* hppa.h (pa_opcodes): Use "cX" completer instead of "cx" in fstqx
[external/binutils.git] / gdb / avr-tdep.c
1 /* Target-dependent code for Atmel AVR, for GDB.
2
3    Copyright (C) 1996-2012 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 /* Contributed by Theodore A. Roth, troth@openavr.org */
21
22 /* Portions of this file were taken from the original gdb-4.18 patch developed
23    by Denis Chertykov, denisc@overta.ru */
24
25 #include "defs.h"
26 #include "frame.h"
27 #include "frame-unwind.h"
28 #include "frame-base.h"
29 #include "trad-frame.h"
30 #include "gdbcmd.h"
31 #include "gdbcore.h"
32 #include "gdbtypes.h"
33 #include "inferior.h"
34 #include "symfile.h"
35 #include "arch-utils.h"
36 #include "regcache.h"
37 #include "gdb_string.h"
38 #include "dis-asm.h"
39
40 /* AVR Background:
41
42    (AVR micros are pure Harvard Architecture processors.)
43
44    The AVR family of microcontrollers have three distinctly different memory
45    spaces: flash, sram and eeprom.  The flash is 16 bits wide and is used for
46    the most part to store program instructions.  The sram is 8 bits wide and is
47    used for the stack and the heap.  Some devices lack sram and some can have
48    an additional external sram added on as a peripheral.
49
50    The eeprom is 8 bits wide and is used to store data when the device is
51    powered down.  Eeprom is not directly accessible, it can only be accessed
52    via io-registers using a special algorithm.  Accessing eeprom via gdb's
53    remote serial protocol ('m' or 'M' packets) looks difficult to do and is
54    not included at this time.
55
56    [The eeprom could be read manually via ``x/b <eaddr + AVR_EMEM_START>'' or
57    written using ``set {unsigned char}<eaddr + AVR_EMEM_START>''.  For this to
58    work, the remote target must be able to handle eeprom accesses and perform
59    the address translation.]
60
61    All three memory spaces have physical addresses beginning at 0x0.  In
62    addition, the flash is addressed by gcc/binutils/gdb with respect to 8 bit
63    bytes instead of the 16 bit wide words used by the real device for the
64    Program Counter.
65
66    In order for remote targets to work correctly, extra bits must be added to
67    addresses before they are send to the target or received from the target
68    via the remote serial protocol.  The extra bits are the MSBs and are used to
69    decode which memory space the address is referring to.  */
70
71 #undef XMALLOC
72 #define XMALLOC(TYPE) ((TYPE*) xmalloc (sizeof (TYPE)))
73
74 /* Constants: prefixed with AVR_ to avoid name space clashes */
75
76 enum
77 {
78   AVR_REG_W = 24,
79   AVR_REG_X = 26,
80   AVR_REG_Y = 28,
81   AVR_FP_REGNUM = 28,
82   AVR_REG_Z = 30,
83
84   AVR_SREG_REGNUM = 32,
85   AVR_SP_REGNUM = 33,
86   AVR_PC_REGNUM = 34,
87
88   AVR_NUM_REGS = 32 + 1 /*SREG*/ + 1 /*SP*/ + 1 /*PC*/,
89   AVR_NUM_REG_BYTES = 32 + 1 /*SREG*/ + 2 /*SP*/ + 4 /*PC*/,
90
91   /* Pseudo registers.  */
92   AVR_PSEUDO_PC_REGNUM = 35,
93   AVR_NUM_PSEUDO_REGS = 1,
94
95   AVR_PC_REG_INDEX = 35,        /* index into array of registers */
96
97   AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE = 64,   /* bytes */
98
99   /* Count of pushed registers.  From r2 to r17 (inclusively), r28, r29 */
100   AVR_MAX_PUSHES = 18,
101
102   /* Number of the last pushed register.  r17 for current avr-gcc */
103   AVR_LAST_PUSHED_REGNUM = 17,
104
105   AVR_ARG1_REGNUM = 24,         /* Single byte argument */
106   AVR_ARGN_REGNUM = 25,         /* Multi byte argments */
107
108   AVR_RET1_REGNUM = 24,         /* Single byte return value */
109   AVR_RETN_REGNUM = 25,         /* Multi byte return value */
110
111   /* FIXME: TRoth/2002-01-??: Can we shift all these memory masks left 8
112      bits?  Do these have to match the bfd vma values?  It sure would make
113      things easier in the future if they didn't need to match.
114
115      Note: I chose these values so as to be consistent with bfd vma
116      addresses.
117
118      TRoth/2002-04-08: There is already a conflict with very large programs
119      in the mega128.  The mega128 has 128K instruction bytes (64K words),
120      thus the Most Significant Bit is 0x10000 which gets masked off my
121      AVR_MEM_MASK.
122
123      The problem manifests itself when trying to set a breakpoint in a
124      function which resides in the upper half of the instruction space and
125      thus requires a 17-bit address.
126
127      For now, I've just removed the EEPROM mask and changed AVR_MEM_MASK
128      from 0x00ff0000 to 0x00f00000.  Eeprom is not accessible from gdb yet,
129      but could be for some remote targets by just adding the correct offset
130      to the address and letting the remote target handle the low-level
131      details of actually accessing the eeprom.  */
132
133   AVR_IMEM_START = 0x00000000,  /* INSN memory */
134   AVR_SMEM_START = 0x00800000,  /* SRAM memory */
135 #if 1
136   /* No eeprom mask defined */
137   AVR_MEM_MASK = 0x00f00000,    /* mask to determine memory space */
138 #else
139   AVR_EMEM_START = 0x00810000,  /* EEPROM memory */
140   AVR_MEM_MASK = 0x00ff0000,    /* mask to determine memory space */
141 #endif
142 };
143
144 /* Prologue types:
145
146    NORMAL and CALL are the typical types (the -mcall-prologues gcc option
147    causes the generation of the CALL type prologues).  */
148
149 enum {
150     AVR_PROLOGUE_NONE,              /* No prologue */
151     AVR_PROLOGUE_NORMAL,
152     AVR_PROLOGUE_CALL,              /* -mcall-prologues */
153     AVR_PROLOGUE_MAIN,
154     AVR_PROLOGUE_INTR,              /* interrupt handler */
155     AVR_PROLOGUE_SIG,               /* signal handler */
156 };
157
158 /* Any function with a frame looks like this
159    .......    <-SP POINTS HERE
160    LOCALS1    <-FP POINTS HERE
161    LOCALS0
162    SAVED FP
163    SAVED R3
164    SAVED R2
165    RET PC
166    FIRST ARG
167    SECOND ARG */
168
169 struct avr_unwind_cache
170 {
171   /* The previous frame's inner most stack address.  Used as this
172      frame ID's stack_addr.  */
173   CORE_ADDR prev_sp;
174   /* The frame's base, optionally used by the high-level debug info.  */
175   CORE_ADDR base;
176   int size;
177   int prologue_type;
178   /* Table indicating the location of each and every register.  */
179   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
180 };
181
182 struct gdbarch_tdep
183 {
184   /* Number of bytes stored to the stack by call instructions.
