New gdbarch methods breakpoint_kind_from_pc and sw_breakpoint_from_kind
[external/binutils.git] / gdb / xtensa-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Xtensa port of GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2003-2016 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "frame.h"
22 #include "solib-svr4.h"
23 #include "symtab.h"
24 #include "symfile.h"
25 #include "objfiles.h"
26 #include "gdbtypes.h"
27 #include "gdbcore.h"
28 #include "value.h"
29 #include "dis-asm.h"
30 #include "inferior.h"
31 #include "osabi.h"
32 #include "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-base.h"
42 #include "frame-unwind.h"
43
44 #include "arch-utils.h"
45 #include "gdbarch.h"
46 #include "remote.h"
47 #include "serial.h"
48
49 #include "command.h"
50 #include "gdbcmd.h"
51
52 #include "xtensa-isa.h"
53 #include "xtensa-tdep.h"
54 #include "xtensa-config.h"
55 #include <algorithm>
56
57
58 static unsigned int xtensa_debug_level = 0;
59
60 #define DEBUGWARN(args...) \
61   if (xtensa_debug_level > 0) \
62     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(warn ) " args)
63
64 #define DEBUGINFO(args...) \
65   if (xtensa_debug_level > 1) \
66     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(info ) " args)
67
68 #define DEBUGTRACE(args...) \
69   if (xtensa_debug_level > 2) \
70     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(trace) " args)
71
72 #define DEBUGVERB(args...) \
73   if (xtensa_debug_level > 3) \
74     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(verb ) " args)
75
76
77 /* According to the ABI, the SP must be aligned to 16-byte boundaries.  */
78 #define SP_ALIGNMENT 16
79
80
81 /* On Windowed ABI, we use a6 through a11 for passing arguments
82    to a function called by GDB because CALL4 is used.  */
83 #define ARGS_NUM_REGS           6
84 #define REGISTER_SIZE           4
85
86
87 /* Extract the call size from the return address or PS register.  */
88 #define PS_CALLINC_SHIFT        16
89 #define PS_CALLINC_MASK         0x00030000
90 #define CALLINC(ps)             (((ps) & PS_CALLINC_MASK) >> PS_CALLINC_SHIFT)
91 #define WINSIZE(ra)             (4 * (( (ra) >> 30) & 0x3))
92
93 /* On TX,  hardware can be configured without Exception Option.
94    There is no PS register in this case.  Inside XT-GDB,  let us treat
95    it as a virtual read-only register always holding the same value.  */
96 #define TX_PS                   0x20
97
98 /* ABI-independent macros.  */
99 #define ARG_NOF(gdbarch) \
100   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi \
101    == CallAbiCall0Only ? C0_NARGS : (ARGS_NUM_REGS))
102 #define ARG_1ST(gdbarch) \
103   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi  == CallAbiCall0Only \
104    ? (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS) \
105    : (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 6))
106
107 /* XTENSA_IS_ENTRY tests whether the first byte of an instruction
108    indicates that the instruction is an ENTRY instruction.  */
109
110 #define XTENSA_IS_ENTRY(gdbarch, op1) \
111   ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG) \
112    ? ((op1) == 0x6c) : ((op1) == 0x36))
113
114 #define XTENSA_ENTRY_LENGTH     3
115
116 /* windowing_enabled() returns true, if windowing is enabled.
117    WOE must be set to 1; EXCM to 0.
118    Note: We assume that EXCM is always 0 for XEA1.  */
119
120 #define PS_WOE                  (1<<18)
121 #define PS_EXC                  (1<<4)
122
123 static int
124 windowing_enabled (struct gdbarch *gdbarch, unsigned int ps)
125 {
126   /* If we know CALL0 ABI is set explicitly,  say it is Call0.  */
127   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
128     return 0;
129
130   return ((ps & PS_EXC) == 0 && (ps & PS_WOE) != 0);
131 }
132
133 /* Convert a live A-register number to the corresponding AR-register
134    number.  */
135 static int
136 arreg_number (struct gdbarch *gdbarch, int a_regnum, ULONGEST wb)
137 {
138   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
139   int arreg;
140
141   arreg = a_regnum - tdep->a0_base;
142   arreg += (wb & ((tdep->num_aregs - 1) >> 2)) << WB_SHIFT;
143   arreg &= tdep->num_aregs - 1;
144
145   return arreg + tdep->ar_base;
146 }
147
148 /* Convert a live AR-register number to the corresponding A-register order
149    number in a range [0..15].  Return -1, if AR_REGNUM is out of WB window.  */
150 static int
151 areg_number (struct gdbarch *gdbarch, int ar_regnum, unsigned int wb)
152 {
153   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
154   int areg;
155
156   areg = ar_regnum - tdep->ar_base;
157   if (areg < 0 || areg >= tdep->num_aregs)
158     return -1;
159   areg = (areg - wb * 4) & (tdep->num_aregs - 1);
160   return (areg > 15) ? -1 : areg;
161 }
162
163 /* Read Xtensa register directly from the hardware.  */ 
164 static unsigned long
165 xtensa_read_register (int regnum)
166 {
167   ULONGEST value;
168
169   regcache_raw_read_unsigned (get_current_regcache (), regnum, &value);
170   return (unsigned long) value;
171 }
172
173 /* Write Xtensa register directly to the hardware.  */ 
174 static void
175 xtensa_write_register (int regnum, ULONGEST value)
176 {
177   regcache_raw_write_unsigned (get_current_regcache (), regnum, value);
178 }
179
180 /* Return the window size of the previous call to the function from which we
181    have just returned.
182
183    This function is used to extract the return value after a called function
184    has returned to the caller.  On Xtensa, the register that holds the return
185    value (from the perspective of the caller) depends on what call
186    instruction was used.  For now, we are assuming that the call instruction
187    precedes the current address, so we simply analyze the call instruction.
188    If we are in a dummy frame, we simply return 4 as we used a 'pseudo-call4'
189    method to call the inferior function.  */
190
191 static int
192 extract_call_winsize (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
193 {
194   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
195   int winsize = 4;
196   int insn;
197   gdb_byte buf[4];
198
199   DEBUGTRACE ("extract_call_winsize (pc = 0x%08x)\n", (int) pc);
200
201   /* Read the previous instruction (should be a call[x]{4|8|12}.  */
202   read_memory (pc-3, buf, 3);
203   insn = extract_unsigned_integer (buf, 3, byte_order);
204
205   /* Decode call instruction:
206      Little Endian
207        call{0,4,8,12}   OFFSET || {00,01,10,11} || 0101
208        callx{0,4,8,12}  OFFSET || 11 || {00,01,10,11} || 0000
209      Big Endian
210        call{0,4,8,12}   0101 || {00,01,10,11} || OFFSET
211        callx{0,4,8,12}  0000 || {00,01,10,11} || 11 || OFFSET.  */
212
213   if (byte_order == BFD_ENDIAN_LITTLE)
214     {
215       if (((insn & 0xf) == 0x5) || ((insn & 0xcf) == 0xc0))
216         winsize = (insn & 0x30) >> 2;   /* 0, 4, 8, 12.  */
217     }
218   else
219     {
220       if (((insn >> 20) == 0x5) || (((insn >> 16) & 0xf3) == 0x03))
221         winsize = (insn >> 16) & 0xc;   /* 0, 4, 8, 12.  */
222     }
223   return winsize;
224 }
225
226
227 /* REGISTER INFORMATION */
228
229 /* Find register by name.  */
230 static int
231 xtensa_find_register_by_name (struct gdbarch *gdbarch, char *name)
232 {
233   int i;
234
235   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch)
236          + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
237        i++)
238
239     if (strcasecmp (gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].name, name) == 0)
240       return i;
241
242   return -1;
243 }
244
245 /* Returns the name of a register.  */
246 static const char *
247 xtensa_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
248 {
249   /* Return the name stored in the register map.  */
250   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
251                               + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
252     return gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum].name;
253
254   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register %d"), regnum);
255   return 0;
256 }
257
258 /* Return the type of a register.  Create a new type, if necessary.  */
259
260 static struct type *
261 xtensa_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
262 {
263   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
264
265   /* Return signed integer for ARx and Ax registers.  */
266   if ((regnum >= tdep->ar_base
267        && regnum < tdep->ar_base + tdep->num_aregs)
268       || (regnum >= tdep->a0_base
269           && regnum < tdep->a0_base + 16))
270     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
271
272   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch)
273       || regnum == tdep->a0_base + 1)
274     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
275
276   /* Return the stored type for all other registers.  */
277   else if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
278                                    + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
279     {
280       xtensa_register_t* reg = &tdep->regmap[regnum];
281
282       /* Set ctype for this register (only the first time).  */
283
284       if (reg->ctype == 0)
285         {
286           struct ctype_cache *tp;
287           int size = reg->byte_size;
288
289           /* We always use the memory representation,
290              even if the register width is smaller.  */
291           switch (size)
292             {
293             case 1:
294               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
295               break;
296
297             case 2:
298               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
299               break;
300
301             case 4:
302               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
303               break;
304
305             case 8:
306               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
307               break;
308
309             case 16:
310               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint128;
311               break;
312
313             default:
314               for (tp = tdep->type_entries; tp != NULL; tp = tp->next)
315                 if (tp->size == size)
316                   break;
317
318               if (tp == NULL)
319                 {
320                   char *name = xstrprintf ("int%d", size * 8);
321
322                   tp = XNEW (struct ctype_cache);
323                   tp->next = tdep->type_entries;
324                   tdep->type_entries = tp;
325                   tp->size = size;
326                   tp->virtual_type
327                     = arch_integer_type (gdbarch, size * 8, 1, name);
328                   xfree (name);
329                 }
330
331               reg->ctype = tp->virtual_type;
332             }
333         }
334       return reg->ctype;
335     }
336
337   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register number %d"), regnum);
338   return 0;
339 }
340
341
342 /* Return the 'local' register number for stubs, dwarf2, etc.
343    The debugging information enumerates registers starting from 0 for A0
344    to n for An.  So, we only have to add the base number for A0.  */
345
346 static int
347 xtensa_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
348 {
349   int i;
350
351   if (regnum >= 0 && regnum < 16)
352     return gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum;
353
354   for (i = 0;
355        i < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
356        i++)
357     if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].target_number)
358       return i;
359
360   return -1;
361 }
362
363
364 /* Write the bits of a masked register to the various registers.
