]> Git Repo - binutils.git/blob - gdb/m88k-tdep.c
* c-typeprint.c (c_type_print_cv_qualifier): Don't print `const'
[binutils.git] / gdb / m88k-tdep.c
1 /* Target-machine dependent code for Motorola 88000 series, for GDB.
2    Copyright 1988, 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1998, 2000,
3    2001 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 2 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, write to the Free Software
19    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
20    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "defs.h"
23 #include "frame.h"
24 #include "inferior.h"
25 #include "value.h"
26 #include "gdbcore.h"
27 #include "symtab.h"
28 #include "setjmp.h"
29 #include "value.h"
30 #include "regcache.h"
31
32 /* Size of an instruction */
33 #define BYTES_PER_88K_INSN      4
34
35 void frame_find_saved_regs ();
36
37 /* Is this target an m88110?  Otherwise assume m88100.  This has
38    relevance for the ways in which we screw with instruction pointers.  */
39
40 int target_is_m88110 = 0;
41
42 /* The m88k kernel aligns all instructions on 4-byte boundaries.  The
43    kernel also uses the least significant two bits for its own hocus
44    pocus.  When gdb receives an address from the kernel, it needs to
45    preserve those right-most two bits, but gdb also needs to be careful
46    to realize that those two bits are not really a part of the address
47    of an instruction.  Shrug.  */
48
49 CORE_ADDR
50 m88k_addr_bits_remove (CORE_ADDR addr)
51 {
52   return ((addr) & ~3);
53 }
54
55
56 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's frame.
57    This will be used to create a new GDB frame struct, and then
58    INIT_EXTRA_FRAME_INFO and INIT_FRAME_PC will be called for the new frame.
59
60    For us, the frame address is its stack pointer value, so we look up
61    the function prologue to determine the caller's sp value, and return it.  */
62
63 CORE_ADDR
64 frame_chain (struct frame_info *thisframe)
65 {
66
67   frame_find_saved_regs (thisframe, (struct frame_saved_regs *) 0);
68   /* NOTE:  this depends on frame_find_saved_regs returning the VALUE, not
69      the ADDRESS, of SP_REGNUM.  It also depends on the cache of
70      frame_find_saved_regs results.  */
71   if (thisframe->fsr->regs[SP_REGNUM])
72     return thisframe->fsr->regs[SP_REGNUM];
73   else
74     return thisframe->frame;    /* Leaf fn -- next frame up has same SP. */
75 }
76
77 int
78 frameless_function_invocation (struct frame_info *frame)
79 {
80
81   frame_find_saved_regs (frame, (struct frame_saved_regs *) 0);
82   /* NOTE:  this depends on frame_find_saved_regs returning the VALUE, not
83      the ADDRESS, of SP_REGNUM.  It also depends on the cache of
84      frame_find_saved_regs results.  */
85   if (frame->fsr->regs[SP_REGNUM])
86     return 0;                   /* Frameful -- return addr saved somewhere */
87   else
88     return 1;                   /* Frameless -- no saved return address */
89 }
90
91 void
92 init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *frame)
93 {
94   frame->fsr = 0;               /* Not yet allocated */
95   frame->args_pointer = 0;      /* Unknown */
96   frame->locals_pointer = 0;    /* Unknown */
97 }
98 \f
99 /* Examine an m88k function prologue, recording the addresses at which
100    registers are saved explicitly by the prologue code, and returning
101    the address of the first instruction after the prologue (but not
102    after the instruction at address LIMIT, as explained below).
103
104    LIMIT places an upper bound on addresses of the instructions to be
105    examined.  If the prologue code scan reaches LIMIT, the scan is
106    aborted and LIMIT is returned.  This is used, when examining the
107    prologue for the current frame, to keep examine_prologue () from
108    claiming that a given register has been saved when in fact the
109    instruction that saves it has not yet been executed.  LIMIT is used
110    at other times to stop the scan when we hit code after the true
111    function prologue (e.g. for the first source line) which might
112    otherwise be mistaken for function prologue.