185      2 bytes for avr1-5, 3 bytes for avr6.  */
186   int call_length;
187
188   /* Type for void.  */
189   struct type *void_type;
190   /* Type for a function returning void.  */
191   struct type *func_void_type;
192   /* Type for a pointer to a function.  Used for the type of PC.  */
193   struct type *pc_type;
194 };
195
196 /* Lookup the name of a register given it's number.  */
197
198 static const char *
199 avr_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
200 {
201   static const char * const register_names[] = {
202     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
203     "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15",
204     "r16", "r17", "r18", "r19", "r20", "r21", "r22", "r23",
205     "r24", "r25", "r26", "r27", "r28", "r29", "r30", "r31",
206     "SREG", "SP", "PC2",
207     "pc"
208   };
209   if (regnum < 0)
210     return NULL;
211   if (regnum >= (sizeof (register_names) / sizeof (*register_names)))
212     return NULL;
213   return register_names[regnum];
214 }
215
216 /* Return the GDB type object for the "standard" data type
217    of data in register N.  */
218
219 static struct type *
220 avr_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
221 {
222   if (reg_nr == AVR_PC_REGNUM)
223     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
224   if (reg_nr == AVR_PSEUDO_PC_REGNUM)
225     return gdbarch_tdep (gdbarch)->pc_type;
226   if (reg_nr == AVR_SP_REGNUM)
227     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
228   return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
229 }
230
231 /* Instruction address checks and convertions.  */
232
233 static CORE_ADDR
234 avr_make_iaddr (CORE_ADDR x)
235 {
236   return ((x) | AVR_IMEM_START);
237 }
238
239 /* FIXME: TRoth: Really need to use a larger mask for instructions.  Some
240    devices are already up to 128KBytes of flash space.
241
242    TRoth/2002-04-8: See comment above where AVR_IMEM_START is defined.  */
243
244 static CORE_ADDR
245 avr_convert_iaddr_to_raw (CORE_ADDR x)
246 {
247   return ((x) & 0xffffffff);
248 }
249
250 /* SRAM address checks and convertions.  */
251
252 static CORE_ADDR
253 avr_make_saddr (CORE_ADDR x)
254 {
255   /* Return 0 for NULL.  */
256   if (x == 0)
257     return 0;
258
259   return ((x) | AVR_SMEM_START);
260 }
261
262 static CORE_ADDR
263 avr_convert_saddr_to_raw (CORE_ADDR x)
264 {
265   return ((x) & 0xffffffff);
266 }
267
268 /* EEPROM address checks and convertions.  I don't know if these will ever
269    actually be used, but I've added them just the same.  TRoth */
270
271 /* TRoth/2002-04-08: Commented out for now to allow fix for problem with large
272    programs in the mega128.  */
273
274 /*  static CORE_ADDR */
275 /*  avr_make_eaddr (CORE_ADDR x) */
276 /*  { */
277 /*    return ((x) | AVR_EMEM_START); */
278 /*  } */
279
280 /*  static int */
281 /*  avr_eaddr_p (CORE_ADDR x) */
282 /*  { */
283 /*    return (((x) & AVR_MEM_MASK) == AVR_EMEM_START); */
284 /*  } */
285
286 /*  static CORE_ADDR */
287 /*  avr_convert_eaddr_to_raw (CORE_ADDR x) */
288 /*  { */
289 /*    return ((x) & 0xffffffff); */
290 /*  } */
291
292 /* Convert from address to pointer and vice-versa.  */
293
294 static void
295 avr_address_to_pointer (struct gdbarch *gdbarch,
296                         struct type *type, gdb_byte *buf, CORE_ADDR addr)
297 {
298   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
299
300   /* Is it a code address?  */
301   if (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC
302       || TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_METHOD)
303     {
304       store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
305                               avr_convert_iaddr_to_raw (addr >> 1));
306     }
307   else
308     {
309       /* Strip off any upper segment bits.  */
310       store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
311                               avr_convert_saddr_to_raw (addr));
312     }
313 }
314
315 static CORE_ADDR
316 avr_pointer_to_address (struct gdbarch *gdbarch,
317                         struct type *type, const gdb_byte *buf)
318 {
319   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
320   CORE_ADDR addr
321     = extract_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order);
322
323   /* Is it a code address?  */
324   if (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC
325       || TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_METHOD
326       || TYPE_CODE_SPACE (TYPE_TARGET_TYPE (type)))
327     return avr_make_iaddr (addr << 1);
328   else
329     return avr_make_saddr (addr);
330 }
331
332 static CORE_ADDR
333 avr_integer_to_address (struct gdbarch *gdbarch,
334                         struct type *type, const gdb_byte *buf)
335 {
336   ULONGEST addr = unpack_long (type, buf);
337
338   return avr_make_saddr (addr);
339 }
340
341 static CORE_ADDR
342 avr_read_pc (struct regcache *regcache)
343 {
344   ULONGEST pc;
345   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, &pc);
346   return avr_make_iaddr (pc);
347 }
348
349 static void
350 avr_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR val)
351 {
352   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM,
353                                   avr_convert_iaddr_to_raw (val));
354 }
355
356 static enum register_status
357 avr_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
358                           int regnum, gdb_byte *buf)
359 {
360   ULONGEST val;
361   enum register_status status;
362
363   switch (regnum)
364     {
365     case AVR_PSEUDO_PC_REGNUM:
366       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, &val);
367       if (status != REG_VALID)
368         return status;
369       val >>= 1;
370       store_unsigned_integer (buf, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch), val);
371       return status;
372     default:
373       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
374     }
375 }
376
377 static void
378 avr_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
379                            int regnum, const gdb_byte *buf)
380 {
381   ULONGEST val;
382
383   switch (regnum)
384     {
385     case AVR_PSEUDO_PC_REGNUM:
386       val = extract_unsigned_integer (buf, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
387       val <<= 1;
388       regcache_raw_write_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, val);
389       break;
390     default:
391       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
392     }
393 }
394
395 /* Function: avr_scan_prologue
396
397    This function decodes an AVR function prologue to determine:
398      1) the size of the stack frame
399      2) which registers are saved on it
400      3) the offsets of saved regs
401    This information is stored in the avr_unwind_cache structure.
402
403    Some devices lack the sbiw instruction, so on those replace this:
404         sbiw    r28, XX
405    with this:
406         subi    r28,lo8(XX)
407         sbci    r29,hi8(XX)
408
409    A typical AVR function prologue with a frame pointer might look like this:
410         push    rXX        ; saved regs
411         ...