365    Only the masked areas of these registers are modified; the other
366    fields are untouched.  The size of masked registers is always less
367    than or equal to 32 bits.  */
368
369 static void
370 xtensa_register_write_masked (struct regcache *regcache,
371                               xtensa_register_t *reg, const gdb_byte *buffer)
372 {
373   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
374   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
375
376   int shift = 0;                /* Shift for next mask (mod 32).  */
377   int start, size;              /* Start bit and size of current mask.  */
378
379   unsigned int *ptr = value;
380   unsigned int regval, m, mem = 0;
381
382   int bytesize = reg->byte_size;
383   int bitsize = bytesize * 8;
384   int i, r;
385
386   DEBUGTRACE ("xtensa_register_write_masked ()\n");
387
388   /* Copy the masked register to host byte-order.  */
389   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
390     for (i = 0; i < bytesize; i++)
391       {
392         mem >>= 8;
393         mem |= (buffer[bytesize - i - 1] << 24);
394         if ((i & 3) == 3)
395           *ptr++ = mem;
396       }
397   else
398     for (i = 0; i < bytesize; i++)
399       {
400         mem >>= 8;
401         mem |= (buffer[i] << 24);
402         if ((i & 3) == 3)
403           *ptr++ = mem;
404       }
405
406   /* We might have to shift the final value:
407      bytesize & 3 == 0 -> nothing to do, we use the full 32 bits,
408      bytesize & 3 == x -> shift (4-x) * 8.  */
409
410   *ptr = mem >> (((0 - bytesize) & 3) * 8);
411   ptr = value;
412   mem = *ptr;
413
414   /* Write the bits to the masked areas of the other registers.  */
415   for (i = 0; i < mask->count; i++)
416     {
417       start = mask->mask[i].bit_start;
418       size = mask->mask[i].bit_size;
419       regval = mem >> shift;
420
421       if ((shift += size) > bitsize)
422         error (_("size of all masks is larger than the register"));
423
424       if (shift >= 32)
425         {
426           mem = *(++ptr);
427           shift -= 32;
428           bitsize -= 32;
429
430           if (shift > 0)
431             regval |= mem << (size - shift);
432         }
433
434       /* Make sure we have a valid register.  */
435       r = mask->mask[i].reg_num;
436       if (r >= 0 && size > 0)
437         {
438           /* Don't overwrite the unmasked areas.  */
439           ULONGEST old_val;
440           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &old_val);
441           m = 0xffffffff >> (32 - size) << start;
442           regval <<= start;
443           regval = (regval & m) | (old_val & ~m);
444           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, r, regval);
445         }
446     }
447 }
448
449
450 /* Read a tie state or mapped registers.  Read the masked areas
451    of the registers and assemble them into a single value.  */
452
453 static enum register_status
454 xtensa_register_read_masked (struct regcache *regcache,
455                              xtensa_register_t *reg, gdb_byte *buffer)
456 {
457   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
458   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
459
460   int shift = 0;
461   int start, size;
462
463   unsigned int *ptr = value;
464   unsigned int regval, mem = 0;
465
466   int bytesize = reg->byte_size;
467   int bitsize = bytesize * 8;
468   int i;
469
470   DEBUGTRACE ("xtensa_register_read_masked (reg \"%s\", ...)\n",
471               reg->name == 0 ? "" : reg->name);
472
473   /* Assemble the register from the masked areas of other registers.  */
474   for (i = 0; i < mask->count; i++)
475     {
476       int r = mask->mask[i].reg_num;
477       if (r >= 0)
478         {
479           enum register_status status;
480           ULONGEST val;
481
482           status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &val);
483           if (status != REG_VALID)
484             return status;
485           regval = (unsigned int) val;
486         }
487       else
488         regval = 0;
489
490       start = mask->mask[i].bit_start;
491       size = mask->mask[i].bit_size;
492
493       regval >>= start;
494
495       if (size < 32)
496         regval &= (0xffffffff >> (32 - size));
497
498       mem |= regval << shift;
499
500       if ((shift += size) > bitsize)
501         error (_("size of all masks is larger than the register"));
502
503       if (shift >= 32)
504         {
505           *ptr++ = mem;
506           bitsize -= 32;
507           shift -= 32;
508
509           if (shift == 0)
510             mem = 0;
511           else
512             mem = regval >> (size - shift);
513         }
514     }
515
516   if (shift > 0)
517     *ptr = mem;
518
519   /* Copy value to target byte order.  */
520   ptr = value;
521   mem = *ptr;
522
523   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
524     for (i = 0; i < bytesize; i++)
525       {
526         if ((i & 3) == 0)
527           mem = *ptr++;
528         buffer[bytesize - i - 1] = mem & 0xff;
529         mem >>= 8;
530       }
531   else
532     for (i = 0; i < bytesize; i++)
533       {
534         if ((i & 3) == 0)
535           mem = *ptr++;
536         buffer[i] = mem & 0xff;
537         mem >>= 8;
538       }
539
540   return REG_VALID;
541 }
542
543
544 /* Read pseudo registers.  */
545
546 static enum register_status
547 xtensa_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch,
548                              struct regcache *regcache,
549                              int regnum,
550                              gdb_byte *buffer)
551 {
552   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
553
554   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_read (... regnum = %d (%s) ...)\n",
555               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
556
557   /* Read aliases a0..a15, if this is a Windowed ABI.  */
558   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
559       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
560       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
561     {
562       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
563       enum register_status status;
564
565       status = regcache_raw_read (regcache,
566                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
567                                   buf);
568       if (status != REG_VALID)
569         return status;
570       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
571                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
572     }
573
574   /* We can always read non-pseudo registers.  */
575   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
576     return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
577
578   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
579      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
580      
581   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
582     {
583       buffer[0] = (gdb_byte)0;
584       buffer[1] = (gdb_byte)0;
585       buffer[2] = (gdb_byte)0;
586       buffer[3] = (gdb_byte)0;
587       return REG_VALID;
588     }
589   /* Pseudo registers.  */
590   else if (regnum >= 0
591             && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
592                         + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
593     {
594       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
595       xtensa_register_type_t type = reg->type;
596       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
597
598       /* We cannot read Unknown or Unmapped registers.  */
599       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
600         {
601           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
602             {
603               warning (_("cannot read register %s"),
604                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
605               return REG_VALID;
606             }
607         }
608
609       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
610       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
611         {
612           /* Use 'fetch' to get register?  */
613           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
614             {
615               warning (_("cannot read register"));
616               return REG_VALID;
617             }
618
619           /* On some targets (esp. simulators), we can always read the reg.  */
620           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
621             {
622               warning (_("cannot read register"));
623               return REG_VALID;
624             }
625         }
626
627       /* We can always read mapped registers.  */
628       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
629         return xtensa_register_read_masked (regcache, reg, buffer);
630
631       /* Assume that we can read the register.  */
632       return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
633     }
634   else
635     internal_error (__FILE__, __LINE__,
636                     _("invalid register number %d"), regnum);
637 }
638
639
640 /* Write pseudo registers.  */
641
642 static void
643 xtensa_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
644                               struct regcache *regcache,
645                               int regnum,
646                               const gdb_byte *buffer)
647 {
648   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
649
650   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_write (... regnum = %d (%s) ...)\n",
651               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
652
653   /* Renumber register, if aliase a0..a15 on Windowed ABI.  */
654   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
655       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
656       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
657     {
658       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
659
660       regcache_raw_read (regcache,
661                          gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
662       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
663                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
664     }
665
666   /* We can always write 'core' registers.
667      Note: We might have converted Ax->ARy.  */
668   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
669     regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
670
671   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
672      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
673
674   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
675     {
676       return;
677     }
678   /* Pseudo registers.  */
679   else if (regnum >= 0
680            && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
681                        + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
682     {
683       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
684       xtensa_register_type_t type = reg->type;
685       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
686
687       /* On most targets, we cannot write registers
688          of type "Unknown" or "Unmapped".  */
689       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
690         {
691           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
692             {
693               warning (_("cannot write register %s"),
694                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
695               return;
696             }
697         }
698
699       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
700       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
701         {
702           /* Use 'store' to get register?  */
703           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
704             {
705               warning (_("cannot write register"));
706               return;
707             }
708
709           /* On some targets (esp. simulators), we can always write
710              the register.  */
711           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
712             {
713               warning (_("cannot write register"));
714               return;
715             }
716         }
717
718       /* We can always write mapped registers.  */
719       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
720         {
721           xtensa_register_write_masked (regcache, reg, buffer);
722           return;
723         }
724
725       /* Assume that we can write the register.  */
726       regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
727     }
728   else
729     internal_error (__FILE__, __LINE__,
730                     _("invalid register number %d"), regnum);
731 }
732
733 static struct reggroup *xtensa_ar_reggroup;
734 static struct reggroup *xtensa_user_reggroup;
735 static struct reggroup *xtensa_vectra_reggroup;
736 static struct reggroup *xtensa_cp[XTENSA_MAX_COPROCESSOR];
737
738 static void
739 xtensa_init_reggroups (void)
740 {
741   int i;
742   char cpname[] = "cp0";
743
744   xtensa_ar_reggroup = reggroup_new ("ar", USER_REGGROUP);
745   xtensa_user_reggroup = reggroup_new ("user", USER_REGGROUP);
746   xtensa_vectra_reggroup = reggroup_new ("vectra", USER_REGGROUP);
747
748   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
749     {
750       cpname[2] = '0' + i;
751       xtensa_cp[i] = reggroup_new (cpname, USER_REGGROUP);
752     }
753 }
754
755 static void
756 xtensa_add_reggroups (struct gdbarch *gdbarch)
757 {
758   int i;
759
760   /* Predefined groups.  */
761   reggroup_add (gdbarch, all_reggroup);
762   reggroup_add (gdbarch, save_reggroup);
763   reggroup_add (gdbarch, restore_reggroup);
764   reggroup_add (gdbarch, system_reggroup);
765   reggroup_add (gdbarch, vector_reggroup);
766   reggroup_add (gdbarch, general_reggroup);
767   reggroup_add (gdbarch, float_reggroup);
768
769   /* Xtensa-specific groups.  */
770   reggroup_add (gdbarch, xtensa_ar_reggroup);
771   reggroup_add (gdbarch, xtensa_user_reggroup);
772   reggroup_add (gdbarch, xtensa_vectra_reggroup);
773
774   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
775     reggroup_add (gdbarch, xtensa_cp[i]);
776 }
777
778 static int 
779 xtensa_coprocessor_register_group (struct reggroup *group)
780 {
781   int i;
782
783   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
784     if (group == xtensa_cp[i])
785       return i;
786
787   return -1;
788 }
789
790 #define SAVE_REST_FLAGS (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
791                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE \
792                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_VOLATILE)
793
794 #define SAVE_REST_VALID (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
795                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE)
796
797 static int
798 xtensa_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch,
799                             int regnum,
800                             struct reggroup *group)
801 {
802   xtensa_register_t* reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
803   xtensa_register_type_t type = reg->type;
804   xtensa_register_group_t rg = reg->group;
805   int cp_number;
806
807   if (group == save_reggroup)
808     /* Every single register should be included into the list of registers
809        to be watched for changes while using -data-list-changed-registers.  */
810     return 1;
811
812   /* First, skip registers that are not visible to this target
813      (unknown and unmapped registers when not using ISS).  */
814
815   if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
816     return 0;
817   if (group == all_reggroup)
818     return 1;
819   if (group == xtensa_ar_reggroup)
820     return rg & xtRegisterGroupAddrReg;
821   if (group == xtensa_user_reggroup)
822     return rg & xtRegisterGroupUser;
823   if (group == float_reggroup)
824     return rg & xtRegisterGroupFloat;
825   if (group == general_reggroup)
826     return rg & xtRegisterGroupGeneral;
827   if (group == system_reggroup)
828     return rg & xtRegisterGroupState;
829   if (group == vector_reggroup || group == xtensa_vectra_reggroup)
830     return rg & xtRegisterGroupVectra;
831   if (group == restore_reggroup)
832     return (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
833             && (reg->flags & SAVE_REST_FLAGS) == SAVE_REST_VALID);
834   cp_number = xtensa_coprocessor_register_group (group);
835   if (cp_number >= 0)
836     return rg & (xtRegisterGroupCP0 << cp_number);
837   else
838     return 1;
839 }
840
841
842 /* Supply register REGNUM from the buffer specified by GREGS and LEN
843    in the general-purpose register set REGSET to register cache
844    REGCACHE.  If REGNUM is -1 do this for all registers in REGSET.  */
845
846 static void
847 xtensa_supply_gregset (const struct regset *regset,
848                        struct regcache *rc,
849                        int regnum,
850                        const void *gregs,
851                        size_t len)
852 {
853   const xtensa_elf_gregset_t *regs = (const xtensa_elf_gregset_t *) gregs;
854   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (rc);
855   int i;
856
857   DEBUGTRACE ("xtensa_supply_gregset (..., regnum==%d, ...)\n", regnum);
858
859   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
860     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), (char *) &regs->pc);
861   if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
862     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), (char *) &regs->ps);
863   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum || regnum == -1)
864     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
865                          (char *) &regs->windowbase);
866   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum || regnum == -1)
867     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
868                          (char *) &regs->windowstart);
869   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum || regnum == -1)
870     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum,
871                          (char *) &regs->lbeg);
872   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum || regnum == -1)
873     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum,
874                          (char *) &regs->lend);
875   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum || regnum == -1)
876     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum,
877                          (char *) &regs->lcount);
878   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum || regnum == -1)
879     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum,
880                          (char *) &regs->sar);
881   if (regnum >=gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
882       && regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
883                     + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs)
884     regcache_raw_supply (rc, regnum,
885                          (char *) &regs->ar[regnum - gdbarch_tdep
886                            (gdbarch)->ar_base]);
887   else if (regnum == -1)
888     {
889       for (i = 0; i < gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs; ++i)
890         regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base + i,
891                              (char *) &regs->ar[i]);
892     }
893 }
894
895
896 /* Xtensa register set.  */
897
898 static struct regset
899 xtensa_gregset =
900 {
901   NULL,
902   xtensa_supply_gregset
903 };
904
905
906 /* Iterate over supported core file register note sections. */
907
908 static void
909 xtensa_iterate_over_regset_sections (struct gdbarch *gdbarch,
910                                      iterate_over_regset_sections_cb *cb,
911                                      void *cb_data,
912                                      const struct regcache *regcache)
913 {
914   DEBUGTRACE ("xtensa_iterate_over_regset_sections\n");
915
916   cb (".reg", sizeof (xtensa_elf_gregset_t), &xtensa_gregset,
917       NULL, cb_data);
918 }
919
920
921 /* Handling frames.  */
922
923 /* Number of registers to save in case of Windowed ABI.  */
924 #define XTENSA_NUM_SAVED_AREGS          12
925
926 /* Frame cache part for Windowed ABI.  */
927 typedef struct xtensa_windowed_frame_cache
928 {
929   int wb;               /* WINDOWBASE of the previous frame.  */
930   int callsize;         /* Call size of this frame.  */
931   int ws;               /* WINDOWSTART of the previous frame.  It keeps track of
932                            life windows only.  If there is no bit set for the
933                            window,  that means it had been already spilled
934                            because of window overflow.  */
935
936    /* Addresses of spilled A-registers.
937       AREGS[i] == -1, if corresponding AR is alive.  */
938   CORE_ADDR aregs[XTENSA_NUM_SAVED_AREGS];
939 } xtensa_windowed_frame_cache_t;
940
941 /* Call0 ABI Definitions.  */
942
943 #define C0_MAXOPDS  3   /* Maximum number of operands for prologue
944                            analysis.  */
945 #define C0_NREGS   16   /* Number of A-registers to track.  */
946 #define C0_CLESV   12   /* Callee-saved registers are here and up.  */
947 #define C0_SP       1   /* Register used as SP.  */
948 #define C0_FP      15   /* Register used as FP.  */
949 #define C0_RA       0   /* Register used as return address.  */
950 #define C0_ARGS     2   /* Register used as first arg/retval.  */
951 #define C0_NARGS    6   /* Number of A-regs for args/retvals.  */
952
953 /* Each element of xtensa_call0_frame_cache.c0_rt[] describes for each
954    A-register where the current content of the reg came from (in terms
955    of an original reg and a constant).  Negative values of c0_rt[n].fp_reg
956    mean that the orignal content of the register was saved to the stack.