113
114    The format of the function prologue matched by this routine is
115    derived from examination of the source to gcc 1.95, particularly
116    the routine output_prologue () in config/out-m88k.c.
117
118    subu r31,r31,n                       # stack pointer update
119
120    (st rn,r31,offset)?                  # save incoming regs
121    (st.d rn,r31,offset)?
122
123    (addu r30,r31,n)?                    # frame pointer update
124
125    (pic sequence)?                      # PIC code prologue
126
127    (or   rn,rm,0)?                      # Move parameters to other regs
128  */
129
130 /* Macros for extracting fields from instructions.  */
131
132 #define BITMASK(pos, width) (((0x1 << (width)) - 1) << (pos))
133 #define EXTRACT_FIELD(val, pos, width) ((val) >> (pos) & BITMASK (0, width))
134 #define SUBU_OFFSET(x)  ((unsigned)(x & 0xFFFF))
135 #define ST_OFFSET(x)    ((unsigned)((x) & 0xFFFF))
136 #define ST_SRC(x)       EXTRACT_FIELD ((x), 21, 5)
137 #define ADDU_OFFSET(x)  ((unsigned)(x & 0xFFFF))
138
139 /*
140  * prologue_insn_tbl is a table of instructions which may comprise a
141  * function prologue.  Associated with each table entry (corresponding
142  * to a single instruction or group of instructions), is an action.
143  * This action is used by examine_prologue (below) to determine
144  * the state of certain machine registers and where the stack frame lives.
145  */
146
147 enum prologue_insn_action
148 {
149   PIA_SKIP,                     /* don't care what the instruction does */
150   PIA_NOTE_ST,                  /* note register stored and where */
151   PIA_NOTE_STD,                 /* note pair of registers stored and where */
152   PIA_NOTE_SP_ADJUSTMENT,       /* note stack pointer adjustment */
153   PIA_NOTE_FP_ASSIGNMENT,       /* note frame pointer assignment */
154   PIA_NOTE_PROLOGUE_END,        /* no more prologue */
155 };
156
157 struct prologue_insns
158   {
159     unsigned long insn;
160     unsigned long mask;
161     enum prologue_insn_action action;
162   };
163
164 struct prologue_insns prologue_insn_tbl[] =
165 {
166   /* Various register move instructions */
167   {0x58000000, 0xf800ffff, PIA_SKIP},   /* or/or.u with immed of 0 */
168   {0xf4005800, 0xfc1fffe0, PIA_SKIP},   /* or rd, r0, rs */
169   {0xf4005800, 0xfc00ffff, PIA_SKIP},   /* or rd, rs, r0 */
170
171   /* Stack pointer setup: "subu sp, sp, n" where n is a multiple of 8 */
172   {0x67ff0000, 0xffff0007, PIA_NOTE_SP_ADJUSTMENT},
173
174   /* Frame pointer assignment: "addu r30, r31, n" */
175   {0x63df0000, 0xffff0000, PIA_NOTE_FP_ASSIGNMENT},
176
177   /* Store to stack instructions; either "st rx, sp, n" or "st.d rx, sp, n" */
178   {0x241f0000, 0xfc1f0000, PIA_NOTE_ST},        /* st rx, sp, n */
179   {0x201f0000, 0xfc1f0000, PIA_NOTE_STD},       /* st.d rs, sp, n */
180
181   /* Instructions needed for setting up r25 for pic code. */
182   {0x5f200000, 0xffff0000, PIA_SKIP},   /* or.u r25, r0, offset_high */
183   {0xcc000002, 0xffffffff, PIA_SKIP},   /* bsr.n Lab */
184   {0x5b390000, 0xffff0000, PIA_SKIP},   /* or r25, r25, offset_low */
185   {0xf7396001, 0xffffffff, PIA_SKIP},   /* Lab: addu r25, r25, r1 */
186
187   /* Various branch or jump instructions which have a delay slot -- these
188      do not form part of the prologue, but the instruction in the delay
189      slot might be a store instruction which should be noted. */
190   {0xc4000000, 0xe4000000, PIA_NOTE_PROLOGUE_END},
191                                         /* br.n, bsr.n, bb0.n, or bb1.n */
192   {0xec000000, 0xfc000000, PIA_NOTE_PROLOGUE_END},      /* bcnd.n */
193   {0xf400c400, 0xfffff7e0, PIA_NOTE_PROLOGUE_END}       /* jmp.n or jsr.n */
194
195 };
196
197
198 /* Fetch the instruction at ADDR, returning 0 if ADDR is beyond LIM or
199    is not the address of a valid instruction, the address of the next
200    instruction beyond ADDR otherwise.  *PWORD1 receives the first word
201    of the instruction. */
202
203 #define NEXT_PROLOGUE_INSN(addr, lim, pword1) \