412         push    r28
413         push    r29
414         in      r28,__SP_L__
415         in      r29,__SP_H__
416         sbiw    r28,<LOCALS_SIZE>
417         in      __tmp_reg__,__SREG__
418         cli
419         out     __SP_H__,r29
420         out     __SREG__,__tmp_reg__
421         out     __SP_L__,r28
422
423    A typical AVR function prologue without a frame pointer might look like
424    this:
425         push    rXX        ; saved regs
426         ...
427
428    A main function prologue looks like this:
429         ldi     r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
430         ldi     r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
431         out     __SP_H__,r29
432         out     __SP_L__,r28
433
434    A signal handler prologue looks like this:
435         push    __zero_reg__
436         push    __tmp_reg__
437         in      __tmp_reg__, __SREG__
438         push    __tmp_reg__
439         clr     __zero_reg__
440         push    rXX             ; save registers r18:r27, r30:r31
441         ...
442         push    r28             ; save frame pointer
443         push    r29
444         in      r28, __SP_L__
445         in      r29, __SP_H__
446         sbiw    r28, <LOCALS_SIZE>
447         out     __SP_H__, r29
448         out     __SP_L__, r28
449         
450    A interrupt handler prologue looks like this:
451         sei
452         push    __zero_reg__
453         push    __tmp_reg__
454         in      __tmp_reg__, __SREG__
455         push    __tmp_reg__
456         clr     __zero_reg__
457         push    rXX             ; save registers r18:r27, r30:r31
458         ...
459         push    r28             ; save frame pointer
460         push    r29
461         in      r28, __SP_L__
462         in      r29, __SP_H__
463         sbiw    r28, <LOCALS_SIZE>
464         cli
465         out     __SP_H__, r29
466         sei     
467         out     __SP_L__, r28
468
469    A `-mcall-prologues' prologue looks like this (Note that the megas use a
470    jmp instead of a rjmp, thus the prologue is one word larger since jmp is a
471    32 bit insn and rjmp is a 16 bit insn):
472         ldi     r26,lo8(<LOCALS_SIZE>)
473         ldi     r27,hi8(<LOCALS_SIZE>)
474         ldi     r30,pm_lo8(.L_foo_body)
475         ldi     r31,pm_hi8(.L_foo_body)
476         rjmp    __prologue_saves__+RRR
477         .L_foo_body:  */
478
479 /* Not really part of a prologue, but still need to scan for it, is when a
480    function prologue moves values passed via registers as arguments to new
481    registers.  In this case, all local variables live in registers, so there
482    may be some register saves.  This is what it looks like:
483         movw    rMM, rNN
484         ...
485
486    There could be multiple movw's.  If the target doesn't have a movw insn, it
487    will use two mov insns.  This could be done after any of the above prologue
488    types.  */
489
490 static CORE_ADDR
491 avr_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc_beg, CORE_ADDR pc_end,
492                    struct avr_unwind_cache *info)
493 {
494   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
495   int i;
496   unsigned short insn;
497   int scan_stage = 0;
498   struct minimal_symbol *msymbol;
499   unsigned char prologue[AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE];
500   int vpc = 0;
501   int len;
502
503   len = pc_end - pc_beg;
504   if (len > AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE)
505     len = AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE;
506
507   /* FIXME: TRoth/2003-06-11: This could be made more efficient by only
508      reading in the bytes of the prologue.  The problem is that the figuring
509      out where the end of the prologue is is a bit difficult.  The old code 
510      tried to do that, but failed quite often.  */
511   read_memory (pc_beg, prologue, len);
512
513   /* Scanning main()'s prologue
514      ldi r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
515      ldi r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
516      out __SP_H__,r29
517      out __SP_L__,r28 */
518
519   if (len >= 4)
520     {
521       CORE_ADDR locals;
522       static const unsigned char img[] = {
523         0xde, 0xbf,             /* out __SP_H__,r29 */
524         0xcd, 0xbf              /* out __SP_L__,r28 */
525       };
526
527       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
528       /* ldi r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>) */
529       if ((insn & 0xf0f0) == 0xe0c0)
530         {
531           locals = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
532           insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 2], 2, byte_order);
533           /* ldi r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>) */
534           if ((insn & 0xf0f0) == 0xe0d0)
535             {
536               locals |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
537               if (vpc + 4 + sizeof (img) < len
538                   && memcmp (prologue + vpc + 4, img, sizeof (img)) == 0)
539                 {
540                   info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_MAIN;
541                   info->base = locals;
542                   return pc_beg + 4;
543                 }
544             }
545         }
546     }
547
548   /* Scanning `-mcall-prologues' prologue
549      Classic prologue is 10 bytes, mega prologue is a 12 bytes long */
550
551   while (1)     /* Using a while to avoid many goto's */
552     {
553       int loc_size;
554       int body_addr;
555       unsigned num_pushes;
556       int pc_offset = 0;
557
558       /* At least the fifth instruction must have been executed to
559          modify frame shape.  */
560       if (len < 10)
561         break;
562
563       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
564       /* ldi r26,<LOCALS_SIZE> */
565       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0a0)
566         break;
567       loc_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
568       pc_offset += 2;
569
570       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 2], 2, byte_order);
571       /* ldi r27,<LOCALS_SIZE> / 256 */
572       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0b0)
573         break;
574       loc_size |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
575       pc_offset += 2;
576
577       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 4], 2, byte_order);
578       /* ldi r30,pm_lo8(.L_foo_body) */
579       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0e0)
580         break;
581       body_addr = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
582       pc_offset += 2;
583
584       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 6], 2, byte_order);
585       /* ldi r31,pm_hi8(.L_foo_body) */
586       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0f0)
587         break;
588       body_addr |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
589       pc_offset += 2;
590
591       msymbol = lookup_minimal_symbol ("__prologue_saves__", NULL, NULL);
592       if (!msymbol)
593         break;
594
595       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 8], 2, byte_order);
596       /* rjmp __prologue_saves__+RRR */
597       if ((insn & 0xf000) == 0xc000)
598         {
599           /* Extract PC relative offset from RJMP */
600           i = (insn & 0xfff) | (insn & 0x800 ? (-1 ^ 0xfff) : 0);
601           /* Convert offset to byte addressable mode */
602           i *= 2;
603           /* Destination address */
604           i += pc_beg + 10;
605
606           if (body_addr != (pc_beg + 10)/2)
607             break;
608
609           pc_offset += 2;
610         }
611       else if ((insn & 0xfe0e) == 0x940c)
612         {
613           /* Extract absolute PC address from JMP */
614           i = (((insn & 0x1) | ((insn & 0x1f0) >> 3) << 16)
615                | (extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 10], 2, byte_order)
616                   & 0xffff));
617           /* Convert address to byte addressable mode */
618           i *= 2;
619
620           if (body_addr != (pc_beg + 12)/2)
621             break;
622
623           pc_offset += 4;
624         }
625       else
626         break;
627
628       /* Resolve offset (in words) from __prologue_saves__ symbol.
