Add PDP-11 support
[external/binutils.git] / opcodes / pdp11-dis.c
1 /* Print DEC PDP-11 instructions.
2    Copyright 2001 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is free software; you can redistribute it and/or modify
5 it under the terms of the GNU General Public License as published by
6 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7 (at your option) any later version.
8
9 This program is distributed in the hope that it will be useful,
10 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12 GNU General Public License for more details.
13
14 You should have received a copy of the GNU General Public License
15 along with this program; if not, write to the Free Software
16 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.  */
17
18 #include "dis-asm.h"
19 #include "opcode/pdp11.h"
20
21 #define AFTER_INSTRUCTION       "\t"
22 #define OPERAND_SEPARATOR       ", "
23
24 #define JUMP    0x1000  /* flag that this operand is used in a jump */
25
26 #define FPRINTF (*info->fprintf_func)
27 #define F       info->stream
28
29 /* sign-extend a 16-bit number in an int */
30 #define SIGN_BITS       (8 * sizeof (int) - 16)
31 #define sign_extend(x) (((x) << SIGN_BITS) >> SIGN_BITS)
32
33 static int read_word PARAMS ((bfd_vma memaddr, int *word,
34                               disassemble_info *info));
35 static void print_signed_octal PARAMS ((int n, disassemble_info *info));
36 static void print_reg PARAMS ((int reg, disassemble_info *info));
37 static void print_freg PARAMS ((int freg, disassemble_info *info));
38 static int print_operand PARAMS ((bfd_vma *memaddr, int code,
39                                   disassemble_info *info));
40 int print_insn_pdp11 PARAMS ((bfd_vma memaddr, disassemble_info *info));
41
42 static int
43 read_word (memaddr, word, info)
44      bfd_vma memaddr;
45      int *word;
46      disassemble_info *info;
47 {
48   int status;
49   bfd_byte x[2];
50
51   status = (*info->read_memory_func) (memaddr, x, 2, info);
52   if (status != 0)
53     return -1;
54
55   *word = x[1] << 8 | x[0];
56   return 0;
57 }
58
59 static void
60 print_signed_octal (n, info)
61      int n;
62      disassemble_info *info;
63 {
64   if (n < 0)
65     FPRINTF (F, "-%o", -n);
66   else
67     FPRINTF (F, "%o", n);
68 }
69
70 static void
71 print_reg (reg, info)
72      int reg;
73      disassemble_info *info;
74 {
75   /* mask off the addressing mode, if any */
76   reg &= 7;
77
78   switch (reg)
79     {
80     case 0: case 1: case 2: case 3: case 4: case 5:
81                 FPRINTF (F, "r%d", reg); break;
82     case 6:     FPRINTF (F, "sp"); break;
83     case 7:     FPRINTF (F, "pc"); break;
84     default:    /* error */
85     }
86 }
87
88 static void
89 print_freg (freg, info)
90      int freg;
91      disassemble_info *info;
92 {
93   FPRINTF (F, "fr%d", freg);
94 }
95
96 static int
97 print_operand (memaddr, code, info)
98      bfd_vma *memaddr;
99      int code;
100      disassemble_info *info;
101 {
102   int mode = (code >> 3) & 7;
103   int reg = code & 7;
104   int disp;
105
106   switch (mode)
107     {
108     case 0:
109       print_reg (reg, info);
110       break;
111     case 1:
112       FPRINTF (F, "(");
113       print_reg (reg, info);
114       FPRINTF (F, ")");
115       break;
116     case 2:
117       if (reg == 7)
118         {
119           int data;
120           if (read_word (*memaddr, &data, info) < 0)
121             return -1;
122           FPRINTF (F, "$");
123           print_signed_octal (sign_extend (data), info);
124           *memaddr += 2;
125         }
126       else
127         {
128           FPRINTF (F, "(");
129           print_reg (reg, info);
130           FPRINTF (F, ")+");
131         }
132         break;
133     case 3:
134       if (reg == 7)
135         {
136           int address;
137           if (read_word (*memaddr, &address, info) < 0)
138             return -1;
139           FPRINTF (F, "*$%o", address);
140           *memaddr += 2;
141         }
142       else
143         {
144           FPRINTF (F, "*(");
145           print_reg (reg, info);
146           FPRINTF (F, ")+");
147         }
148         break;
149     case 4:
150       FPRINTF (F, "-(");
151       print_reg (reg, info);
152       FPRINTF (F, ")");
153       break;
154     case 5:
155       FPRINTF (F, "*-(");
156       print_reg (reg, info);
157       FPRINTF (F, ")");
158       break;
159     case 6:
160     case 7:
161       if (read_word (*memaddr, &disp, info) < 0)
162         return -1;
163       *memaddr += 2;
164       if (reg == 7)
165         {
166           bfd_vma address = *memaddr + sign_extend (disp);
167           if (!(code & JUMP))
168             FPRINTF (F, "*$");
169           (*info->print_address_func) (address, info);
170         }
171       else
172         {
173           if (mode == 7)
174             FPRINTF (F, "*");
175           print_signed_octal (sign_extend (disp), info);
176           FPRINTF (F, "(");
177           print_reg (reg, info);