204   (((addr) < (lim)) ? next_insn (addr, pword1) : 0)
205
206 /* Read the m88k instruction at 'memaddr' and return the address of 
207    the next instruction after that, or 0 if 'memaddr' is not the
208    address of a valid instruction.  The instruction
209    is stored at 'pword1'.  */
210
211 CORE_ADDR
212 next_insn (CORE_ADDR memaddr, unsigned long *pword1)
213 {
214   *pword1 = read_memory_integer (memaddr, BYTES_PER_88K_INSN);
215   return memaddr + BYTES_PER_88K_INSN;
216 }
217
218 /* Read a register from frames called by us (or from the hardware regs).  */
219
220 static int
221 read_next_frame_reg (struct frame_info *frame, int regno)
222 {
223   for (; frame; frame = frame->next)
224     {
225       if (regno == SP_REGNUM)
226         return FRAME_FP (frame);
227       else if (frame->fsr->regs[regno])
228         return read_memory_integer (frame->fsr->regs[regno], 4);
229     }
230   return read_register (regno);
231 }
232
233 /* Examine the prologue of a function.  `ip' points to the first instruction.
234    `limit' is the limit of the prologue (e.g. the addr of the first 
235    linenumber, or perhaps the program counter if we're stepping through).
236    `frame_sp' is the stack pointer value in use in this frame.  
237    `fsr' is a pointer to a frame_saved_regs structure into which we put
238    info about the registers saved by this frame.  
239    `fi' is a struct frame_info pointer; we fill in various fields in it
240    to reflect the offsets of the arg pointer and the locals pointer.  */
241
242 static CORE_ADDR
243 examine_prologue (register CORE_ADDR ip, register CORE_ADDR limit,
244                   CORE_ADDR frame_sp, struct frame_saved_regs *fsr,
245                   struct frame_info *fi)
246 {
247   register CORE_ADDR next_ip;
248   register int src;
249   unsigned long insn;
250   int size, offset;
251   char must_adjust[32];         /* If set, must adjust offsets in fsr */
252   int sp_offset = -1;           /* -1 means not set (valid must be mult of 8) */
253   int fp_offset = -1;           /* -1 means not set */
254   CORE_ADDR frame_fp;
255   CORE_ADDR prologue_end = 0;
256
257   memset (must_adjust, '\0', sizeof (must_adjust));
258   next_ip = NEXT_PROLOGUE_INSN (ip, limit, &insn);
259
260   while (next_ip)
261     {
262       struct prologue_insns *pip;
263
264       for (pip = prologue_insn_tbl; (insn & pip->mask) != pip->insn;)
265         if (++pip >= prologue_insn_tbl + sizeof prologue_insn_tbl)
266           goto end_of_prologue_found;   /* not a prologue insn */
267
268       switch (pip->action)
269         {
270         case PIA_NOTE_ST:
271         case PIA_NOTE_STD:
272           if (sp_offset != -1)
273             {
274               src = ST_SRC (insn);
275               offset = ST_OFFSET (insn);
276               must_adjust[src] = 1;
277               fsr->regs[src++] = offset;        /* Will be adjusted later */
278               if (pip->action == PIA_NOTE_STD && src < 32)
279                 {
280                   offset += 4;
281                   must_adjust[src] = 1;
282                   fsr->regs[src++] = offset;
283                 }
284             }
285           else
286             goto end_of_prologue_found;
287           break;
288         case PIA_NOTE_SP_ADJUSTMENT:
289           if (sp_offset == -1)
290             sp_offset = -SUBU_OFFSET (insn);
291           else
292             goto end_of_prologue_found;
293           break;
294         case PIA_NOTE_FP_ASSIGNMENT:
295           if (fp_offset == -1)
296             fp_offset = ADDU_OFFSET (insn);
297           else
298             goto end_of_prologue_found;
299           break;
300         case PIA_NOTE_PROLOGUE_END:
301           if (!prologue_end)
302             prologue_end = ip;
303           break;
304         case PIA_SKIP:
305         default:
306           /* Do nothing */
307           break;
308         }
309
310       ip = next_ip;
311       next_ip = NEXT_PROLOGUE_INSN (ip, limit, &insn);