629          Which is a pushes count in `-mcall-prologues' mode */
630       num_pushes = AVR_MAX_PUSHES - (i - SYMBOL_VALUE_ADDRESS (msymbol)) / 2;
631
632       if (num_pushes > AVR_MAX_PUSHES)
633         {
634           fprintf_unfiltered (gdb_stderr, _("Num pushes too large: %d\n"),
635                               num_pushes);
636           num_pushes = 0;
637         }
638
639       if (num_pushes)
640         {
641           int from;
642
643           info->saved_regs[AVR_FP_REGNUM + 1].addr = num_pushes;
644           if (num_pushes >= 2)
645             info->saved_regs[AVR_FP_REGNUM].addr = num_pushes - 1;
646
647           i = 0;
648           for (from = AVR_LAST_PUSHED_REGNUM + 1 - (num_pushes - 2);
649                from <= AVR_LAST_PUSHED_REGNUM; ++from)
650             info->saved_regs [from].addr = ++i;
651         }
652       info->size = loc_size + num_pushes;
653       info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_CALL;
654
655       return pc_beg + pc_offset;
656     }
657
658   /* Scan for the beginning of the prologue for an interrupt or signal
659      function.  Note that we have to set the prologue type here since the
660      third stage of the prologue may not be present (e.g. no saved registered
661      or changing of the SP register).  */
662
663   if (1)
664     {
665       static const unsigned char img[] = {
666         0x78, 0x94,             /* sei */
667         0x1f, 0x92,             /* push r1 */
668         0x0f, 0x92,             /* push r0 */
669         0x0f, 0xb6,             /* in r0,0x3f SREG */
670         0x0f, 0x92,             /* push r0 */
671         0x11, 0x24              /* clr r1 */
672       };
673       if (len >= sizeof (img)
674           && memcmp (prologue, img, sizeof (img)) == 0)
675         {
676           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_INTR;
677           vpc += sizeof (img);
678           info->saved_regs[AVR_SREG_REGNUM].addr = 3;
679           info->saved_regs[0].addr = 2;
680           info->saved_regs[1].addr = 1;
681           info->size += 3;
682         }
683       else if (len >= sizeof (img) - 2
684                && memcmp (img + 2, prologue, sizeof (img) - 2) == 0)
685         {
686           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_SIG;
687           vpc += sizeof (img) - 2;
688           info->saved_regs[AVR_SREG_REGNUM].addr = 3;
689           info->saved_regs[0].addr = 2;
690           info->saved_regs[1].addr = 1;
691           info->size += 2;
692         }
693     }
694
695   /* First stage of the prologue scanning.
696      Scan pushes (saved registers) */
697
698   for (; vpc < len; vpc += 2)
699     {
700       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
701       if ((insn & 0xfe0f) == 0x920f)    /* push rXX */
702         {
703           /* Bits 4-9 contain a mask for registers R0-R32.  */
704           int regno = (insn & 0x1f0) >> 4;
705           info->size++;
706           info->saved_regs[regno].addr = info->size;
707           scan_stage = 1;
708         }
709       else
710         break;
711     }
712
713   gdb_assert (vpc < AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE);
714
715   /* Handle static small stack allocation using rcall or push.  */
716
717   while (scan_stage == 1 && vpc < len)
718     {
719       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
720       if (insn == 0xd000)       /* rcall .+0 */
721         {
722           info->size += gdbarch_tdep (gdbarch)->call_length;
723           vpc += 2;
724         }
725       else if (insn == 0x920f)  /* push r0 */
726         {
727           info->size += 1;
728           vpc += 2;
729         }
730       else
731         break;
732     }
733
734   /* Second stage of the prologue scanning.
735      Scan:
736      in r28,__SP_L__
737      in r29,__SP_H__ */
738
739   if (scan_stage == 1 && vpc < len)
740     {
741       static const unsigned char img[] = {
742         0xcd, 0xb7,             /* in r28,__SP_L__ */
743         0xde, 0xb7              /* in r29,__SP_H__ */
744       };
745
746       if (vpc + sizeof (img) < len
747           && memcmp (prologue + vpc, img, sizeof (img)) == 0)
748         {
749           vpc += 4;
750           scan_stage = 2;
751         }
752     }
753
754   /* Third stage of the prologue scanning.  (Really two stages).