957    c0_rt[n].fr.ofs is NOT the offset from the frame base because we don't 
958    know where SP will end up until the entire prologue has been analyzed.  */
959
960 #define C0_CONST   -1   /* fr_reg value if register contains a constant.  */
961 #define C0_INEXP   -2   /* fr_reg value if inexpressible as reg + offset.  */
962 #define C0_NOSTK   -1   /* to_stk value if register has not been stored.  */
963
964 extern xtensa_isa xtensa_default_isa;
965
966 typedef struct xtensa_c0reg
967 {
968   int fr_reg;  /* original register from which register content
969                   is derived, or C0_CONST, or C0_INEXP.  */
970   int fr_ofs;  /* constant offset from reg, or immediate value.  */
971   int to_stk;  /* offset from original SP to register (4-byte aligned),
972                   or C0_NOSTK if register has not been saved.  */
973 } xtensa_c0reg_t;
974
975 /* Frame cache part for Call0 ABI.  */
976 typedef struct xtensa_call0_frame_cache
977 {
978   int c0_frmsz;                    /* Stack frame size.  */
979   int c0_hasfp;                    /* Current frame uses frame pointer.  */
980   int fp_regnum;                   /* A-register used as FP.  */
981   int c0_fp;                       /* Actual value of frame pointer.  */
982   int c0_fpalign;                  /* Dinamic adjustment for the stack
983                                       pointer. It's an AND mask. Zero,
984                                       if alignment was not adjusted.  */
985   int c0_old_sp;                   /* In case of dynamic adjustment, it is
986                                       a register holding unaligned sp. 
987                                       C0_INEXP, when undefined.  */
988   int c0_sp_ofs;                   /* If "c0_old_sp" was spilled it's a
989                                       stack offset. C0_NOSTK otherwise.  */
990                                            
991   xtensa_c0reg_t c0_rt[C0_NREGS];  /* Register tracking information.  */
992 } xtensa_call0_frame_cache_t;
993
994 typedef struct xtensa_frame_cache
995 {
996   CORE_ADDR base;       /* Stack pointer of this frame.  */
997   CORE_ADDR pc;         /* PC of this frame at the function entry point.  */
998   CORE_ADDR ra;         /* The raw return address of this frame.  */
999   CORE_ADDR ps;         /* The PS register of the previous (older) frame.  */
1000   CORE_ADDR prev_sp;    /* Stack Pointer of the previous (older) frame.  */
1001   int call0;            /* It's a call0 framework (else windowed).  */
1002   union
1003     {
1004       xtensa_windowed_frame_cache_t     wd;     /* call0 == false.  */
1005       xtensa_call0_frame_cache_t        c0;     /* call0 == true.  */
1006     };
1007 } xtensa_frame_cache_t;
1008
1009
1010 static struct xtensa_frame_cache *
1011 xtensa_alloc_frame_cache (int windowed)
1012 {
1013   xtensa_frame_cache_t *cache;
1014   int i;
1015
1016   DEBUGTRACE ("xtensa_alloc_frame_cache ()\n");
1017
1018   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (xtensa_frame_cache_t);
1019
1020   cache->base = 0;
1021   cache->pc = 0;
1022   cache->ra = 0;
1023   cache->ps = 0;
1024   cache->prev_sp = 0;
1025   cache->call0 = !windowed;
1026   if (cache->call0)
1027     {
1028       cache->c0.c0_frmsz  = -1;
1029       cache->c0.c0_hasfp  =  0;
1030       cache->c0.fp_regnum = -1;
1031       cache->c0.c0_fp     = -1;
1032       cache->c0.c0_fpalign =  0;
1033       cache->c0.c0_old_sp  =  C0_INEXP;
1034       cache->c0.c0_sp_ofs  =  C0_NOSTK;
1035
1036       for (i = 0; i < C0_NREGS; i++)
1037         {
1038           cache->c0.c0_rt[i].fr_reg = i;
1039           cache->c0.c0_rt[i].fr_ofs = 0;
1040           cache->c0.c0_rt[i].to_stk = C0_NOSTK;
1041         }
1042     }
1043   else
1044     {
1045       cache->wd.wb = 0;
1046       cache->wd.ws = 0;
1047       cache->wd.callsize = -1;
1048
1049       for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
1050         cache->wd.aregs[i] = -1;
1051     }
1052   return cache;
1053 }
1054
1055
1056 static CORE_ADDR
1057 xtensa_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR address)
1058 {
1059   return address & ~15;
1060 }
1061
1062
1063 static CORE_ADDR
1064 xtensa_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1065 {
1066   gdb_byte buf[8];
1067   CORE_ADDR pc;
1068
1069   DEBUGTRACE ("xtensa_unwind_pc (next_frame = %s)\n", 
1070                 host_address_to_string (next_frame));
1071
1072   frame_unwind_register (next_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), buf);
1073   pc = extract_typed_address (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
1074
1075   DEBUGINFO ("[xtensa_unwind_pc] pc = 0x%08x\n", (unsigned int) pc);
1076
1077   return pc;
1078 }
1079
1080
1081 static struct frame_id
1082 xtensa_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1083 {
1084   CORE_ADDR pc, fp;
1085
1086   /* THIS-FRAME is a dummy frame.  Return a frame ID of that frame.  */
1087
1088   pc = get_frame_pc (this_frame);
1089   fp = get_frame_register_unsigned
1090          (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1091
1092   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1093   return frame_id_build (fp + SP_ALIGNMENT, pc);
1094 }
1095
1096 /* Returns true,  if instruction to execute next is unique to Xtensa Window
1097    Interrupt Handlers.  It can only be one of L32E,  S32E,  RFWO,  or RFWU.  */
1098
1099 static int
1100 xtensa_window_interrupt_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1101 {
1102   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1103   unsigned int insn = read_memory_integer (pc, 4, byte_order);
1104   unsigned int code;
1105
1106   if (byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1107     {
1108       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1109       code = insn & 0xf000ff00;
1110       if ((code == 0x00009000) || (code == 0x00009400))
1111         return 1;
1112       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1113       code = insn & 0xffffff00;
1114       return ((code == 0x00430000) || (code == 0x00530000));
1115     }
1116   else
1117     {
1118       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1119       code = insn & 0x00ff000f;
1120       if ((code == 0x090000) || (code == 0x490000))
1121         return 1;
1122       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1123       code = insn & 0x00ffffff;
1124       return ((code == 0x00003400) || (code == 0x00003500));
1125     }
1126 }
1127
1128 /* Returns the best guess about which register is a frame pointer
1129    for the function containing CURRENT_PC.  */
1130
1131 #define XTENSA_ISA_BSZ          32              /* Instruction buffer size.  */
1132 #define XTENSA_ISA_BADPC        ((CORE_ADDR)0)  /* Bad PC value.  */
1133
1134 static unsigned int
1135 xtensa_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc)
1136 {
1137 #define RETURN_FP goto done
1138
1139   unsigned int fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
1140   CORE_ADDR start_addr;
1141   xtensa_isa isa;
1142   xtensa_insnbuf ins, slot;
1143   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
1144   CORE_ADDR ia, bt, ba;
1145   xtensa_format ifmt;
1146   int ilen, islots, is;
1147   xtensa_opcode opc;
1148   const char *opcname;
1149
1150   find_pc_partial_function (current_pc, NULL, &start_addr, NULL);
1151   if (start_addr == 0)
1152     return fp_regnum;
1153
1154   if (!xtensa_default_isa)
1155     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
1156   isa = xtensa_default_isa;
1157   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
1158   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1159   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1160   ba = 0;
1161
1162   for (ia = start_addr, bt = ia; ia < current_pc ; ia += ilen)
1163     {
1164       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
1165         {
1166           ba = ia;
1167           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < current_pc
1168             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : current_pc;
1169           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
1170             RETURN_FP;
1171         }
1172
1173       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
1174       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
1175       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
1176         RETURN_FP;
1177       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
1178       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
1179         RETURN_FP;
1180       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
1181       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
1182         RETURN_FP;
1183       
1184       for (is = 0; is < islots; ++is)
1185         {
1186           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
1187             RETURN_FP;
1188           
1189           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
1190           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
1191             RETURN_FP;
1192           
1193           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
1194
1195           if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
1196               || strcasecmp (opcname, "or") == 0)
1197             {
1198               unsigned int register_operand;
1199
1200               /* Possible candidate for setting frame pointer
1201                  from A1.  This is what we are looking for.  */
1202
1203               if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, 
1204                                             is, slot, &register_operand) != 0)
1205                 RETURN_FP;
1206               if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &register_operand) != 0)
1207                 RETURN_FP;
1208               if (register_operand == 1)  /* Mov{.n} FP A1.  */
1209                 {
1210                   if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, 
1211                                                 &register_operand) != 0)
1212                     RETURN_FP;
1213                   if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0,
1214                                              &register_operand) != 0)
1215                     RETURN_FP;
1216
1217                   fp_regnum
1218                     = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + register_operand;
1219                   RETURN_FP;
1220                 }
1221             }
1222
1223           if (
1224               /* We have problems decoding the memory.  */
1225               opcname == NULL 
1226               || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
1227               || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0
1228               /* Hit planted breakpoint.  */
1229               || strcasecmp (opcname, "break") == 0
1230               || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0
1231               /* Flow control instructions finish prologue.  */
1232               || xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
1233               || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
1234               || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
1235               || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
1236               || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
1237               || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
1238             /* Can not continue analysis.  */
1239             RETURN_FP;
1240         }
1241     }
1242 done:
1243   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
1244   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
1245   return fp_regnum;
1246 }
1247
1248 /* The key values to identify the frame using "cache" are 
1249
1250         cache->base    = SP (or best guess about FP) of this frame;
1251         cache->pc      = entry-PC (entry point of the frame function);
1252         cache->prev_sp = SP of the previous frame.  */
1253
1254 static void
1255 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1256                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc);
1257
1258 static void
1259 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1260                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
1261                                      CORE_ADDR pc);
1262
1263 static struct xtensa_frame_cache *
1264 xtensa_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1265 {
1266   xtensa_frame_cache_t *cache;
1267   CORE_ADDR ra, wb, ws, pc, sp, ps;
1268   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1269   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1270   unsigned int fp_regnum;
1271   int  windowed, ps_regnum;
1272
1273   if (*this_cache)
1274     return (struct xtensa_frame_cache *) *this_cache;
1275
1276   pc = get_frame_register_unsigned (this_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1277   ps_regnum = gdbarch_ps_regnum (gdbarch);
1278   ps = (ps_regnum >= 0
1279         ? get_frame_register_unsigned (this_frame, ps_regnum) : TX_PS);
1280
1281   windowed = windowing_enabled (gdbarch, ps);
1282
1283   /* Get pristine xtensa-frame.  */
1284   cache = xtensa_alloc_frame_cache (windowed);
1285   *this_cache = cache;
1286
1287   if (windowed)
1288     {
1289       LONGEST op1;
1290
1291       /* Get WINDOWBASE, WINDOWSTART, and PS registers.  */
1292       wb = get_frame_register_unsigned (this_frame, 
1293                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
1294       ws = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1295                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
1296
1297       if (safe_read_memory_integer (pc, 1, byte_order, &op1)
1298           && XTENSA_IS_ENTRY (gdbarch, op1))
1299         {
1300           int callinc = CALLINC (ps);
1301           ra = get_frame_register_unsigned
1302             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + callinc * 4);
1303           
1304           /* ENTRY hasn't been executed yet, therefore callsize is still 0.  */
1305           cache->wd.callsize = 0;
1306           cache->wd.wb = wb;
1307           cache->wd.ws = ws;
1308           cache->prev_sp = get_frame_register_unsigned
1309                              (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1310
1311           /* This only can be the outermost frame since we are
1312              just about to execute ENTRY.  SP hasn't been set yet.
1313              We can assume any frame size, because it does not
1314              matter, and, let's fake frame base in cache.  */
1315           cache->base = cache->prev_sp - 16;
1316
1317           cache->pc = pc;
1318           cache->ra = (cache->pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1319           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1320             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1321
1322           return cache;
1323         }
1324       else
1325         {
1326           fp_regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
1327           ra = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1328                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base);
1329           cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
1330           cache->wd.wb = (wb - cache->wd.callsize / 4)
1331                           & (gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs / 4 - 1);
1332           cache->wd.ws = ws & ~(1 << wb);
1333
1334           cache->pc = get_frame_func (this_frame);
1335           cache->ra = (pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1336           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1337             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1338         }
1339
1340       if (cache->wd.ws == 0)
1341         {
1342           int i;
1343
1344           /* Set A0...A3.  */
1345           sp = get_frame_register_unsigned
1346             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1) - 16;
1347           
1348           for (i = 0; i < 4; i++, sp += 4)
1349             {
1350               cache->wd.aregs[i] = sp;
1351             }
1352
1353           if (cache->wd.callsize > 4)
1354             {
1355               /* Set A4...A7/A11.  */
1356               /* Get the SP of the frame previous to the previous one.