312     }
313
314 end_of_prologue_found:
315
316   if (prologue_end)
317     ip = prologue_end;
318
319   /* We're done with the prologue.  If we don't care about the stack
320      frame itself, just return.  (Note that fsr->regs has been trashed,
321      but the one caller who calls with fi==0 passes a dummy there.)  */
322
323   if (fi == 0)
324     return ip;
325
326   /*
327      OK, now we have:
328
329      sp_offset  original (before any alloca calls) displacement of SP
330      (will be negative).
331
332      fp_offset  displacement from original SP to the FP for this frame
333      or -1.
334
335      fsr->regs[0..31]   displacement from original SP to the stack
336      location where reg[0..31] is stored.
337
338      must_adjust[0..31] set if corresponding offset was set.
339
340      If alloca has been called between the function prologue and the current
341      IP, then the current SP (frame_sp) will not be the original SP as set by
342      the function prologue.  If the current SP is not the original SP, then the
343      compiler will have allocated an FP for this frame, fp_offset will be set,
344      and we can use it to calculate the original SP.
345
346      Then, we figure out where the arguments and locals are, and relocate the
347      offsets in fsr->regs to absolute addresses.  */
348
349   if (fp_offset != -1)
350     {
351       /* We have a frame pointer, so get it, and base our calc's on it.  */
352       frame_fp = (CORE_ADDR) read_next_frame_reg (fi->next, ACTUAL_FP_REGNUM);
353       frame_sp = frame_fp - fp_offset;
354     }
355   else
356     {
357       /* We have no frame pointer, therefore frame_sp is still the same value
358          as set by prologue.  But where is the frame itself?  */
359       if (must_adjust[SRP_REGNUM])
360         {
361           /* Function header saved SRP (r1), the return address.  Frame starts
362              4 bytes down from where it was saved.  */
363           frame_fp = frame_sp + fsr->regs[SRP_REGNUM] - 4;
364           fi->locals_pointer = frame_fp;
365         }
366       else
367         {
368           /* Function header didn't save SRP (r1), so we are in a leaf fn or
369              are otherwise confused.  */
370           frame_fp = -1;
371         }
372     }
373
374   /* The locals are relative to the FP (whether it exists as an allocated
375      register, or just as an assumed offset from the SP) */
376   fi->locals_pointer = frame_fp;
377
378   /* The arguments are just above the SP as it was before we adjusted it
379      on entry.  */
380   fi->args_pointer = frame_sp - sp_offset;
381
382   /* Now that we know the SP value used by the prologue, we know where
383      it saved all the registers.  */
384   for (src = 0; src < 32; src++)
385     if (must_adjust[src])
386       fsr->regs[src] += frame_sp;
387
388   /* The saved value of the SP is always known.  */
389   /* (we hope...) */
390   if (fsr->regs[SP_REGNUM] != 0
391       && fsr->regs[SP_REGNUM] != frame_sp - sp_offset)
392     fprintf_unfiltered (gdb_stderr, "Bad saved SP value %lx != %lx, offset %x!\n",
393                         fsr->regs[SP_REGNUM],
394                         frame_sp - sp_offset, sp_offset);
395
396   fsr->regs[SP_REGNUM] = frame_sp - sp_offset;
397
398   return (ip);
399 }
400
401 /* Given an ip value corresponding to the start of a function,
402    return the ip of the first instruction after the function 
403    prologue.  */
404
405 CORE_ADDR
406 m88k_skip_prologue (CORE_ADDR ip)
407 {
408   struct frame_saved_regs saved_regs_dummy;
409   struct symtab_and_line sal;
410   CORE_ADDR limit;
411
412   sal = find_pc_line (ip, 0);
413   limit = (sal.end) ? sal.end : 0xffffffff;
414
415   return (examine_prologue (ip, limit, (CORE_ADDR) 0, &saved_regs_dummy,
416                             (struct frame_info *) 0));
417 }
418
419 /* Put here the code to store, into a struct frame_saved_regs,
420    the addresses of the saved registers of frame described by FRAME_INFO.