178           FPRINTF (F, ")");
179         }
180       break;
181     }
182
183   return 0;
184 }
185
186 /* Print the PDP-11 instruction at address MEMADDR in debugged memory,
187    on INFO->STREAM.  Returns length of the instruction, in bytes.  */
188
189 int
190 print_insn_pdp11 (memaddr, info)
191      bfd_vma memaddr;
192      disassemble_info *info;
193 {
194   bfd_vma start_memaddr = memaddr;
195   int opcode;
196   int src, dst;
197   int i;
198
199   info->bytes_per_line = 6;
200   info->bytes_per_chunk = 2;
201   info->display_endian = BFD_ENDIAN_LITTLE;
202
203   if (read_word (memaddr, &opcode, info) != 0)
204     return -1;
205   memaddr += 2;
206
207   src = (opcode >> 6) & 0x3f;
208   dst = opcode & 0x3f;
209
210   for (i = 0; i < pdp11_num_opcodes; i++)
211     {
212 #define OP pdp11_opcodes[i]
213       if ((opcode & OP.mask) == OP.opcode)
214         switch (OP.type)
215           {
216           case PDP11_OPCODE_NO_OPS:
217             FPRINTF (F, OP.name);
218             break;
219           case PDP11_OPCODE_REG:
220             FPRINTF (F, OP.name);
221             FPRINTF (F, AFTER_INSTRUCTION);
222             print_reg (dst, info);
223             break;
224           case PDP11_OPCODE_OP:
225             FPRINTF (F, OP.name);
226             FPRINTF (F, AFTER_INSTRUCTION);
227             if (strcmp (OP.name, "jmp") == 0)
228               dst |= JUMP;
229             if (print_operand (&memaddr, dst, info) < 0)
230               return -1;
231             break;
232           case PDP11_OPCODE_REG_OP:
233             FPRINTF (F, OP.name);
234             FPRINTF (F, AFTER_INSTRUCTION);
235             print_reg (src, info);
236             FPRINTF (F, OPERAND_SEPARATOR);
237             if (strcmp (OP.name, "jsr") == 0)
238               dst |= JUMP;
239             if (print_operand (&memaddr, dst, info) < 0)
240               return -1;
241             break;
242           case PDP11_OPCODE_REG_OP_REV:
243             FPRINTF (F, OP.name);
244             FPRINTF (F, AFTER_INSTRUCTION);
245             if (print_operand (&memaddr, dst, info) < 0)
246               return -1;
247             FPRINTF (F, OPERAND_SEPARATOR);
248             print_reg (src, info);
249             break;
250           case PDP11_OPCODE_AC_OP:
251             {
252               int ac = (opcode & 0xe0) >> 6;
253               FPRINTF (F, OP.name);
254               FPRINTF (F, AFTER_INSTRUCTION);
255               print_freg (ac, info);
256               FPRINTF (F, OPERAND_SEPARATOR);
257               if (print_operand (&memaddr, dst, info) < 0)
258                 return -1;
259               break;
260             }
261           case PDP11_OPCODE_OP_OP:
262             FPRINTF (F, OP.name);
263             FPRINTF (F, AFTER_INSTRUCTION);
264             if (print_operand (&memaddr, src, info) < 0)
265               return -1;
266             FPRINTF (F, OPERAND_SEPARATOR);
267             if (print_operand (&memaddr, dst, info) < 0)
268               return -1;
269             break;
270           case PDP11_OPCODE_DISPL:
271             {
272               int displ = (opcode & 0xff) << 8;
273               bfd_vma address = memaddr + (sign_extend (displ) >> 7);
274               FPRINTF (F, OP.name);
275               FPRINTF (F, AFTER_INSTRUCTION);
276               (*info->print_address_func) (address, info);
277               break;
278             }
279           case PDP11_OPCODE_REG_DISPL:
280             {
281               int displ = (opcode & 0x3f) << 10;
282               bfd_vma address = memaddr + (sign_extend (displ) >> 9);
283               FPRINTF (F, OP.name);
284               FPRINTF (F, AFTER_INSTRUCTION);
285               print_reg (src, info);
286               FPRINTF (F, OPERAND_SEPARATOR);
287               (*info->print_address_func) (address, info);
288               break;
289             }
290           case PDP11_OPCODE_IMM8:
291             {
292               int code = opcode & 0xff;
293               FPRINTF (F, OP.name);
294               FPRINTF (F, AFTER_INSTRUCTION);
295               FPRINTF (F, "%o", code);
296               break;
297             }
298           case PDP11_OPCODE_IMM6:
299             {
300               int code = opcode & 0x3f;
301               FPRINTF (F, OP.name);
302               FPRINTF (F, AFTER_INSTRUCTION);
303               FPRINTF (F, "%o", code);
304               break;
305             }
306           case PDP11_OPCODE_IMM3:
307             {
308               int code = opcode & 7;
309               FPRINTF (F, OP.name);
310               FPRINTF (F, AFTER_INSTRUCTION);
311               FPRINTF (F, "%o", code);
312               break;
313             }
314           default:
315             /* TODO: is this a proper way of signalling an error? */
316             FPRINTF (F, "<internal error: unrecognized instruction type>");
317             return -1;
318           }
319 #undef OP
320     }
321
322   return memaddr - start_memaddr;
323 }