755      Scan for:
756      sbiw r28,XX or subi r28,lo8(XX)
757                     sbci r29,hi8(XX)
758      in __tmp_reg__,__SREG__
759      cli
760      out __SP_H__,r29
761      out __SREG__,__tmp_reg__
762      out __SP_L__,r28 */
763
764   if (scan_stage == 2 && vpc < len)
765     {
766       int locals_size = 0;
767       static const unsigned char img[] = {
768         0x0f, 0xb6,             /* in r0,0x3f */
769         0xf8, 0x94,             /* cli */
770         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
771         0x0f, 0xbe,             /* out 0x3f,r0  ; SREG */
772         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
773       };
774       static const unsigned char img_sig[] = {
775         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
776         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
777       };
778       static const unsigned char img_int[] = {
779         0xf8, 0x94,             /* cli */
780         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
781         0x78, 0x94,             /* sei */
782         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
783       };
784
785       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
786       if ((insn & 0xff30) == 0x9720)    /* sbiw r28,XXX */
787         {
788           locals_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0xc0) >> 2);
789           vpc += 2;
790         }
791       else if ((insn & 0xf0f0) == 0x50c0)       /* subi r28,lo8(XX) */
792         {
793           locals_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0xf00) >> 4);
794           vpc += 2;
795           insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
796           vpc += 2;
797           locals_size += ((insn & 0xf) | ((insn & 0xf00) >> 4)) << 8;
798         }
799       else
800         return pc_beg + vpc;
801
802       /* Scan the last part of the prologue.  May not be present for interrupt
803          or signal handler functions, which is why we set the prologue type
804          when we saw the beginning of the prologue previously.  */
805
806       if (vpc + sizeof (img_sig) < len
807           && memcmp (prologue + vpc, img_sig, sizeof (img_sig)) == 0)
808         {
809           vpc += sizeof (img_sig);
810         }
811       else if (vpc + sizeof (img_int) < len 
812                && memcmp (prologue + vpc, img_int, sizeof (img_int)) == 0)
813         {
814           vpc += sizeof (img_int);
815         }
816       if (vpc + sizeof (img) < len
817           && memcmp (prologue + vpc, img, sizeof (img)) == 0)
818         {
819           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_NORMAL;
820           vpc += sizeof (img);
821         }
822
823       info->size += locals_size;
824
825       /* Fall through.  */
826     }
827
828   /* If we got this far, we could not scan the prologue, so just return the pc
829      of the frame plus an adjustment for argument move insns.  */
830
831   for (; vpc < len; vpc += 2)
832     {
833       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
834       if ((insn & 0xff00) == 0x0100)    /* movw rXX, rYY */
835         continue;
836       else if ((insn & 0xfc00) == 0x2c00) /* mov rXX, rYY */
837         continue;
838       else
839           break;
840     }
841     
842   return pc_beg + vpc;
843 }
844
845 static CORE_ADDR
846 avr_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
847 {
848   CORE_ADDR func_addr, func_end;
849   CORE_ADDR post_prologue_pc;
850
851   /* See what the symbol table says */
852
853   if (!find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
854     return pc;
855
856   post_prologue_pc = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
857   if (post_prologue_pc != 0)
858     return max (pc, post_prologue_pc);
859
860   {
861     CORE_ADDR prologue_end = pc;
862     struct avr_unwind_cache info = {0};
863     struct trad_frame_saved_reg saved_regs[AVR_NUM_REGS];
864
865     info.saved_regs = saved_regs;
866     
867     /* Need to run the prologue scanner to figure out if the function has a
868        prologue and possibly skip over moving arguments passed via registers
869        to other registers.  */
870     
871     prologue_end = avr_scan_prologue (gdbarch, func_addr, func_end, &info);
872     
873     if (info.prologue_type != AVR_PROLOGUE_NONE)
874       return prologue_end;
875   }
876
877   /* Either we didn't find the start of this function (nothing we can do),
878      or there's no line info, or the line after the prologue is after
879      the end of the function (there probably isn't a prologue).  */
880
881   return pc;
882 }
883
884 /* Not all avr devices support the BREAK insn.  Those that don't should treat
885    it as a NOP.  Thus, it should be ok.  Since the avr is currently a remote
886    only target, this shouldn't be a problem (I hope).  TRoth/2003-05-14  */
887
888 static const unsigned char *
889 avr_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
890                         CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
891 {
892     static const unsigned char avr_break_insn [] = { 0x98, 0x95 };
893     *lenptr = sizeof (avr_break_insn);
894     return avr_break_insn;
895 }
896
897 /* Determine, for architecture GDBARCH, how a return value of TYPE
898    should be returned.  If it is supposed to be returned in registers,
899    and READBUF is non-zero, read the appropriate value from REGCACHE,
900    and copy it into READBUF.  If WRITEBUF is non-zero, write the value
901    from WRITEBUF into REGCACHE.  */
902
903 static enum return_value_convention
904 avr_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
905                   struct type *valtype, struct regcache *regcache,
906                   gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
907 {
908   int i;
909   /* Single byte are returned in r24.
910      Otherwise, the MSB of the return value is always in r25, calculate which
911      register holds the LSB.  */
912   int lsb_reg;
913
914   if ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
915        || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
916        || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
917       && TYPE_LENGTH (valtype) > 8)
918     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
919
920   if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 2)
921     lsb_reg = 24;
922   else if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 4)
923     lsb_reg = 22;
924   else if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 8)
925     lsb_reg = 18;
926   else
927     gdb_assert_not_reached ("unexpected type length");
928
929   if (writebuf != NULL)
930     {
931       for (i = 0; i < TYPE_LENGTH (valtype); i++)
932         regcache_cooked_write (regcache, lsb_reg + i, writebuf + i);
933     }
934
935   if (readbuf != NULL)
936     {
937       for (i = 0; i < TYPE_LENGTH (valtype); i++)
938         regcache_cooked_read (regcache, lsb_reg + i, readbuf + i);
939     }
940
941   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
942 }
943
944
945 /* Put here the code to store, into fi->saved_regs, the addresses of
946    the saved registers of frame described by FRAME_INFO.  This
947    includes special registers such as pc and fp saved in special ways
948    in the stack frame.  sp is even more special: the address we return
949    for it IS the sp for the next frame.  */
950
951 static struct avr_unwind_cache *
952 avr_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
953                         void **this_prologue_cache)
954 {
955   CORE_ADDR start_pc, current_pc;
956   ULONGEST prev_sp;
957   ULONGEST this_base;
958   struct avr_unwind_cache *info;
959   struct gdbarch *gdbarch;
960   struct gdbarch_tdep *tdep;
961   int i;
962
963   if (*this_prologue_cache)
964     return *this_prologue_cache;
965
966   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct avr_unwind_cache);
967   *this_prologue_cache = info;
968   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
969
970   info->size = 0;
971   info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_NONE;
972
973   start_pc = get_frame_func (this_frame);