421    This includes special registers such as pc and fp saved in special
422    ways in the stack frame.  sp is even more special:
423    the address we return for it IS the sp for the next frame.
424
425    We cache the result of doing this in the frame_obstack, since it is
426    fairly expensive.  */
427
428 void
429 frame_find_saved_regs (struct frame_info *fi, struct frame_saved_regs *fsr)
430 {
431   register struct frame_saved_regs *cache_fsr;
432   CORE_ADDR ip;
433   struct symtab_and_line sal;
434   CORE_ADDR limit;
435
436   if (!fi->fsr)
437     {
438       cache_fsr = (struct frame_saved_regs *)
439         frame_obstack_alloc (sizeof (struct frame_saved_regs));
440       memset (cache_fsr, '\0', sizeof (struct frame_saved_regs));
441       fi->fsr = cache_fsr;
442
443       /* Find the start and end of the function prologue.  If the PC
444          is in the function prologue, we only consider the part that
445          has executed already.  In the case where the PC is not in
446          the function prologue, we set limit to two instructions beyond
447          where the prologue ends in case if any of the prologue instructions
448          were moved into a delay slot of a branch instruction. */
449
450       ip = get_pc_function_start (fi->pc);
451       sal = find_pc_line (ip, 0);
452       limit = (sal.end && sal.end < fi->pc) ? sal.end + 2 * BYTES_PER_88K_INSN
453         : fi->pc;
454
455       /* This will fill in fields in *fi as well as in cache_fsr.  */
456 #ifdef SIGTRAMP_FRAME_FIXUP
457       if (fi->signal_handler_caller)
458         SIGTRAMP_FRAME_FIXUP (fi->frame);
459 #endif
460       examine_prologue (ip, limit, fi->frame, cache_fsr, fi);
461 #ifdef SIGTRAMP_SP_FIXUP
462       if (fi->signal_handler_caller && fi->fsr->regs[SP_REGNUM])
463         SIGTRAMP_SP_FIXUP (fi->fsr->regs[SP_REGNUM]);
464 #endif
465     }
466
467   if (fsr)
468     *fsr = *fi->fsr;
469 }
470
471 /* Return the address of the locals block for the frame
472    described by FI.  Returns 0 if the address is unknown.
473    NOTE!  Frame locals are referred to by negative offsets from the
474    argument pointer, so this is the same as frame_args_address().  */
475
476 CORE_ADDR
477 frame_locals_address (struct frame_info *fi)
478 {
479   struct frame_saved_regs fsr;
480
481   if (fi->args_pointer)         /* Cached value is likely there.  */
482     return fi->args_pointer;
483
484   /* Nope, generate it.  */
485
486   get_frame_saved_regs (fi, &fsr);
487
488   return fi->args_pointer;
489 }
490
491 /* Return the address of the argument block for the frame
492    described by FI.  Returns 0 if the address is unknown.  */
493
494 CORE_ADDR
495 frame_args_address (struct frame_info *fi)
496 {
497   struct frame_saved_regs fsr;
498
499   if (fi->args_pointer)         /* Cached value is likely there.  */
500     return fi->args_pointer;
501
502   /* Nope, generate it.  */
503
504   get_frame_saved_regs (fi, &fsr);
505
506   return fi->args_pointer;
507 }
508
509 /* Return the saved PC from this frame.