1357                  To achieve this, we have to dereference SP twice.  */
1358               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1359               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1360               sp -= cache->wd.callsize * 4;
1361
1362               for ( i = 4; i < cache->wd.callsize; i++, sp += 4)
1363                 {
1364                   cache->wd.aregs[i] = sp;
1365                 }
1366             }
1367         }
1368
1369       if ((cache->prev_sp == 0) && ( ra != 0 ))
1370         /* If RA is equal to 0 this frame is an outermost frame.  Leave
1371            cache->prev_sp unchanged marking the boundary of the frame stack.  */
1372         {
1373           if ((cache->wd.ws & (1 << cache->wd.wb)) == 0)
1374             {
1375               /* Register window overflow already happened.
1376                  We can read caller's SP from the proper spill loction.  */
1377               sp = get_frame_register_unsigned
1378                 (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1379               cache->prev_sp = read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1380             }
1381           else
1382             {
1383               /* Read caller's frame SP directly from the previous window.  */
1384               int regnum = arreg_number
1385                              (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1,
1386                               cache->wd.wb);
1387
1388               cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum);
1389             }
1390         }
1391     }
1392   else if (xtensa_window_interrupt_insn (gdbarch, pc))
1393     {
1394       /* Execution stopped inside Xtensa Window Interrupt Handler.  */
1395
1396       xtensa_window_interrupt_frame_cache (this_frame, cache, pc);
1397       /* Everything was set already,  including cache->base.  */
1398       return cache;
1399     }
1400   else  /* Call0 framework.  */
1401     {
1402       call0_frame_cache (this_frame, cache, pc);  
1403       fp_regnum = cache->c0.fp_regnum;
1404     }
1405
1406   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
1407
1408   return cache;
1409 }
1410
1411 static int xtensa_session_once_reported = 1;
1412
1413 /* Report a problem with prologue analysis while doing backtracing.
1414    But, do it only once to avoid annoyng repeated messages.  */
1415
1416 static void
1417 warning_once (void)
1418 {
1419   if (xtensa_session_once_reported == 0)
1420     warning (_("\
1421 \nUnrecognised function prologue. Stack trace cannot be resolved. \
1422 This message will not be repeated in this session.\n"));
1423
1424   xtensa_session_once_reported = 1;
1425 }
1426
1427
1428 static void
1429 xtensa_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1430                       void **this_cache,
1431                       struct frame_id *this_id)
1432 {
1433   struct xtensa_frame_cache *cache =
1434     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1435
1436   if (cache->prev_sp == 0)
1437     return;
1438
1439   (*this_id) = frame_id_build (cache->prev_sp, cache->pc);
1440 }
1441
1442 static struct value *
1443 xtensa_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1444                             void **this_cache,
1445                             int regnum)
1446 {
1447   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1448   struct xtensa_frame_cache *cache;
1449   ULONGEST saved_reg = 0;
1450   int done = 1;
1451
1452   if (*this_cache == NULL)
1453     *this_cache = xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1454   cache = (struct xtensa_frame_cache *) *this_cache;
1455
1456   if (regnum ==gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1457     saved_reg = cache->ra;
1458   else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1)
1459     saved_reg = cache->prev_sp;
1460   else if (!cache->call0)
1461     {
1462       if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum)
1463         saved_reg = cache->wd.ws;
1464       else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum)
1465         saved_reg = cache->wd.wb;
1466       else if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch))
1467         saved_reg = cache->ps;
1468       else
1469         done = 0;
1470     }
1471   else
1472     done = 0;
1473
1474   if (done)
1475     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, saved_reg);
1476
1477   if (!cache->call0) /* Windowed ABI.  */
1478     {
1479       /* Convert A-register numbers to AR-register numbers,
1480          if we deal with A-register.  */
1481       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base
1482           && regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15)
1483         regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1484
1485       /* Check, if we deal with AR-register saved on stack.  */
1486       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1487           && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1488                          + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs))
1489         {
1490           int areg = areg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1491
1492           if (areg >= 0
1493               && areg < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS
1494               && cache->wd.aregs[areg] != -1)
1495             return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1496                                             cache->wd.aregs[areg]);
1497         }
1498     }
1499   else /* Call0 ABI.  */
1500     {
1501       int reg = (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1502                 && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1503                                + C0_NREGS))
1504                   ? regnum - gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base : regnum;
1505
1506       if (reg < C0_NREGS)
1507         {
1508           CORE_ADDR spe;
1509           int stkofs;
1510
1511           /* If register was saved in the prologue, retrieve it.  */
1512           stkofs = cache->c0.c0_rt[reg].to_stk;
1513           if (stkofs != C0_NOSTK)
1514             {
1515               /* Determine SP on entry based on FP.  */
1516               spe = cache->c0.c0_fp
1517                 - cache->c0.c0_rt[cache->c0.fp_regnum].fr_ofs;
1518
1519               return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1520                                               spe + stkofs);
1521             }
1522         }
1523     }
1524
1525   /* All other registers have been either saved to
1526      the stack or are still alive in the processor.  */
1527
1528   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
1529 }
1530
1531
1532 static const struct frame_unwind
1533 xtensa_unwind =
1534 {
1535   NORMAL_FRAME,
1536   default_frame_unwind_stop_reason,
1537   xtensa_frame_this_id,
1538   xtensa_frame_prev_register,
1539   NULL,
1540   default_frame_sniffer
1541 };
1542
1543 static CORE_ADDR
1544 xtensa_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1545 {
1546   struct xtensa_frame_cache *cache =
1547     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1548
1549   return cache->base;
1550 }
1551
1552 static const struct frame_base
1553 xtensa_frame_base =
1554 {
1555   &xtensa_unwind,
1556   xtensa_frame_base_address,
1557   xtensa_frame_base_address,
1558   xtensa_frame_base_address
1559 };
1560
1561
1562 static void
1563 xtensa_extract_return_value (struct type *type,
1564                              struct regcache *regcache,
1565                              void *dst)
1566 {
1567   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1568   bfd_byte *valbuf = (bfd_byte *) dst;
1569   int len = TYPE_LENGTH (type);
1570   ULONGEST pc, wb;
1571   int callsize, areg;
1572   int offset = 0;
1573
1574   DEBUGTRACE ("xtensa_extract_return_value (...)\n");
1575
1576   gdb_assert(len > 0);
1577
1578   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1579     {
1580       /* First, we have to find the caller window in the register file.  */
1581       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1582       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1583
1584       /* On Xtensa, we can return up to 4 words (or 2 for call12).  */
1585       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1586         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1587                         _("cannot extract return value of %d bytes long"),
1588                         len);
1589
1590       /* Get the register offset of the return
1591          register (A2) in the caller window.  */
1592       regcache_raw_read_unsigned
1593         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1594       areg = arreg_number (gdbarch,
1595                           gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1596     }
1597   else
1598     {
1599       /* No windowing hardware - Call0 ABI.  */
1600       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1601     }
1602
1603   DEBUGINFO ("[xtensa_extract_return_value] areg %d len %d\n", areg, len);
1604
1605   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1606     offset = 4 - len;
1607
1608   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1609     {
1610       if (len < 4)
1611         regcache_raw_read_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1612       else
1613         regcache_raw_read (regcache, areg, valbuf);
1614     }
1615 }
1616
1617
1618 static void
1619 xtensa_store_return_value (struct type *type,
1620                            struct regcache *regcache,
1621                            const void *dst)
1622 {
1623   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1624   const bfd_byte *valbuf = (const bfd_byte *) dst;
1625   unsigned int areg;
1626   ULONGEST pc, wb;
1627   int callsize;
1628   int len = TYPE_LENGTH (type);
1629   int offset = 0;
1630
1631   DEBUGTRACE ("xtensa_store_return_value (...)\n");
1632
1633   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1634     {
1635       regcache_raw_read_unsigned 
1636         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1637       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1638       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1639
1640       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1641         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1642                         _("unimplemented for this length: %d"),
1643                         TYPE_LENGTH (type));
1644       areg = arreg_number (gdbarch,
1645                            gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1646
1647       DEBUGTRACE ("[xtensa_store_return_value] callsize %d wb %d\n",
1648               callsize, (int) wb);
1649     }
1650   else
1651     {
1652       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1653     }
1654
1655   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1656     offset = 4 - len;
1657
1658   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1659     {
1660       if (len < 4)
1661         regcache_raw_write_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1662       else
1663         regcache_raw_write (regcache, areg, valbuf);
1664     }
1665 }
1666
1667
1668 static enum return_value_convention
1669 xtensa_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
1670                      struct value *function,
1671                      struct type *valtype,
1672                      struct regcache *regcache,
1673                      gdb_byte *readbuf,
1674                      const gdb_byte *writebuf)
1675 {
1676   /* Structures up to 16 bytes are returned in registers.  */
1677
1678   int struct_return = ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
1679                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
1680                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
1681                        && TYPE_LENGTH (valtype) > 16);
1682
1683   if (struct_return)
1684     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
1685
1686   DEBUGTRACE ("xtensa_return_value(...)\n");
1687
1688   if (writebuf != NULL)
1689     {
1690       xtensa_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
1691     }
1692
1693   if (readbuf != NULL)
1694     {
1695       gdb_assert (!struct_return);
1696       xtensa_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
1697     }
1698   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
1699 }
1700
1701
1702 /* DUMMY FRAME */
1703
1704 static CORE_ADDR
1705 xtensa_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
1706                         struct value *function,
1707                         struct regcache *regcache,
1708                         CORE_ADDR bp_addr,
1709                         int nargs,
1710                         struct value **args,
1711                         CORE_ADDR sp,
1712                         int struct_return,
1713                         CORE_ADDR struct_addr)
1714 {
1715   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1716   int i;
1717   int size, onstack_size;
1718   gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (16);
1719   CORE_ADDR ra, ps;
1720   struct argument_info
1721   {
1722     const bfd_byte *contents;
1723     int length;
1724     int onstack;                /* onstack == 0 => in reg */
1725     int align;                  /* alignment */
1726     union
1727     {
1728       int offset;               /* stack offset if on stack.  */
1729       int regno;                /* regno if in register.  */
1730     } u;
1731   };
1732
1733   struct argument_info *arg_info =
1734     (struct argument_info *) alloca (nargs * sizeof (struct argument_info));
1735
1736   CORE_ADDR osp = sp;
1737
1738   DEBUGTRACE ("xtensa_push_dummy_call (...)\n");
1739
1740   if (xtensa_debug_level > 3)
1741     {
1742       int i;
1743       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] nargs = %d\n", nargs);
1744       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] sp=0x%x, struct_return=%d, "
1745                  "struct_addr=0x%x\n",
1746                  (int) sp, (int) struct_return, (int) struct_addr);
1747
1748       for (i = 0; i < nargs; i++)
1749         {
1750           struct value *arg = args[i];
1751           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1752           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%2d: %s %3d ", i,
1753                               host_address_to_string (arg),
1754                               TYPE_LENGTH (arg_type));
1755           switch (TYPE_CODE (arg_type))
1756             {
1757             case TYPE_CODE_INT:
1758               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "int");
1759               break;
1760             case TYPE_CODE_STRUCT:
1761               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "struct");
1762               break;
1763             default:
1764               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%3d", TYPE_CODE (arg_type));
1765               break;
1766             }
1767           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s\n",
1768                               host_address_to_string (value_contents (arg)));
1769         }
1770     }
1771
1772   /* First loop: collect information.
