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