510
511    If the frame has a memory copy of SRP_REGNUM, use that.  If not,
512    just use the register SRP_REGNUM itself.  */
513
514 CORE_ADDR
515 frame_saved_pc (struct frame_info *frame)
516 {
517   return read_next_frame_reg (frame, SRP_REGNUM);
518 }
519
520
521 #define DUMMY_FRAME_SIZE 192
522
523 static void
524 write_word (CORE_ADDR sp, ULONGEST word)
525 {
526   register int len = REGISTER_SIZE;
527   char buffer[MAX_REGISTER_RAW_SIZE];
528
529   store_unsigned_integer (buffer, len, word);
530   write_memory (sp, buffer, len);
531 }
532
533 void
534 m88k_push_dummy_frame (void)
535 {
536   register CORE_ADDR sp = read_register (SP_REGNUM);
537   register int rn;
538   int offset;
539
540   sp -= DUMMY_FRAME_SIZE;       /* allocate a bunch of space */
541
542   for (rn = 0, offset = 0; rn <= SP_REGNUM; rn++, offset += 4)
543     write_word (sp + offset, read_register (rn));
544
545   write_word (sp + offset, read_register (SXIP_REGNUM));
546   offset += 4;
547
548   write_word (sp + offset, read_register (SNIP_REGNUM));
549   offset += 4;
550
551   write_word (sp + offset, read_register (SFIP_REGNUM));
552   offset += 4;
553
554   write_word (sp + offset, read_register (PSR_REGNUM));
555   offset += 4;
556
557   write_word (sp + offset, read_register (FPSR_REGNUM));
558   offset += 4;
559
560   write_word (sp + offset, read_register (FPCR_REGNUM));
561   offset += 4;
562
563   write_register (SP_REGNUM, sp);
564   write_register (ACTUAL_FP_REGNUM, sp);
565 }
566
567 void
568 pop_frame (void)
569 {
570   register struct frame_info *frame = get_current_frame ();
571   register int regnum;
572   struct frame_saved_regs fsr;
573
574   get_frame_saved_regs (frame, &fsr);
575
576   if (PC_IN_CALL_DUMMY (read_pc (), read_register (SP_REGNUM), frame->frame))
577     {
578       /* FIXME: I think get_frame_saved_regs should be handling this so
579          that we can deal with the saved registers properly (e.g. frame
580          1 is a call dummy, the user types "frame 2" and then "print $ps").  */
581       register CORE_ADDR sp = read_register (ACTUAL_FP_REGNUM);
582       int offset;
583
584       for (regnum = 0, offset = 0; regnum <= SP_REGNUM; regnum++, offset += 4)
585         (void) write_register (regnum, read_memory_integer (sp + offset, 4));
586
587       write_register (SXIP_REGNUM, read_memory_integer (sp + offset, 4));
588       offset += 4;
589
590       write_register (SNIP_REGNUM, read_memory_integer (sp + offset, 4));
591       offset += 4;
592
593       write_register (SFIP_REGNUM, read_memory_integer (sp + offset, 4));
594       offset += 4;
595
596       write_register (PSR_REGNUM, read_memory_integer (sp + offset, 4));
597       offset += 4;
598
599       write_register (FPSR_REGNUM, read_memory_integer (sp + offset, 4));
600       offset += 4;
601
602       write_register (FPCR_REGNUM, read_memory_integer (sp + offset, 4));
603       offset += 4;
604
605     }
606   else
607     {
608       for (regnum = FP_REGNUM; regnum > 0; regnum--)
609         if (fsr.regs[regnum])
610           write_register (regnum,
611                           read_memory_integer (fsr.regs[regnum], 4));
612       write_pc (frame_saved_pc (frame));
613     }
614   reinit_frame_cache ();
615 }
616
617 void
618 _initialize_m88k_tdep (void)
619 {
620   tm_print_insn = print_insn_m88k;
621 }
This page took 0.057157 seconds and 4 git commands to generate.