1773      Cast into type_long.  (This shouldn't happen often for C because
1774      GDB already does this earlier.)  It's possible that GDB could
1775      do it all the time but it's harmless to leave this code here.  */
1776
1777   size = 0;
1778   onstack_size = 0;
1779   i = 0;
1780
1781   if (struct_return)
1782     size = REGISTER_SIZE;
1783
1784   for (i = 0; i < nargs; i++)
1785     {
1786       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1787       struct value *arg = args[i];
1788       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1789
1790       switch (TYPE_CODE (arg_type))
1791         {
1792         case TYPE_CODE_INT:
1793         case TYPE_CODE_BOOL:
1794         case TYPE_CODE_CHAR:
1795         case TYPE_CODE_RANGE:
1796         case TYPE_CODE_ENUM:
1797
1798           /* Cast argument to long if necessary as the mask does it too.  */
1799           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1800               < TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long))
1801             {
1802               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_long;
1803               arg = value_cast (arg_type, arg);
1804             }
1805           /* Aligment is equal to the type length for the basic types.  */
1806           info->align = TYPE_LENGTH (arg_type);
1807           break;
1808
1809         case TYPE_CODE_FLT:
1810
1811           /* Align doubles correctly.  */
1812           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1813               == TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double))
1814             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double);
1815           else
1816             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1817           break;
1818
1819         case TYPE_CODE_STRUCT:
1820         default:
1821           info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1822           break;
1823         }
1824       info->length = TYPE_LENGTH (arg_type);
1825       info->contents = value_contents (arg);
1826
1827       /* Align size and onstack_size.  */
1828       size = (size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1829       onstack_size = (onstack_size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1830
1831       if (size + info->length > REGISTER_SIZE * ARG_NOF (gdbarch))
1832         {
1833           info->onstack = 1;
1834           info->u.offset = onstack_size;
1835           onstack_size += info->length;
1836         }
1837       else
1838         {
1839           info->onstack = 0;
1840           info->u.regno = ARG_1ST (gdbarch) + size / REGISTER_SIZE;
1841         }
1842       size += info->length;
1843     }
1844
1845   /* Adjust the stack pointer and align it.  */
1846   sp = align_down (sp - onstack_size, SP_ALIGNMENT);
1847
1848   /* Simulate MOVSP, if Windowed ABI.  */
1849   if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1850       && (sp != osp))
1851     {
1852       read_memory (osp - 16, buf, 16);
1853       write_memory (sp - 16, buf, 16);
1854     }
1855
1856   /* Second Loop: Load arguments.  */
1857
1858   if (struct_return)
1859     {
1860       store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, struct_addr);
1861       regcache_cooked_write (regcache, ARG_1ST (gdbarch), buf);
1862     }
1863
1864   for (i = 0; i < nargs; i++)
1865     {
1866       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1867
1868       if (info->onstack)
1869         {
1870           int n = info->length;
1871           CORE_ADDR offset = sp + info->u.offset;
1872
1873           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of a memory
1874              word in big-endian mode and require a shift.  This only
1875              applies for structures smaller than one word.  */
1876
1877           if (n < REGISTER_SIZE
1878               && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1879             offset += (REGISTER_SIZE - n);
1880
1881           write_memory (offset, info->contents, info->length);
1882
1883         }
1884       else
1885         {
1886           int n = info->length;
1887           const bfd_byte *cp = info->contents;
1888           int r = info->u.regno;
1889
1890           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of registers in
1891              big-endian mode and require a shift.  The odd-sized leftover will
1892              be at the end.  Note that this is only true for structures smaller
1893              than REGISTER_SIZE; for larger odd-sized structures the excess
1894              will be left-aligned in the register on both endiannesses.  */
1895
1896           if (n < REGISTER_SIZE && byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1897             {
1898               ULONGEST v;
1899               v = extract_unsigned_integer (cp, REGISTER_SIZE, byte_order);
1900               v = v >> ((REGISTER_SIZE - n) * TARGET_CHAR_BIT);
1901
1902               store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, v);
1903               regcache_cooked_write (regcache, r, buf);
1904
1905               cp += REGISTER_SIZE;
1906               n -= REGISTER_SIZE;
1907               r++;
1908             }
1909           else
1910             while (n > 0)
1911               {
1912                 regcache_cooked_write (regcache, r, cp);
1913
1914                 cp += REGISTER_SIZE;
1915                 n -= REGISTER_SIZE;
1916                 r++;
1917               }
1918         }
1919     }
1920
1921   /* Set the return address of dummy frame to the dummy address.
1922      The return address for the current function (in A0) is
1923      saved in the dummy frame, so we can savely overwrite A0 here.  */
1924
1925   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1926     {
1927       ULONGEST val;
1928
1929       ra = (bp_addr & 0x3fffffff) | 0x40000000;
1930       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), &val);
1931       ps = (unsigned long) val & ~0x00030000;
1932       regcache_cooked_write_unsigned
1933         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 4, ra);
1934       regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1935                                       gdbarch_ps_regnum (gdbarch),
1936                                       ps | 0x00010000);
1937
1938       /* All the registers have been saved.  After executing
1939          dummy call, they all will be restored.  So it's safe
1940          to modify WINDOWSTART register to make it look like there
1941          is only one register window corresponding to WINDOWEBASE.  */
1942
1943       regcache_raw_read (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
1944       regcache_cooked_write_unsigned
1945         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
1946          1 << extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
1947     }
1948   else
1949     {
1950       /* Simulate CALL0: write RA into A0 register.  */
1951       regcache_cooked_write_unsigned
1952         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base, bp_addr);
1953     }
1954
1955   /* Set new stack pointer and return it.  */
1956   regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1957                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1, sp);
1958   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1959   return sp + SP_ALIGNMENT;
1960 }
1961
1962 /* Implement the breakpoint_kind_from_pc gdbarch method.  */
1963
1964 static int
1965 xtensa_breakpoint_kind_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr)
1966 {
1967   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_density_instructions)
1968     return 2;
1969   else
1970     return 4;
1971 }
1972
1973 /* Return a breakpoint for the current location of PC.  We always use
1974    the density version if we have density instructions (regardless of the
1975    current instruction at PC), and use regular instructions otherwise.  */
1976
1977 #define BIG_BREAKPOINT { 0x00, 0x04, 0x00 }
1978 #define LITTLE_BREAKPOINT { 0x00, 0x40, 0x00 }
1979 #define DENSITY_BIG_BREAKPOINT { 0xd2, 0x0f }
1980 #define DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT { 0x2d, 0xf0 }
1981
1982 /* Implement the sw_breakpoint_from_kind gdbarch method.  */
1983
1984 static const gdb_byte *
1985 xtensa_sw_breakpoint_from_kind (struct gdbarch *gdbarch, int kind, int *size)
1986 {
1987   *size = kind;
1988
1989   if (kind == 4)
1990     {
1991       static unsigned char big_breakpoint[] = BIG_BREAKPOINT;
1992       static unsigned char little_breakpoint[] = LITTLE_BREAKPOINT;
1993
1994       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1995         return big_breakpoint;
1996       else
1997         return little_breakpoint;
1998     }
1999   else
2000     {
2001       static unsigned char density_big_breakpoint[] = DENSITY_BIG_BREAKPOINT;
2002       static unsigned char density_little_breakpoint[]
2003         = DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT;
2004
2005       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
2006         return density_big_breakpoint;
2007       else
2008         return density_little_breakpoint;
2009     }
2010 }
2011
2012 GDBARCH_BREAKPOINT_FROM_PC (xtensa)
2013
2014 /* Call0 ABI support routines.  */
2015
2016 /* Return true, if PC points to "ret" or "ret.n".  */ 
2017
2018 static int
2019 call0_ret (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR finish_pc)
2020 {
2021 #define RETURN_RET goto done
2022   xtensa_isa isa;
2023   xtensa_insnbuf ins, slot;
2024   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2025   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2026   xtensa_format ifmt;
2027   int ilen, islots, is;
2028   xtensa_opcode opc;
2029   const char *opcname;
2030   int found_ret = 0;
2031
2032   isa = xtensa_default_isa;
2033   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2034   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2035   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2036   ba = 0;
2037
2038   for (ia = start_pc, bt = ia; ia < finish_pc ; ia += ilen)
2039     {
2040       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2041         {
2042           ba = ia;
2043           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < finish_pc
2044             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : finish_pc;
2045           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2046             RETURN_RET;
2047         }
2048
2049       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2050       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2051       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2052         RETURN_RET;
2053       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2054       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2055         RETURN_RET;
2056       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2057       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2058         RETURN_RET;
2059       
2060       for (is = 0; is < islots; ++is)
2061         {
2062           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2063             RETURN_RET;
2064           
2065           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2066           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2067             RETURN_RET;
2068           
2069           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2070           
2071           if ((strcasecmp (opcname, "ret.n") == 0)
2072               || (strcasecmp (opcname, "ret") == 0))
2073             {
2074               found_ret = 1;
2075               RETURN_RET;
2076             }
2077         }
2078     }
2079  done:
2080   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2081   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2082   return found_ret;
2083 }
2084
2085 /* Call0 opcode class.  Opcodes are preclassified according to what they
2086    mean for Call0 prologue analysis, and their number of significant operands.
2087    The purpose of this is to simplify prologue analysis by separating 
2088    instruction decoding (libisa) from the semantics of prologue analysis.  */
2089
2090 typedef enum
2091 {
2092   c0opc_illegal,       /* Unknown to libisa (invalid) or 'ill' opcode.  */
2093   c0opc_uninteresting, /* Not interesting for Call0 prologue analysis.  */
2094   c0opc_flow,          /* Flow control insn.  */
2095   c0opc_entry,         /* ENTRY indicates non-Call0 prologue.  */
2096   c0opc_break,         /* Debugger software breakpoints.  */
2097   c0opc_add,           /* Adding two registers.  */
2098   c0opc_addi,          /* Adding a register and an immediate.  */
2099   c0opc_and,           /* Bitwise "and"-ing two registers.  */
2100   c0opc_sub,           /* Subtracting a register from a register.  */
2101   c0opc_mov,           /* Moving a register to a register.  */
2102   c0opc_movi,          /* Moving an immediate to a register.  */
2103   c0opc_l32r,          /* Loading a literal.  */
2104   c0opc_s32i,          /* Storing word at fixed offset from a base register.  */
2105   c0opc_rwxsr,         /* RSR, WRS, or XSR instructions.  */
2106   c0opc_l32e,          /* L32E instruction.  */
2107   c0opc_s32e,          /* S32E instruction.  */
2108   c0opc_rfwo,          /* RFWO instruction.  */
2109   c0opc_rfwu,          /* RFWU instruction.  */
2110   c0opc_NrOf           /* Number of opcode classifications.  */
2111 } xtensa_insn_kind;
2112
2113 /* Return true,  if OPCNAME is RSR,  WRS,  or XSR instruction.  */
2114
2115 static int
2116 rwx_special_register (const char *opcname)
2117 {
2118   char ch = *opcname++;
2119   
2120   if ((ch != 'r') && (ch != 'w') && (ch != 'x'))
2121     return 0;
2122   if (*opcname++ != 's')
2123     return 0;
2124   if (*opcname++ != 'r')
2125     return 0;
2126   if (*opcname++ != '.')
2127     return 0;
2128
2129   return 1;
2130 }
2131
2132 /* Classify an opcode based on what it means for Call0 prologue analysis.  */
2133
2134 static xtensa_insn_kind
2135 call0_classify_opcode (xtensa_isa isa, xtensa_opcode opc)
2136 {
2137   const char *opcname;
2138   xtensa_insn_kind opclass = c0opc_uninteresting;
2139
2140   DEBUGTRACE ("call0_classify_opcode (..., opc = %d)\n", opc);
2141
2142   /* Get opcode name and handle special classifications.  */
2143
2144   opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2145
2146   if (opcname == NULL 
2147       || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
2148       || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0)
2149     opclass = c0opc_illegal;
2150   else if (strcasecmp (opcname, "break") == 0
2151            || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0)
2152      opclass = c0opc_break;
2153   else if (strcasecmp (opcname, "entry") == 0)
2154     opclass = c0opc_entry;
2155   else if (strcasecmp (opcname, "rfwo") == 0)
2156     opclass = c0opc_rfwo;
2157   else if (strcasecmp (opcname, "rfwu") == 0)
2158     opclass = c0opc_rfwu;
2159   else if (xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
2160            || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
2161            || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
2162            || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
2163            || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
2164            || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
2165     opclass = c0opc_flow;
2166
2167   /* Also, classify specific opcodes that need to be tracked.  */
2168   else if (strcasecmp (opcname, "add") == 0 
2169            || strcasecmp (opcname, "add.n") == 0)
2170     opclass = c0opc_add;
2171   else if (strcasecmp (opcname, "and") == 0)
2172     opclass = c0opc_and;
2173   else if (strcasecmp (opcname, "addi") == 0 
2174            || strcasecmp (opcname, "addi.n") == 0
2175            || strcasecmp (opcname, "addmi") == 0)
2176     opclass = c0opc_addi;
2177   else if (strcasecmp (opcname, "sub") == 0)
2178     opclass = c0opc_sub;
2179   else if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
2180            || strcasecmp (opcname, "or") == 0) /* Could be 'mov' asm macro.  */
2181     opclass = c0opc_mov;
2182   else if (strcasecmp (opcname, "movi") == 0 
2183            || strcasecmp (opcname, "movi.n") == 0)
2184     opclass = c0opc_movi;
2185   else if (strcasecmp (opcname, "l32r") == 0)
2186     opclass = c0opc_l32r;
2187   else if (strcasecmp (opcname, "s32i") == 0 
2188            || strcasecmp (opcname, "s32i.n") == 0)
2189     opclass = c0opc_s32i;
2190   else if (strcasecmp (opcname, "l32e") == 0)
2191     opclass = c0opc_l32e;
2192   else if (strcasecmp (opcname, "s32e") == 0)
2193     opclass = c0opc_s32e;
2194   else if (rwx_special_register (opcname))
2195     opclass = c0opc_rwxsr;
2196
2197   return opclass;
2198 }
2199
2200 /* Tracks register movement/mutation for a given operation, which may
2201    be within a bundle.  Updates the destination register tracking info
2202    accordingly.  The pc is needed only for pc-relative load instructions
2203    (eg. l32r).  The SP register number is needed to identify stores to
2204    the stack frame.  Returns 0, if analysis was succesfull, non-zero
2205    otherwise.  */
2206
2207 static int
2208 call0_track_op (struct gdbarch *gdbarch, xtensa_c0reg_t dst[], xtensa_c0reg_t src[],
2209                 xtensa_insn_kind opclass, int nods, unsigned odv[],
2210                 CORE_ADDR pc, int spreg, xtensa_frame_cache_t *cache)
2211 {
2212   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2213   unsigned litbase, litaddr, litval;
2214
2215   switch (opclass)
2216     {
2217     case c0opc_addi:
2218       /* 3 operands: dst, src, imm.  */
2219       gdb_assert (nods == 3);
2220       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2221       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2222       break;
2223     case c0opc_add:
2224       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2225       gdb_assert (nods == 3); 
2226       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2227         {
2228           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2229           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs + src[odv[1]].fr_ofs;
2230         }
2231       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2232         {
2233           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2234           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + src[odv[2]].fr_ofs;
2235         }
2236       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2237       break;
2238     case c0opc_and:
2239       /* 3 operands:  dst, src1, src2.  */
2240       gdb_assert (nods == 3);
2241       if (cache->c0.c0_fpalign == 0)
2242         {
2243           /* Handle dynamic stack alignment.  */
2244           if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg) && (src[odv[1]].fr_reg == spreg))
2245             {
2246               if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2247                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[2]].fr_ofs;
2248               break;
2249             }
2250           else if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg)
2251                    && (src[odv[2]].fr_reg == spreg))
2252             {
2253               if (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2254                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[1]].fr_ofs;
2255               break;
2256             }
2257           /* else fall through.  */
2258         }
2259       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2260         {
2261           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2262           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs & src[odv[1]].fr_ofs;
2263         }
2264       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2265         {
2266           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2267           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs & src[odv[2]].fr_ofs;
2268         }
2269       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2270       break;
2271     case c0opc_sub:
2272       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2273       gdb_assert (nods == 3);
2274       if      (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2275         {
2276           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2277           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs - src[odv[2]].fr_ofs;
2278         }
2279       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2280       break;
2281     case c0opc_mov:
2282       /* 2 operands: dst, src [, src].  */
2283       gdb_assert (nods == 2);
2284       /* First, check if it's a special case of saving unaligned SP
2285          to a spare register in case of dynamic stack adjustment.
