OSDN Git Service

17e67fe3c0eff806cc5425b45650ac50c0749e5d
[pf3gnuchains/pf3gnuchains3x.git] / gdb / config / arm / tm-arm.h
1 /* Definitions to target GDB to ARM targets.
2    Copyright 1986, 1987, 1988, 1989, 1991, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997,
3    1998, 1999, 2000 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 #ifndef TM_ARM_H
23 #define TM_ARM_H
24
25 /* Forward declarations for prototypes.  */
26 struct type;
27 struct value;
28
29 /* Target byte order on ARM defaults to selectable, and defaults to
30    little endian.  */
31 #define TARGET_BYTE_ORDER_SELECTABLE_P  1
32 #define TARGET_BYTE_ORDER_DEFAULT       LITTLE_ENDIAN
33
34 /* IEEE format floating point.  */
35 #define IEEE_FLOAT (1)
36 #define TARGET_DOUBLE_FORMAT  (target_byte_order == BIG_ENDIAN \
37                                ? &floatformat_ieee_double_big    \
38                                : &floatformat_ieee_double_littlebyte_bigword)
39
40 /* When reading symbols, we need to zap the low bit of the address,
41    which may be set to 1 for Thumb functions.  */
42
43 #define SMASH_TEXT_ADDRESS(addr) ((addr) &= ~0x1)
44
45 /* Remove useless bits from addresses in a running program.  */
46
47 CORE_ADDR arm_addr_bits_remove (CORE_ADDR);
48
49 #define ADDR_BITS_REMOVE(val)   (arm_addr_bits_remove (val))
50
51 /* Offset from address of function to start of its code.  Zero on most
52    machines.  */
53
54 #define FUNCTION_START_OFFSET   0
55
56 /* Advance PC across any function entry prologue instructions to reach
57    some "real" code.  */
58
59 extern CORE_ADDR arm_skip_prologue (CORE_ADDR pc);
60
61 #define SKIP_PROLOGUE(pc)  (arm_skip_prologue (pc))
62
63 /* Immediately after a function call, return the saved pc.  Can't
64    always go through the frames for this because on some machines the
65    new frame is not set up until the new function executes some
66    instructions.  */
67
68 #define SAVED_PC_AFTER_CALL(frame)  arm_saved_pc_after_call (frame)
69 struct frame_info;
70 extern CORE_ADDR arm_saved_pc_after_call (struct frame_info *);
71
72 /* The following define instruction sequences that will cause ARM
73    cpu's to take an undefined instruction trap.  These are used to
74    signal a breakpoint to GDB.
75    
76    The newer ARMv4T cpu's are capable of operating in ARM or Thumb
77    modes.  A different instruction is required for each mode.  The ARM
78    cpu's can also be big or little endian.  Thus four different
79    instructions are needed to support all cases.
80    
81    Note: ARMv4 defines several new instructions that will take the
82    undefined instruction trap.  ARM7TDMI is nominally ARMv4T, but does
83    not in fact add the new instructions.  The new undefined
84    instructions in ARMv4 are all instructions that had no defined
85    behaviour in earlier chips.  There is no guarantee that they will
86    raise an exception, but may be treated as NOP's.  In practice, it
87    may only safe to rely on instructions matching:
88    
89    3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 
90    1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
91    C C C C 0 1 1 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 1 x x x x
92    
93    Even this may only true if the condition predicate is true. The
94    following use a condition predicate of ALWAYS so it is always TRUE.
