* To call functions from GDB using dummy frame.  */
3221   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, xtensa_push_dummy_call);
3222
3223   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
3224
3225   set_gdbarch_return_value (gdbarch, xtensa_return_value);
3226
3227   /* Advance PC across any prologue instructions to reach "real" code.  */
3228   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, xtensa_skip_prologue);
3229
3230   /* Stack grows downward.  */
3231   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3232
3233   /* Set breakpoints.  */
3234   set_gdbarch_breakpoint_kind_from_pc (gdbarch,
3235                                        xtensa_breakpoint_kind_from_pc);
3236   set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch,
3237                                        xtensa_sw_breakpoint_from_kind);
3238
3239   /* After breakpoint instruction or illegal instruction, pc still
3240      points at break instruction, so don't decrement.  */
3241   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
3242
3243   /* We don't skip args.  */
3244   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
3245
3246   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, xtensa_unwind_pc);
3247
3248   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, xtensa_frame_align);
3249
3250   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, xtensa_dummy_id);
3251
3252   /* Frame handling.  */
3253   frame_base_set_default (gdbarch, &xtensa_frame_base);
3254   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &xtensa_unwind);
3255   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3256
3257   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
3258
3259   xtensa_add_reggroups (gdbarch);
3260   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, xtensa_register_reggroup_p);
3261
3262   set_gdbarch_iterate_over_regset_sections
3263     (gdbarch, xtensa_iterate_over_regset_sections);
3264
3265   set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3266     (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3267
3268   /* Hook in the ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
3269   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
3270
3271   return gdbarch;
3272 }
3273
3274 static void
3275 xtensa_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
3276 {
3277   error (_("xtensa_dump_tdep(): not implemented"));
3278 }
3279
3280 void
3281 _initialize_xtensa_tdep (void)
3282 {
3283   gdbarch_register (bfd_arch_xtensa, xtensa_gdbarch_init, xtensa_dump_tdep);
3284   xtensa_init_reggroups ();
3285
3286   add_setshow_zuinteger_cmd ("xtensa",
3287                              class_maintenance,
3288                              &xtensa_debug_level,
3289                             _("Set Xtensa debugging."),
3290                             _("Show Xtensa debugging."), _("\
3291 When non-zero, Xtensa-specific debugging is enabled. \
3292 Can be 1, 2, 3, or 4 indicating the level of debugging."),
3293                              NULL,
3294                              NULL,
3295                              &setdebuglist, &showdebuglist);
3296 }