2286          But, only do it one time.  The second time could be initializing
2287          frame pointer.  We don't want to overwrite the first one.  */
2288       if ((odv[1] == spreg) && (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP))
2289         cache->c0.c0_old_sp = odv[0];
2290
2291       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2292       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs;
2293       break;
2294     case c0opc_movi:
2295       /* 2 operands: dst, imm.  */
2296       gdb_assert (nods == 2);
2297       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2298       dst[odv[0]].fr_ofs = odv[1];
2299       break;
2300     case c0opc_l32r:
2301       /* 2 operands: dst, literal offset.  */
2302       gdb_assert (nods == 2);
2303       /* litbase = xtensa_get_litbase (pc);  can be also used.  */
2304       litbase = (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum == -1)
2305         ? 0 : xtensa_read_register
2306                 (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum);
2307       litaddr = litbase & 1
2308                   ? (litbase & ~1) + (signed)odv[1]
2309                   : (pc + 3  + (signed)odv[1]) & ~3;
2310       litval = read_memory_integer (litaddr, 4, byte_order);
2311       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2312       dst[odv[0]].fr_ofs = litval;
2313       break;
2314     case c0opc_s32i:
2315       /* 3 operands: value, base, offset.  */
2316       gdb_assert (nods == 3 && spreg >= 0 && spreg < C0_NREGS);
2317       /* First, check if it's a spill for saved unaligned SP,
2318          when dynamic stack adjustment was applied to this frame.  */
2319       if ((cache->c0.c0_fpalign != 0)           /* Dynamic stack adjustment.  */
2320           && (odv[1] == spreg)                  /* SP usage indicates spill.  */
2321           && (odv[0] == cache->c0.c0_old_sp))   /* Old SP register spilled.  */
2322         cache->c0.c0_sp_ofs = odv[2];
2323
2324       if (src[odv[1]].fr_reg == spreg        /* Store to stack frame.  */
2325           && (src[odv[1]].fr_ofs & 3) == 0   /* Alignment preserved.  */
2326           &&  src[odv[0]].fr_reg >= 0        /* Value is from a register.  */
2327           &&  src[odv[0]].fr_ofs == 0        /* Value hasn't been modified.  */
2328           &&  src[src[odv[0]].fr_reg].to_stk == C0_NOSTK) /* First time.  */
2329         {
2330           /* ISA encoding guarantees alignment.  But, check it anyway.  */
2331           gdb_assert ((odv[2] & 3) == 0);
2332           dst[src[odv[0]].fr_reg].to_stk = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2333         }
2334       break;
2335       /* If we end up inside Window Overflow / Underflow interrupt handler
2336          report an error because these handlers should have been handled
2337          already in a different way.  */
2338     case c0opc_l32e:
2339     case c0opc_s32e:
2340     case c0opc_rfwo:
2341     case c0opc_rfwu:
2342       return 1;
2343     default:
2344       return 1;
2345     }
2346   return 0;
2347 }
2348
2349 /* Analyze prologue of the function at start address to determine if it uses
2350    the Call0 ABI, and if so track register moves and linear modifications
2351    in the prologue up to the PC or just beyond the prologue, whichever is
2352    first. An 'entry' instruction indicates non-Call0 ABI and the end of the
2353    prologue. The prologue may overlap non-prologue instructions but is
2354    guaranteed to end by the first flow-control instruction (jump, branch,
2355    call or return).  Since an optimized function may move information around
2356    and change the stack frame arbitrarily during the prologue, the information
2357    is guaranteed valid only at the point in the function indicated by the PC.
2358    May be used to skip the prologue or identify the ABI, w/o tracking.
2359
2360    Returns:   Address of first instruction after prologue, or PC (whichever 
2361               is first), or 0, if decoding failed (in libisa).
2362    Input args:
2363       start   Start address of function/prologue.
2364       pc      Program counter to stop at.  Use 0 to continue to end of prologue.
2365               If 0, avoids infinite run-on in corrupt code memory by bounding
2366               the scan to the end of the function if that can be determined.
2367       nregs   Number of general registers to track.
2368    InOut args:
2369       cache   Xtensa frame cache.
2370
2371       Note that these may produce useful results even if decoding fails
2372       because they begin with default assumptions that analysis may change.  */
2373
2374 static CORE_ADDR
2375 call0_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
2376                         CORE_ADDR start, CORE_ADDR pc,
2377                         int nregs, xtensa_frame_cache_t *cache)
2378 {
2379   CORE_ADDR ia;             /* Current insn address in prologue.  */
2380   CORE_ADDR ba = 0;         /* Current address at base of insn buffer.  */
2381   CORE_ADDR bt;             /* Current address at top+1 of insn buffer.  */
2382   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];/* Instruction buffer for decoding prologue.  */
2383   xtensa_isa isa;           /* libisa ISA handle.  */
2384   xtensa_insnbuf ins, slot; /* libisa handle to decoded insn, slot.  */
2385   xtensa_format ifmt;       /* libisa instruction format.  */
2386   int ilen, islots, is;     /* Instruction length, nbr slots, current slot.  */
2387   xtensa_opcode opc;        /* Opcode in current slot.  */
2388   xtensa_insn_kind opclass; /* Opcode class for Call0 prologue analysis.  */
2389   int nods;                 /* Opcode number of operands.  */
2390   unsigned odv[C0_MAXOPDS]; /* Operand values in order provided by libisa.  */
2391   xtensa_c0reg_t *rtmp;     /* Register tracking info snapshot.  */
2392   int j;                    /* General loop counter.  */
2393   int fail = 0;             /* Set non-zero and exit, if decoding fails.  */
2394   CORE_ADDR body_pc;        /* The PC for the first non-prologue insn.  */
2395   CORE_ADDR end_pc;         /* The PC for the lust function insn.  */
2396
2397   struct symtab_and_line prologue_sal;
2398
2399   DEBUGTRACE ("call0_analyze_prologue (start = 0x%08x, pc = 0x%08x, ...)\n", 
2400               (int)start, (int)pc);
2401
2402   /* Try to limit the scan to the end of the function if a non-zero pc
2403      arg was not supplied to avoid probing beyond the end of valid memory.
2404      If memory is full of garbage that classifies as c0opc_uninteresting.
2405      If this fails (eg. if no symbols) pc ends up 0 as it was.
2406      Intialize the Call0 frame and register tracking info.
2407      Assume it's Call0 until an 'entry' instruction is encountered.
2408      Assume we may be in the prologue until we hit a flow control instr.  */
2409
2410   rtmp = NULL;
2411   body_pc = UINT_MAX;
2412   end_pc = 0;
2413
2414   /* Find out, if we have an information about the prologue from DWARF.  */
2415   prologue_sal = find_pc_line (start, 0);
2416   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
2417     body_pc = prologue_sal.end;
2418
2419   /* If we are going to analyze the prologue in general without knowing about
2420      the current PC, make the best assumtion for the end of the prologue.  */
2421   if (pc == 0)
2422     {
2423       find_pc_partial_function (start, 0, NULL, &end_pc);
2424       body_pc = std::min (end_pc, body_pc);
2425     }
2426   else
2427     body_pc = std::min (pc, body_pc);
2428
2429   cache->call0 = 1;
2430   rtmp = (xtensa_c0reg_t*) alloca(nregs * sizeof(xtensa_c0reg_t));
2431
2432   if (!xtensa_default_isa)
2433     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
2434   isa = xtensa_default_isa;
2435   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2436   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2437   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2438
2439   for (ia = start, bt = ia; ia < body_pc ; ia += ilen)
2440     {
2441       /* (Re)fill instruction buffer from memory if necessary, but do not
2442          read memory beyond PC to be sure we stay within text section
2443          (this protection only works if a non-zero pc is supplied).  */
2444
2445       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2446         {
2447           ba = ia;
2448           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < body_pc ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : body_pc;
2449           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2450             error (_("Unable to read target memory ..."));
2451         }
2452
2453       /* Decode format information.  */
2454
2455       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2456       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2457       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2458         {
2459           fail = 1;
2460           goto done;
2461         }
2462       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2463       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2464         {
2465           fail = 1;
2466           goto done;
2467         }
2468       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2469       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2470         {
2471           fail = 1;
2472           goto done;
2473         }
2474
2475       /* Analyze a bundle or a single instruction, using a snapshot of 
2476          the register tracking info as input for the entire bundle so that
2477          register changes do not take effect within this bundle.  */
2478
2479       for (j = 0; j < nregs; ++j)
2480         rtmp[j] = cache->c0.c0_rt[j];
2481
2482       for (is = 0; is < islots; ++is)
2483         {
2484           /* Decode a slot and classify the opcode.  */
2485
2486           fail = xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot);
2487           if (fail)
2488             goto done;
2489
2490           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2491           DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] instr addr = 0x%08x, opc = %d\n", 
2492                      (unsigned)ia, opc);
2493           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2494             opclass = c0opc_illegal;
2495           else
2496             opclass = call0_classify_opcode (isa, opc);
2497
2498           /* Decide whether to track this opcode, ignore it, or bail out.  */
2499
2500           switch (opclass)
2501             {
2502             case c0opc_illegal:
2503             case c0opc_break:
2504               fail = 1;
2505               goto done;
2506
2507             case c0opc_uninteresting:
2508               continue;
2509
2510             case c0opc_flow:  /* Flow control instructions stop analysis.  */
2511             case c0opc_rwxsr: /* RSR, WSR, XSR instructions stop analysis.  */
2512               goto done;
2513
2514             case c0opc_entry:
2515               cache->call0 = 0;
2516               ia += ilen;               /* Skip over 'entry' insn.  */
2517               goto done;
2518
2519             default:
2520               cache->call0 = 1;
2521             }
2522
2523           /* Only expected opcodes should get this far.  */
2524
2525           /* Extract and decode the operands.  */
2526           nods = xtensa_opcode_num_operands (isa, opc);
2527           if (nods == XTENSA_UNDEFINED)
2528             {
2529               fail = 1;
2530               goto done;
2531             }
2532
2533           for (j = 0; j < nods && j < C0_MAXOPDS; ++j)
2534             {
2535               fail = xtensa_operand_get_field (isa, opc, j, ifmt, 
2536                                                is, slot, &odv[j]);
2537               if (fail)
2538                 goto done;
2539
2540               fail = xtensa_operand_decode (isa, opc, j, &odv[j]);
2541               if (fail)
2542                 goto done;
2543             }
2544
2545           /* Check operands to verify use of 'mov' assembler macro.  */
2546           if (opclass == c0opc_mov && nods == 3)
2547             {
2548               if (odv[2] == odv[1])
2549                 {
2550                   nods = 2;
2551                   if ((odv[0] == 1) && (odv[1] != 1))
2552                     /* OR  A1, An, An  , where n != 1.