974   current_pc = get_frame_pc (this_frame);
975   if ((start_pc > 0) && (start_pc <= current_pc))
976     avr_scan_prologue (get_frame_arch (this_frame),
977                        start_pc, current_pc, info);
978
979   if ((info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_NONE)
980       && (info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_MAIN))
981     {
982       ULONGEST high_base;       /* High byte of FP */
983
984       /* The SP was moved to the FP.  This indicates that a new frame
985          was created.  Get THIS frame's FP value by unwinding it from
986          the next frame.  */
987       this_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_FP_REGNUM);
988       high_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_FP_REGNUM + 1);
989       this_base += (high_base << 8);
990       
991       /* The FP points at the last saved register.  Adjust the FP back
992          to before the first saved register giving the SP.  */
993       prev_sp = this_base + info->size; 
994    }
995   else
996     {
997       /* Assume that the FP is this frame's SP but with that pushed
998          stack space added back.  */
999       this_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_SP_REGNUM);
1000       prev_sp = this_base + info->size;
1001     }
1002
1003   /* Add 1 here to adjust for the post-decrement nature of the push
1004      instruction.*/
1005   info->prev_sp = avr_make_saddr (prev_sp + 1);
1006   info->base = avr_make_saddr (this_base);
1007
1008   gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1009
1010   /* Adjust all the saved registers so that they contain addresses and not
1011      offsets.  */
1012   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch) - 1; i++)
1013     if (info->saved_regs[i].addr > 0)
1014       info->saved_regs[i].addr = info->prev_sp - info->saved_regs[i].addr;
1015
1016   /* Except for the main and startup code, the return PC is always saved on
1017      the stack and is at the base of the frame.  */
1018
1019   if (info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_MAIN)
1020     info->saved_regs[AVR_PC_REGNUM].addr = info->prev_sp;
1021
1022   /* The previous frame's SP needed to be computed.  Save the computed
1023      value.  */
1024   tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1025   trad_frame_set_value (info->saved_regs, AVR_SP_REGNUM,
1026                         info->prev_sp - 1 + tdep->call_length);
1027
1028   return info;
1029 }
1030
1031 static CORE_ADDR
1032 avr_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1033 {
1034   ULONGEST pc;
1035
1036   pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, AVR_PC_REGNUM);
1037
1038   return avr_make_iaddr (pc);
1039 }
1040
1041 static CORE_ADDR
1042 avr_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1043 {
1044   ULONGEST sp;
1045
1046   sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, AVR_SP_REGNUM);
1047
1048   return avr_make_saddr (sp);
1049 }
1050
1051 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
1052    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
1053
1054 static void
1055 avr_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1056                    void **this_prologue_cache,
1057                    struct frame_id *this_id)
1058 {
1059   struct avr_unwind_cache *info
1060     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1061   CORE_ADDR base;
1062   CORE_ADDR func;
1063   struct frame_id id;
1064
1065   /* The FUNC is easy.  */
1066   func = get_frame_func (this_frame);
1067
1068   /* Hopefully the prologue analysis either correctly determined the
1069      frame's base (which is the SP from the previous frame), or set
1070      that base to "NULL".  */
1071   base = info->prev_sp;
1072   if (base == 0)
1073     return;
1074
1075   id = frame_id_build (base, func);
1076   (*this_id) = id;
1077 }
1078
1079 static struct value *
1080 avr_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1081                          void **this_prologue_cache, int regnum)
1082 {
1083   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1084   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1085   struct avr_unwind_cache *info
1086     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1087
1088   if (regnum == AVR_PC_REGNUM || regnum == AVR_PSEUDO_PC_REGNUM)
1089     {
1090       if (trad_frame_addr_p (info->saved_regs, AVR_PC_REGNUM))
1091         {
1092           /* Reading the return PC from the PC register is slightly
1093              abnormal.  register_size(AVR_PC_REGNUM) says it is 4 bytes,
1094              but in reality, only two bytes (3 in upcoming mega256) are
1095              stored on the stack.
1096
1097              Also, note that the value on the stack is an addr to a word
1098              not a byte, so we will need to multiply it by two at some
1099              point. 
1100
1101              And to confuse matters even more, the return address stored
1102              on the stack is in big endian byte order, even though most
1103              everything else about the avr is little endian.  Ick!  */
1104           ULONGEST pc;
1105           int i;
1106           unsigned char buf[3];
1107           struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1108           struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1109
1110           read_memory (info->saved_regs[AVR_PC_REGNUM].addr,
1111                        buf, tdep->call_length);
1112
1113           /* Extract the PC read from memory as a big-endian.  */
1114           pc = 0;
1115           for (i = 0; i < tdep->call_length; i++)
1116             pc = (pc << 8) | buf[i];
1117
1118           if (regnum == AVR_PC_REGNUM)
1119             pc <<= 1;
1120
1121           return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, pc);
1122         }
1123
1124       return frame_unwind_got_optimized (this_frame, regnum);
1125     }
1126
1127   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
1128 }
1129
1130 static const struct frame_unwind avr_frame_unwind = {
1131   NORMAL_FRAME,
1132   default_frame_unwind_stop_reason,
1133   avr_frame_this_id,
1134   avr_frame_prev_register,
1135   NULL,
1136   default_frame_sniffer
1137 };
1138
1139 static CORE_ADDR
1140 avr_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1141 {
1142   struct avr_unwind_cache *info
1143     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
1144
1145   return info->base;
1146 }
1147
1148 static const struct frame_base avr_frame_base = {
1149   &avr_frame_unwind,
1150   avr_frame_base_address,
1151   avr_frame_base_address,
1152   avr_frame_base_address
1153 };
1154
1155 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that dummy
1156    frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value saved by
1157    save_dummy_frame_tos(), and the PC match the dummy frame's breakpoint.  */
1158
1159 static struct frame_id
1160 avr_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1161 {
1162   ULONGEST base;
1163
1164   base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_SP_REGNUM);
1165   return frame_id_build (avr_make_saddr (base), get_frame_pc (this_frame));
1166 }
1167
1168 /* When arguments must be pushed onto the stack, they go on in reverse
1169    order.  The below implements a FILO (stack) to do this.  */
1170
1171 struct stack_item
1172 {
1173   int len;
1174   struct stack_item *prev;
1175   void *data;
1176 };
1177
1178 static struct stack_item *
1179 push_stack_item (struct stack_item *prev, const bfd_byte *contents, int len)
1180 {
1181   struct stack_item *si;
1182   si = xmalloc (sizeof (struct stack_item));
1183   si->data = xmalloc (len);
1184   si->len = len;
1185   si->prev = prev;
1186   memcpy (si->data, contents, len);
1187   return si;
1188 }
1189
1190 static struct stack_item *pop_stack_item (struct stack_item *si);
1191 static struct stack_item *
1192 pop_stack_item (struct stack_item *si)
1193 {
1194   struct stack_item *dead = si;
1195   si = si->prev;
1196   xfree (dead->data);
1197   xfree (dead);
1198   return si;
1199 }
1200
1201 /* Setup the function arguments for calling a function in the inferior.