2553                        This means we are inside epilogue already.  */
2554                     goto done;
2555                 }
2556               else
2557                 {
2558                   opclass = c0opc_uninteresting;
2559                   continue;
2560                 }
2561             }
2562
2563           /* Track register movement and modification for this operation.  */
2564           fail = call0_track_op (gdbarch, cache->c0.c0_rt, rtmp,
2565                                  opclass, nods, odv, ia, 1, cache);
2566           if (fail)
2567             goto done;
2568         }
2569     }
2570 done:
2571   DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] stopped at instr addr 0x%08x, %s\n",
2572              (unsigned)ia, fail ? "failed" : "succeeded");
2573   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2574   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2575   return fail ? XTENSA_ISA_BADPC : ia;
2576 }
2577
2578 /* Initialize frame cache for the current frame in CALL0 ABI.  */
2579
2580 static void
2581 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2582                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc)
2583 {
2584   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2585   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2586   CORE_ADDR start_pc;           /* The beginning of the function.  */
2587   CORE_ADDR body_pc=UINT_MAX;   /* PC, where prologue analysis stopped.  */
2588   CORE_ADDR sp, fp, ra;
2589   int fp_regnum = C0_SP, c0_hasfp = 0, c0_frmsz = 0, prev_sp = 0, to_stk;
2590  
2591   sp = get_frame_register_unsigned
2592     (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
2593   fp = sp; /* Assume FP == SP until proven otherwise.  */
2594
2595   /* Find the beginning of the prologue of the function containing the PC
2596      and analyze it up to the PC or the end of the prologue.  */
2597
2598   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &start_pc, NULL))
2599     {
2600       body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, pc, C0_NREGS, cache);
2601
2602       if (body_pc == XTENSA_ISA_BADPC)
2603         {
2604           warning_once ();
2605           ra = 0;
2606           goto finish_frame_analysis;
2607         }
2608     }
2609   
2610   /* Get the frame information and FP (if used) at the current PC.
2611      If PC is in the prologue, the prologue analysis is more reliable
2612      than DWARF info.  We don't not know for sure, if PC is in the prologue,
2613      but we do know no calls have yet taken place, so we can almost
2614      certainly rely on the prologue analysis.  */
2615
2616   if (body_pc <= pc)
2617     {
2618       /* Prologue analysis was successful up to the PC.
2619          It includes the cases when PC == START_PC.  */
2620       c0_hasfp = cache->c0.c0_rt[C0_FP].fr_reg == C0_SP;
2621       /* c0_hasfp == true means there is a frame pointer because
2622          we analyzed the prologue and found that cache->c0.c0_rt[C0_FP]
2623          was derived from SP.  Otherwise, it would be C0_FP.  */
2624       fp_regnum = c0_hasfp ? C0_FP : C0_SP;
2625       c0_frmsz = - cache->c0.c0_rt[fp_regnum].fr_ofs;
2626       fp_regnum += gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base;
2627     }
2628   else  /* No data from the prologue analysis.  */
2629     {
2630       c0_hasfp = 0;
2631       fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_SP;
2632       c0_frmsz = 0;
2633       start_pc = pc;
2634    }
2635
2636   if (cache->c0.c0_fpalign)
2637     {
2638       /* This frame has a special prologue with a dynamic stack adjustment
2639          to force an alignment, which is bigger than standard 16 bytes.  */
2640
2641       CORE_ADDR unaligned_sp;
2642
2643       if (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP)
2644         /* This can't be.  Prologue code should be consistent.
2645            Unaligned stack pointer should be saved in a spare register.  */
2646         {
2647           warning_once ();
2648           ra = 0;
2649           goto finish_frame_analysis;
2650         }
2651
2652       if (cache->c0.c0_sp_ofs == C0_NOSTK)
2653         /* Saved unaligned value of SP is kept in a register.  */
2654         unaligned_sp = get_frame_register_unsigned
2655           (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_old_sp);
2656       else
2657         /* Get the value from stack.  */
2658         unaligned_sp = (CORE_ADDR)
2659           read_memory_integer (fp + cache->c0.c0_sp_ofs, 4, byte_order);
2660
2661       prev_sp = unaligned_sp + c0_frmsz;
2662     }
2663   else
2664     prev_sp = fp + c0_frmsz;
2665
2666   /* Frame size from debug info or prologue tracking does not account for 
2667      alloca() and other dynamic allocations.  Adjust frame size by FP - SP.  */
2668   if (c0_hasfp)
2669     {
2670       fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
2671
2672       /* Update the stack frame size.  */
2673       c0_frmsz += fp - sp;
2674     }
2675
2676   /* Get the return address (RA) from the stack if saved,
2677      or try to get it from a register.  */
2678
2679   to_stk = cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk;
2680   if (to_stk != C0_NOSTK)
2681     ra = (CORE_ADDR) 
2682       read_memory_integer (sp + c0_frmsz + cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk,
2683                            4, byte_order);
2684
2685   else if (cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_CONST
2686            && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_ofs == 0)
2687     {
2688       /* Special case for terminating backtrace at a function that wants to
2689          be seen as the outermost one.  Such a function will clear it's RA (A0)
2690          register to 0 in the prologue instead of saving its original value.  */
2691       ra = 0;
2692     }
2693   else
2694     {
2695       /* RA was copied to another register or (before any function call) may
2696          still be in the original RA register.  This is not always reliable:
2697          even in a leaf function, register tracking stops after prologue, and
2698          even in prologue, non-prologue instructions (not tracked) may overwrite
2699          RA or any register it was copied to.  If likely in prologue or before
2700          any call, use retracking info and hope for the best (compiler should
2701          have saved RA in stack if not in a leaf function).  If not in prologue,
2702          too bad.  */
2703
2704       int i;
2705       for (i = 0;
2706            (i < C0_NREGS)
2707            && (i == C0_RA || cache->c0.c0_rt[i].fr_reg != C0_RA);
2708            ++i);
2709       if (i >= C0_NREGS && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_RA)
2710         i = C0_RA;
2711       if (i < C0_NREGS)
2712         {
2713           ra = get_frame_register_unsigned
2714             (this_frame,
2715              gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_rt[i].fr_reg);
2716         }
2717       else ra = 0;
2718     }
2719   
2720  finish_frame_analysis:
2721   cache->pc = start_pc;
2722   cache->ra = ra;
2723   /* RA == 0 marks the outermost frame.  Do not go past it.  */
2724   cache->prev_sp = (ra != 0) ?  prev_sp : 0;
2725   cache->c0.fp_regnum = fp_regnum;
2726   cache->c0.c0_frmsz = c0_frmsz;
2727   cache->c0.c0_hasfp = c0_hasfp;
2728   cache->c0.c0_fp = fp;
2729 }
2730
2731 static CORE_ADDR a0_saved;
2732 static CORE_ADDR a7_saved;
2733 static CORE_ADDR a11_saved;
2734 static int a0_was_saved;
2735 static int a7_was_saved;
2736 static int a11_was_saved;
2737
2738 /* Simulate L32E instruction:  AT <-- ref (AS + offset).  */
2739 static void
2740 execute_l32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2741 {
2742   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2743   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2744   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2745   unsigned int spilled_value
2746     = read_memory_unsigned_integer (addr, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
2747
2748   if ((at == 0) && !a0_was_saved)
2749     {
2750       a0_saved = xtensa_read_register (atreg);
2751       a0_was_saved = 1;
2752     }
2753   else if ((at == 7) && !a7_was_saved)
2754     {
2755       a7_saved = xtensa_read_register (atreg);
2756       a7_was_saved = 1;
2757     }
2758   else if ((at == 11) && !a11_was_saved)
2759     {
2760       a11_saved = xtensa_read_register (atreg);
2761       a11_was_saved = 1;
2762     }
2763
2764   xtensa_write_register (atreg, spilled_value);
2765 }
2766
2767 /* Simulate S32E instruction:  AT --> ref (AS + offset).  */
2768 static void
2769 execute_s32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2770 {
2771   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2772   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2773   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2774   ULONGEST spilled_value = xtensa_read_register (atreg);
2775
2776   write_memory_unsigned_integer (addr, 4,
2777                                  gdbarch_byte_order (gdbarch),
2778                                  spilled_value);
2779 }
2780
2781 #define XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN  200
2782
2783 typedef enum
2784 {
2785   xtWindowOverflow,
2786   xtWindowUnderflow,
2787   xtNoExceptionHandler
2788 } xtensa_exception_handler_t;
2789
2790 /* Execute instruction stream from current PC until hitting RFWU or RFWO.
2791    Return type of Xtensa Window Interrupt Handler on success.  */
2792 static xtensa_exception_handler_t
2793 execute_code (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc, CORE_ADDR wb)
2794 {
2795   xtensa_isa isa;
2796   xtensa_insnbuf ins, slot;
2797   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2798   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2799   xtensa_format ifmt;
2800   int ilen, islots, is;
2801   xtensa_opcode opc;
2802   int insn_num = 0;
2803   void (*func) (struct gdbarch *, int, int, int, CORE_ADDR);
2804
2805   uint32_t at, as, offset;
2806
2807   /* WindowUnderflow12 = true, when inside _WindowUnderflow12.  */ 
2808   int WindowUnderflow12 = (current_pc & 0x1ff) >= 0x140; 
2809
2810   isa = xtensa_default_isa;
2811   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2812   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2813   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2814   ba = 0;
2815   ia = current_pc;
2816   bt = ia;
2817
2818   a0_was_saved = 0;
2819   a7_was_saved = 0;
2820   a11_was_saved = 0;
2821
2822   while (insn_num++ < XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN)
2823     {
2824       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2825         {
2826           ba = ia;
2827           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ);
2828           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
2829             return xtNoExceptionHandler;
2830         }
2831       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2832       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2833       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2834         return xtNoExceptionHandler;
2835       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2836       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2837         return xtNoExceptionHandler;
2838       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2839       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2840         return xtNoExceptionHandler;
2841       for (is = 0; is < islots; ++is)
2842         {
2843           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2844             return xtNoExceptionHandler;
2845           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2846           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2847             return xtNoExceptionHandler;
2848           switch (call0_classify_opcode (isa, opc))
2849             {
2850             case c0opc_illegal:
2851             case c0opc_flow:
2852             case c0opc_entry:
2853             case c0opc_break:
2854               /* We expect none of them here.  */
2855               return xtNoExceptionHandler;
2856             case c0opc_l32e:
2857               func = execute_l32e;
2858               break;
2859             case c0opc_s32e:
2860               func = execute_s32e;
2861               break;
2862             case c0opc_rfwo: /* RFWO.  */
2863               /* Here, we return from WindowOverflow handler and,
2864                  if we stopped at the very beginning, which means
2865                  A0 was saved, we have to restore it now.  */
2866               if (a0_was_saved)
2867                 {
2868                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2869                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2870                                             wb);
2871                   xtensa_write_register (arreg, a0_saved);
2872                 }
2873               return xtWindowOverflow;
2874             case c0opc_rfwu: /* RFWU.  */
2875               /* Here, we return from WindowUnderflow handler.
2876                  Let's see if either A7 or A11 has to be restored.  */
2877               if (WindowUnderflow12)
2878                 {
2879                   if (a11_was_saved)
2880                     {
2881                       int arreg = arreg_number (gdbarch,
2882                                                 gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 11,
2883                                                 wb);
2884                       xtensa_write_register (arreg, a11_saved);
2885                     }
2886                 }
2887               else if (a7_was_saved)
2888                 {
2889                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2890                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 7,
2891                                             wb);
2892                   xtensa_write_register (arreg, a7_saved);
2893                 }
2894               return xtWindowUnderflow;
2895             default: /* Simply skip this insns.  */
2896               continue;
2897             }
2898
2899           /* Decode arguments for L32E / S32E and simulate their execution.  */
2900           if ( xtensa_opcode_num_operands (isa, opc) != 3 )
2901             return xtNoExceptionHandler;
2902           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, &at))
2903             return xtNoExceptionHandler;
2904           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0, &at))
2905             return xtNoExceptionHandler;
2906           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, is, slot, &as))
2907             return xtNoExceptionHandler;
2908           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &as))
2909             return xtNoExceptionHandler;
2910           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 2, ifmt, is, slot, &offset))
2911             return xtNoExceptionHandler;
2912           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 2, &offset))
2913             return xtNoExceptionHandler;
2914
2915           (*func) (gdbarch, at, as, offset, wb);
2916         }
2917
2918       ia += ilen;
2919     }
2920   return xtNoExceptionHandler;
2921 }
2922
2923 /* Handle Window Overflow / Underflow exception frames.  */
2924
2925 static void
2926 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2927                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
2928                                      CORE_ADDR pc)
2929 {
2930   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2931   CORE_ADDR ps, wb, ws, ra;
2932   int epc1_regnum, i, regnum;
2933   xtensa_exception_handler_t eh_type;
2934
2935   /* Read PS, WB, and WS from the hardware. Note that PS register
2936      must be present, if Windowed ABI is supported.  */
2937   ps = xtensa_read_register (gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
2938   wb = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
2939   ws = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
2940
2941   /* Execute all the remaining instructions from Window Interrupt Handler
2942      by simulating them on the remote protocol level.  On return, set the
2943      type of Xtensa Window Interrupt Handler, or report an error.  */
2944   eh_type = execute_code (gdbarch, pc, wb);
2945   if (eh_type == xtNoExceptionHandler)
2946     error (_("\
2947 Unable to decode Xtensa Window Interrupt Handler's code."));
2948
2949   cache->ps = ps ^ PS_EXC;      /* Clear the exception bit in PS.  */
2950   cache->call0 = 0;             /* It's Windowed ABI.  */
2951
2952   /* All registers for the cached frame will be alive.  */
2953   for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
2954     cache->wd.aregs[i] = -1;
2955
2956   if (eh_type == xtWindowOverflow)
2957     cache->wd.ws = ws ^ (1 << wb);
2958   else /* eh_type == xtWindowUnderflow.  */
2959     cache->wd.ws = ws | (1 << wb);
2960
2961   cache->wd.wb = (ps & 0xf00) >> 8; /* Set WB to OWB.  */
2962   regnum = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2963                          cache->wd.wb);
2964   ra = xtensa_read_register (regnum);
2965   cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
2966   cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum + 1);
2967   /* Set regnum to a frame pointer of the frame being cached.  */
2968   regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
2969   regnum = arreg_number (gdbarch,
2970                          gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum,
2971                          cache->wd.wb);
2972   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, regnum);
2973
2974   /* Read PC of interrupted function from EPC1 register.  */
2975   epc1_regnum = xtensa_find_register_by_name (gdbarch,"epc1");
2976   if (epc1_regnum < 0)
2977     error(_("Unable to read Xtensa register EPC1"));
2978   cache->ra = xtensa_read_register (epc1_regnum);
2979   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
2980 }
2981
2982
2983 /* Skip function prologue.
2984
2985    Return the pc of the first instruction after prologue.  GDB calls this to
2986    find the address of the first line of the function or (if there is no line
2987    number information) to skip the prologue for planting breakpoints on 
2988    function entries.  Use debug info (if present) or prologue analysis to skip 
2989    the prologue to achieve reliable debugging behavior.  For windowed ABI, 
2990    only the 'entry' instruction is skipped.  It is not strictly necessary to 
2991    skip the prologue (Call0) or 'entry' (Windowed) because xt-gdb knows how to
2992    backtrace at any point in the prologue, however certain potential hazards 
2993    are avoided and a more "normal" debugging experience is ensured by 
2994    skipping the prologue (can be disabled by defining DONT_SKIP_PROLOG).
2995    For example, if we don't skip the prologue:
2996    - Some args may not yet have been saved to the stack where the debug
2997      info expects to find them (true anyway when only 'entry' is skipped);
2998    - Software breakpoints ('break' instrs) may not have been unplanted 
2999      when the prologue analysis is done on initializing the frame cache, 
3000      and breaks in the prologue will throw off the analysis.
3001
3002    If we have debug info ( line-number info, in particular ) we simply skip
3003    the code associated with the first function line effectively skipping
3004    the prologue code.  It works even in cases like
3005
3006    int main()
3007    {    int local_var = 1;
3008         ....
3009    }
3010
3011    because, for this source code, both Xtensa compilers will generate two
3012    separate entries ( with the same line number ) in dwarf line-number
3013    section to make sure there is a boundary between the prologue code and
3014    the rest of the function.
3015
3016    If there is no debug info, we need to analyze the code.  */
3017
3018 /* #define DONT_SKIP_PROLOGUE  */
3019
3020 static CORE_ADDR
3021 xtensa_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
3022 {
3023   struct symtab_and_line prologue_sal;
3024   CORE_ADDR body_pc;
3025
3026   DEBUGTRACE ("xtensa_skip_prologue (start_pc = 0x%08x)\n", (int) start_pc);
3027
3028 #if DONT_SKIP_PROLOGUE
3029   return start_pc;
3030 #endif
3031
3032  /* Try to find first body line from debug info.  */
3033
3034   prologue_sal = find_pc_line (start_pc, 0);
3035   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
3036     {
3037       /* In Call0,  it is possible to have a function with only one instruction
3038          ('ret') resulting from a one-line optimized function that does nothing.
3039          In that case,  prologue_sal.end may actually point to the start of the
3040          next function in the text section,  causing a breakpoint to be set at
3041          the wrong place.  Check,  if the end address is within a different
3042          function,  and if so return the start PC.  We know we have symbol
3043          information.  */
3044
3045       CORE_ADDR end_func;
3046
3047       if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
3048           && call0_ret (start_pc, prologue_sal.end))
3049         return start_pc;
3050
3051       find_pc_partial_function (prologue_sal.end, NULL, &end_func, NULL);
3052       if (end_func != start_pc)
3053         return start_pc;
3054
3055       return prologue_sal.end;
3056     }
3057
3058   /* No debug line info.  Analyze prologue for Call0 or simply skip ENTRY.  */
3059   body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, 0, 0,
3060                                     xtensa_alloc_frame_cache (0));
3061   return body_pc != 0 ? body_pc : start_pc;
3062 }
3063
3064 /* Verify the current configuration.  */
3065 static void
3066 xtensa_verify_config (struct gdbarch *gdbarch)
3067 {
3068   struct ui_file *log;
3069   struct cleanup *cleanups;
3070   struct gdbarch_tdep *tdep;
3071   long length;
3072   char *buf;
3073
3074   tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3075   log = mem_fileopen ();
3076   cleanups = make_cleanup_ui_file_delete (log);
3077
3078   /* Verify that we got a reasonable number of AREGS.  */
3079   if ((tdep->num_aregs & -tdep->num_aregs) != tdep->num_aregs)
3080     fprintf_unfiltered (log, _("\
3081 \n\tnum_aregs: Number of AR registers (%d) is not a power of two!"),
3082                         tdep->num_aregs);
3083
3084   /* Verify that certain registers exist.  */
3085
3086   if (tdep->pc_regnum == -1)
3087     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tpc_regnum: No PC register"));
3088   if (tdep->isa_use_exceptions && tdep->ps_regnum == -1)
3089     fprintf_unfiltered (log, _("\n\tps_regnum: No PS register"));
3090
3091   if (tdep->isa_use_windowed_registers)
3092     {
3093       if (tdep->wb_regnum == -1)
3094         fprintf_unfiltered (log, _("\n\twb_regnum: No WB register"));
3095       if (tdep->ws_regnum == -1)
3096         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tws_regnum: No WS register"));
3097       if (tdep->ar_base == -1)
3098         fprintf_unfiltered (log, _("\n\tar_base: No AR registers"));
3099     }
3100
3101   if (tdep->a0_base == -1)
3102     fprintf_unfiltered (log, _("\n\ta0_base: No Ax registers"));
3103
3104   buf = ui_file_xstrdup (log, &length);
3105   make_cleanup (xfree, buf);
3106   if (length > 0)
3107     internal_error (__FILE__, __LINE__,
3108                     _("the following are invalid: %s"), buf);
3109   do_cleanups (cleanups);
3110 }
3111
3112
3113 /* Derive specific register numbers from the array of registers.  */
3114
3115 static void
3116 xtensa_derive_tdep (struct gdbarch_tdep *tdep)
3117 {
3118   xtensa_register_t* rmap;
3119   int n, max_size = 4;
3120
3121   tdep->num_regs = 0;
3122   tdep->num_nopriv_regs = 0;
3123
3124 /* Special registers 0..255 (core).  */
3125 #define XTENSA_DBREGN_SREG(n)  (0x0200+(n))
3126
3127   for (rmap = tdep->regmap, n = 0; rmap->target_number != -1; n++, rmap++)
3128     {
3129       if (rmap->target_number == 0x0020)
3130         tdep->pc_regnum = n;
3131       else if (rmap->target_number == 0x0100)
3132         tdep->ar_base = n;
3133       else if (rmap->target_number == 0x0000)
3134         tdep->a0_base = n;
3135       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(72))
3136         tdep->wb_regnum = n;
3137       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(73))
3138         tdep->ws_regnum = n;
3139       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(233))
3140         tdep->debugcause_regnum = n;
3141       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(232))
3142         tdep->exccause_regnum = n;
3143       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(238))
3144         tdep->excvaddr_regnum = n;
3145       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(0))
3146         tdep->lbeg_regnum = n;
3147       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(1))
3148         tdep->lend_regnum = n;
3149       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(2))
3150         tdep->lcount_regnum = n;
3151       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(3))
3152         tdep->sar_regnum = n;
3153       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(5))
3154         tdep->litbase_regnum = n;
3155       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(230))
3156         tdep->ps_regnum = n;
3157 #if 0
3158       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(226))
3159         tdep->interrupt_regnum = n;
3160       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(227))
3161         tdep->interrupt2_regnum = n;
3162       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(224))
3163         tdep->cpenable_regnum = n;
3164 #endif
3165
3166       if (rmap->byte_size > max_size)
3167         max_size = rmap->byte_size;
3168       if (rmap->mask != 0 && tdep->num_regs == 0)
3169         tdep->num_regs = n;
3170       /* Find out out how to deal with priveleged registers.
3171
3172          if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3173               && tdep->num_nopriv_regs == 0)
3174            tdep->num_nopriv_regs = n;
3175       */
3176       if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3177           && tdep->num_regs == 0)
3178         tdep->num_regs = n;
3179     }
3180
3181   /* Number of pseudo registers.  */
3182   tdep->num_pseudo_regs = n - tdep->num_regs;
3183
3184   /* Empirically determined maximum sizes.  */
3185   tdep->max_register_raw_size = max_size;
3186   tdep->max_register_virtual_size = max_size;
3187 }
3188
3189 /* Module "constructor" function.  */
3190
3191 extern struct gdbarch_tdep xtensa_tdep;
3192
3193 static struct gdbarch *
3194 xtensa_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
3195 {
3196   struct gdbarch_tdep *tdep;
3197   struct gdbarch *gdbarch;
3198
3199   DEBUGTRACE ("gdbarch_init()\n");
3200
3201   /* We have to set the byte order before we call gdbarch_alloc.  */
3202   info.byte_order = XCHAL_HAVE_BE ? BFD_ENDIAN_BIG : BFD_ENDIAN_LITTLE;
3203
3204   tdep = &xtensa_tdep;
3205   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3206   xtensa_derive_tdep (tdep);
3207
3208   /* Verify our configuration.  */
3209   xtensa_verify_config (gdbarch);
3210   xtensa_session_once_reported = 0;
3211
3212   /* Pseudo-Register read/write.  */
3213   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, xtensa_pseudo_register_read);
3214   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, xtensa_pseudo_register_write);
3215
3216   /* Set target information.  */
3217   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, tdep->num_regs);
3218   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, tdep->num_pseudo_regs);
3219   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, tdep->a0_base + 1);
3220   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3221   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, tdep->ps_regnum);
3222
3223   /* Renumber registers for known formats (stabs and dwarf2).  */
3224   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3225   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3226
3227   /* We provide our own function to get register information.  */
3228   set_gdbarch_register_name (gdbarch, xtensa_register_name);
3229   set_gdbarch_register_type (gdbarch, xtensa_register_type);
3230
3231   /* To call functions from GDB using dummy frame.  */
3232   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, xtensa_push_dummy_call);
3233
3234   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
3235
3236   set_gdbarch_return_value (gdbarch, xtensa_return_value);
3237
3238   /* Advance PC across any prologue instructions to reach "real" code.  */
3239   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, xtensa_skip_prologue);
3240
3241   /* Stack grows downward.  */
3242   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3243
3244   /* Set breakpoints.  */
3245   SET_GDBARCH_BREAKPOINT_MANIPULATION (xtensa);
3246
3247   /* After breakpoint instruction or illegal instruction, pc still
3248      points at break instruction, so don't decrement.  */
3249   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
3250
3251   /* We don't skip args.  */
3252   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
3253
3254   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, xtensa_unwind_pc);
3255
3256   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, xtensa_frame_align);
3257
3258   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, xtensa_dummy_id);
3259
3260   /* Frame handling.  */
3261   frame_base_set_default (gdbarch, &xtensa_frame_base);
3262   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &xtensa_unwind);
3263   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3264
3265   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_xtensa);
3266
3267   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
3268
3269   xtensa_add_reggroups (gdbarch);
3270   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, xtensa_register_reggroup_p);
3271
3272   set_gdbarch_iterate_over_regset_sections
3273     (gdbarch, xtensa_iterate_over_regset_sections);
3274
3275   set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3276     (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3277
3278   /* Hook in the ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
3279   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
3280
3281   return gdbarch;
3282 }
3283
3284 static void
3285 xtensa_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
3286 {
3287   error (_("xtensa_dump_tdep(): not implemented"));
3288 }
3289
3290 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
3291 extern initialize_file_ftype _initialize_xtensa_tdep;
3292
3293 void
3294 _initialize_xtensa_tdep (void)
3295 {
3296   gdbarch_register (bfd_arch_xtensa, xtensa_gdbarch_init, xtensa_dump_tdep);
3297   xtensa_init_reggroups ();
3298
3299   add_setshow_zuinteger_cmd ("xtensa",
3300                              class_maintenance,
3301                              &xtensa_debug_level,
3302                             _("Set Xtensa debugging."),
3303                             _("Show Xtensa debugging."), _("\
3304 When non-zero, Xtensa-specific debugging is enabled. \
3305 Can be 1, 2, 3, or 4 indicating the level of debugging."),
3306                              NULL,
3307                              NULL,
3308                              &setdebuglist, &showdebuglist);
3309 }