1202
1203    On the AVR architecture, there are 18 registers (R25 to R8) which are
1204    dedicated for passing function arguments.  Up to the first 18 arguments
1205    (depending on size) may go into these registers.  The rest go on the stack.
1206
1207    All arguments are aligned to start in even-numbered registers (odd-sized
1208    arguments, including char, have one free register above them).  For example,
1209    an int in arg1 and a char in arg2 would be passed as such:
1210
1211       arg1 -> r25:r24
1212       arg2 -> r22
1213
1214    Arguments that are larger than 2 bytes will be split between two or more
1215    registers as available, but will NOT be split between a register and the
1216    stack.  Arguments that go onto the stack are pushed last arg first (this is
1217    similar to the d10v).  */
1218
1219 /* NOTE: TRoth/2003-06-17: The rest of this comment is old looks to be
1220    inaccurate.
1221
1222    An exceptional case exists for struct arguments (and possibly other
1223    aggregates such as arrays) -- if the size is larger than WORDSIZE bytes but
1224    not a multiple of WORDSIZE bytes.  In this case the argument is never split
1225    between the registers and the stack, but instead is copied in its entirety
1226    onto the stack, AND also copied into as many registers as there is room
1227    for.  In other words, space in registers permitting, two copies of the same
1228    argument are passed in.  As far as I can tell, only the one on the stack is
1229    used, although that may be a function of the level of compiler
1230    optimization.  I suspect this is a compiler bug.  Arguments of these odd
1231    sizes are left-justified within the word (as opposed to arguments smaller
1232    than WORDSIZE bytes, which are right-justified).
1233  
1234    If the function is to return an aggregate type such as a struct, the caller
1235    must allocate space into which the callee will copy the return value.  In
1236    this case, a pointer to the return value location is passed into the callee
1237    in register R0, which displaces one of the other arguments passed in via
1238    registers R0 to R2.  */
1239
1240 static CORE_ADDR
1241 avr_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
1242                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
1243                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
1244                      int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
1245 {
1246   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1247   int i;
1248   unsigned char buf[3];
1249   int call_length = gdbarch_tdep (gdbarch)->call_length;
1250   CORE_ADDR return_pc = avr_convert_iaddr_to_raw (bp_addr);
1251   int regnum = AVR_ARGN_REGNUM;
1252   struct stack_item *si = NULL;
1253
1254   if (struct_return)
1255     {
1256       regcache_cooked_write_unsigned
1257         (regcache, regnum--, (struct_addr >> 8) & 0xff);
1258       regcache_cooked_write_unsigned
1259         (regcache, regnum--, struct_addr & 0xff);
1260       /* SP being post decremented, we need to reserve one byte so that the
1261          return address won't overwrite the result (or vice-versa).  */
1262       if (sp == struct_addr)
1263         sp--;
1264     }
1265
1266   for (i = 0; i < nargs; i++)
1267     {
1268       int last_regnum;
1269       int j;
1270       struct value *arg = args[i];
1271       struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
1272       const bfd_byte *contents = value_contents (arg);
1273       int len = TYPE_LENGTH (type);
1274
1275       /* Calculate the potential last register needed.  */
1276       last_regnum = regnum - (len + (len & 1));
1277
1278       /* If there are registers available, use them.  Once we start putting
1279          stuff on the stack, all subsequent args go on stack.  */
1280       if ((si == NULL) && (last_regnum >= 8))
1281         {
1282           ULONGEST val;
1283
1284           /* Skip a register for odd length args.  */
1285           if (len & 1)
1286             regnum--;
1287
1288           val = extract_unsigned_integer (contents, len, byte_order);
1289           for (j = 0; j < len; j++)
1290             regcache_cooked_write_unsigned
1291               (regcache, regnum--, val >> (8 * (len - j - 1)));
1292         }
1293       /* No registers available, push the args onto the stack.  */
1294       else
1295         {
1296           /* From here on, we don't care about regnum.  */
1297           si = push_stack_item (si, contents, len);
1298         }
1299     }
1300
1301   /* Push args onto the stack.  */
1302   while (si)
1303     {
1304       sp -= si->len;
1305       /* Add 1 to sp here to account for post decr nature of pushes.  */
1306       write_memory (sp + 1, si->data, si->len);
1307       si = pop_stack_item (si);
1308     }
1309
1310   /* Set the return address.  For the avr, the return address is the BP_ADDR.
1311      Need to push the return address onto the stack noting that it needs to be
1312      in big-endian order on the stack.  */
1313   for (i = 1; i <= call_length; i++)
1314     {
1315       buf[call_length - i] = return_pc & 0xff;
1316       return_pc >>= 8;
1317     }
1318
1319   sp -= call_length;
1320   /* Use 'sp + 1' since pushes are post decr ops.  */
1321   write_memory (sp + 1, buf, call_length);
1322
1323   /* Finally, update the SP register.  */
1324   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AVR_SP_REGNUM,
1325                                   avr_convert_saddr_to_raw (sp));
1326
1327   /* Return SP value for the dummy frame, where the return address hasn't been
1328      pushed.  */
1329   return sp + call_length;
1330 }
1331
1332 /* Unfortunately dwarf2 register for SP is 32.  */
1333
1334 static int
1335 avr_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
1336 {
1337   if (reg >= 0 && reg < 32)
1338     return reg;
1339   if (reg == 32)
1340     return AVR_SP_REGNUM;
1341
1342   warning (_("Unmapped DWARF Register #%d encountered."), reg);
1343
1344   return -1;
1345 }
1346
1347 /* Initialize the gdbarch structure for the AVR's.  */
1348
1349 static struct gdbarch *
1350 avr_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1351 {
1352   struct gdbarch *gdbarch;
1353   struct gdbarch_tdep *tdep;
1354   struct gdbarch_list *best_arch;
1355   int call_length;
1356
1357   /* Avr-6 call instructions save 3 bytes.  */
1358   switch (info.bfd_arch_info->mach)
1359     {
1360     case bfd_mach_avr1:
1361     case bfd_mach_avr2:
1362     case bfd_mach_avr3:
1363     case bfd_mach_avr4:
1364     case bfd_mach_avr5:
1365     default:
1366       call_length = 2;
1367       break;
1368     case bfd_mach_avr6:
1369       call_length = 3;
1370       break;
1371     }
1372
1373   /* If there is already a candidate, use it.  */
1374   for (best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1375        best_arch != NULL;
1376        best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (best_arch->next, &info))
1377     {
1378       if (gdbarch_tdep (best_arch->gdbarch)->call_length == call_length)
1379         return best_arch->gdbarch;
1380     }
1381
1382   /* None found, create a new architecture from the information provided.  */
1383   tdep = XMALLOC (struct gdbarch_tdep);
1384   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1385   
1386   tdep->call_length = call_length;
1387
1388   /* Create a type for PC.  We can't use builtin types here, as they may not
1389      be defined.  */
1390   tdep->void_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_VOID, 1, "void");
1391   tdep->func_void_type = make_function_type (tdep->void_type, NULL);
1392   tdep->pc_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_PTR, 4, NULL);
1393   TYPE_TARGET_TYPE (tdep->pc_type) = tdep->func_void_type;
1394   TYPE_UNSIGNED (tdep->pc_type) = 1;
1395
1396   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1397   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1398   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1399   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1400   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1401   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1402
1403   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1404   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1405   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1406
1407   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1408   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1409   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1410
1411   set_gdbarch_read_pc (gdbarch, avr_read_pc);
1412   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, avr_write_pc);
1413
1414   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, AVR_NUM_REGS);
1415
1416   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, AVR_SP_REGNUM);
1417   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, AVR_PC_REGNUM);
1418
1419   set_gdbarch_register_name (gdbarch, avr_register_name);
1420   set_gdbarch_register_type (gdbarch, avr_register_type);
1421
1422   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, AVR_NUM_PSEUDO_REGS);
1423   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, avr_pseudo_register_read);
1424   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, avr_pseudo_register_write);
1425
1426   set_gdbarch_return_value (gdbarch, avr_return_value);
1427   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_avr);
1428
1429   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, avr_push_dummy_call);
1430
1431   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, avr_dwarf_reg_to_regnum);
1432
1433   set_gdbarch_address_to_pointer (gdbarch, avr_address_to_pointer);
1434   set_gdbarch_pointer_to_address (gdbarch, avr_pointer_to_address);
1435   set_gdbarch_integer_to_address (gdbarch, avr_integer_to_address);
1436
1437   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, avr_skip_prologue);
1438   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1439
1440   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, avr_breakpoint_from_pc);
1441
1442   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &avr_frame_unwind);
1443   frame_base_set_default (gdbarch, &avr_frame_base);
1444
1445   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, avr_dummy_id);
1446
1447   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, avr_unwind_pc);
1448   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, avr_unwind_sp);
1449
1450   return gdbarch;
1451 }
1452
1453 /* Send a query request to the avr remote target asking for values of the io
1454    registers.  If args parameter is not NULL, then the user has requested info
1455    on a specific io register [This still needs implemented and is ignored for
1456    now].  The query string should be one of these forms:
1457
1458    "Ravr.io_reg" -> reply is "NN" number of io registers
1459
1460    "Ravr.io_reg:addr,len" where addr is first register and len is number of
1461    registers to be read.  The reply should be "<NAME>,VV;" for each io register
1462    where, <NAME> is a string, and VV is the hex value of the register.
1463
1464    All io registers are 8-bit.  */
1465
1466 static void
1467 avr_io_reg_read_command (char *args, int from_tty)
1468 {
1469   LONGEST bufsiz = 0;
1470   gdb_byte *buf;
1471   char query[400];
1472   char *p;
1473   unsigned int nreg = 0;
1474   unsigned int val;
1475   int i, j, k, step;
1476
1477   /* Find out how many io registers the target has.  */
1478   bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1479                               "avr.io_reg", &buf);
1480
1481   if (bufsiz <= 0)
1482     {
1483       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1484                           _("ERR: info io_registers NOT supported "
1485                             "by current target\n"));
1486       return;
1487     }
1488
1489   if (sscanf (buf, "%x", &nreg) != 1)
1490     {
1491       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1492                           _("Error fetching number of io registers\n"));
1493       xfree (buf);
1494       return;
1495     }
1496
1497   xfree (buf);
1498
1499   reinitialize_more_filter ();
1500
1501   printf_unfiltered (_("Target has %u io registers:\n\n"), nreg);
1502
1503   /* only fetch up to 8 registers at a time to keep the buffer small */
1504   step = 8;
1505
1506   for (i = 0; i < nreg; i += step)
1507     {
1508       /* how many registers this round? */
1509       j = step;
1510       if ((i+j) >= nreg)
1511         j = nreg - i;           /* last block is less than 8 registers */
1512
1513       snprintf (query, sizeof (query) - 1, "avr.io_reg:%x,%x", i, j);
1514       bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1515                                   query, &buf);
1516
1517       p = buf;
1518       for (k = i; k < (i + j); k++)
1519         {
1520           if (sscanf (p, "%[^,],%x;", query, &val) == 2)
1521             {
1522               printf_filtered ("[%02x] %-15s : %02x\n", k, query, val);
1523               while ((*p != ';') && (*p != '\0'))
1524                 p++;
1525               p++;              /* skip over ';' */
1526               if (*p == '\0')
1527                 break;
1528             }
1529         }
1530
1531       xfree (buf);
1532     }
1533 }
1534
1535 extern initialize_file_ftype _initialize_avr_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
1536
1537 void
1538 _initialize_avr_tdep (void)
1539 {
1540   register_gdbarch_init (bfd_arch_avr, avr_gdbarch_init);
1541
1542   /* Add a new command to allow the user to query the avr remote target for
1543      the values of the io space registers in a saner way than just using
1544      `x/NNNb ADDR`.  */
1545
1546   /* FIXME: TRoth/2002-02-18: This should probably be changed to 'info avr
1547      io_registers' to signify it is not available on other platforms.  */
1548
1549   add_cmd ("io_registers", class_info, avr_io_reg_read_command,
1550            _("query remote avr target for io space register values"),
1551            &infolist);
1552 }