95    
96    There are other ways of forcing a breakpoint.  ARM Linux, RisciX,
97    and I suspect NetBSD will all use a software interrupt rather than
98    an undefined instruction to force a trap.  This can be handled by
99    redefining some or all of the following in a target dependent
100    fashion.  */
101
102 #define ARM_LE_BREAKPOINT {0xFE,0xDE,0xFF,0xE7}
103 #define ARM_BE_BREAKPOINT {0xE7,0xFF,0xDE,0xFE}
104 #define THUMB_LE_BREAKPOINT {0xfe,0xdf}
105 #define THUMB_BE_BREAKPOINT {0xdf,0xfe}
106
107 /* Stack grows downward.  */
108
109 #define INNER_THAN(lhs,rhs) ((lhs) < (rhs))
110
111 /* !!!! if we're using RDP, then we're inserting breakpoints and
112    storing their handles instread of what was in memory.  It is nice
113    that this is the same size as a handle - otherwise remote-rdp will
114    have to change. */
115
116 /* BREAKPOINT_FROM_PC uses the program counter value to determine
117    whether a 16- or 32-bit breakpoint should be used.  It returns a
118    pointer to a string of bytes that encode a breakpoint instruction,
119    stores the length of the string to *lenptr, and adjusts the pc (if
120    necessary) to point to the actual memory location where the
121    breakpoint should be inserted.  */
122
123 extern breakpoint_from_pc_fn arm_breakpoint_from_pc;
124 #define BREAKPOINT_FROM_PC(pcptr, lenptr) arm_breakpoint_from_pc (pcptr, lenptr)
125
126 /* Amount PC must be decremented by after a breakpoint.  This is often
127    the number of bytes in BREAKPOINT but not always.  */
128
129 #define DECR_PC_AFTER_BREAK 0
130
131 /* Code to execute to print interesting information about the floating
132    point processor (if any) or emulator.  No need to define if there
133    is nothing to do. */
134 extern void arm_float_info (void);
135
136 #define FLOAT_INFO      { arm_float_info (); }
137
138 /* Say how long (ordinary) registers are.  This is a piece of bogosity
139    used in push_word and a few other places; REGISTER_RAW_SIZE is the
140    real way to know how big a register is.  */
141
142 #define REGISTER_SIZE   4
143
144 /* Say how long FP registers are.  Used for documentation purposes and
145    code readability in this header.  IEEE extended doubles are 80
146    bits.  DWORD aligned they use 96 bits.  */
147 #define FP_REGISTER_RAW_SIZE    12
148
149 /* GCC doesn't support long doubles (extended IEEE values).  The FP
150    register virtual size is therefore 64 bits.  Used for documentation
151    purposes and code readability in this header.  */
152 #define FP_REGISTER_VIRTUAL_SIZE        8
153
154 /* Status registers are the same size as general purpose registers.
155    Used for documentation purposes and code readability in this
156    header.  */
157 #define STATUS_REGISTER_SIZE    REGISTER_SIZE
158
159 /* Number of machine registers.  The only define actually required 
160    is NUM_REGS.  The other definitions are used for documentation
161    purposes and code readability.  */
162 /* For 26 bit ARM code, a fake copy of the PC is placed in register 25 (PS)
163    (and called PS for processor status) so the status bits can be cleared
164    from the PC (register 15).  For 32 bit ARM code, a copy of CPSR is placed
165    in PS.  */
166 #define NUM_FREGS       8       /* Number of floating point registers.  */
167 #define NUM_SREGS       2       /* Number of status registers.  */
168 #define NUM_GREGS       16      /* Number of general purpose registers.  */
169 #define NUM_REGS        (NUM_GREGS + NUM_FREGS + NUM_SREGS)
170
171 /* An array of names of registers. */
172 extern char **arm_register_names;
173
174 #define REGISTER_NAME(i) arm_register_names[i]
175
176 /* Register numbers of various important registers.  Note that some of
177    these values are "real" register numbers, and correspond to the
178    general registers of the machine, and some are "phony" register
179    numbers which are too large to be actual register numbers as far as
180    the user is concerned but do serve to get the desired values when
181    passed to read_register.  */
182
183 #define A1_REGNUM 0             /* first integer-like argument */
184 #define A4_REGNUM 3             /* last integer-like argument */
185 #define AP_REGNUM 11
186 #define FP_REGNUM 11            /* Contains address of executing stack frame */
187 #define SP_REGNUM 13            /* Contains address of top of stack */
188 #define LR_REGNUM 14            /* address to return to from a function call */
189 #define PC_REGNUM 15            /* Contains program counter */
190 #define F0_REGNUM 16            /* first floating point register */
191 #define F3_REGNUM 19            /* last floating point argument register */
192 #define F7_REGNUM 23            /* last floating point register */
193 #define FPS_REGNUM 24           /* floating point status register */
194 #define PS_REGNUM 25            /* Contains processor status */
195
196 #define THUMB_FP_REGNUM 7       /* R7 is frame register on Thumb */
197
198 #define ARM_NUM_ARG_REGS        4
199 #define ARM_LAST_ARG_REGNUM     A4_REGNUM
200 #define ARM_NUM_FP_ARG_REGS     4
201 #define ARM_LAST_FP_ARG_REGNUM  F3_REGNUM
202
203 /* Instruction condition field values.  */
204 #define INST_EQ         0x0
205 #define INST_NE         0x1
206 #define INST_CS         0x2
207 #define INST_CC         0x3
208 #define INST_MI         0x4
209 #define INST_PL         0x5
210 #define INST_VS         0x6
211 #define INST_VC         0x7
212 #define INST_HI         0x8
213 #define INST_LS         0x9
214 #define INST_GE         0xa
215 #define INST_LT         0xb
216 #define INST_GT         0xc
217 #define INST_LE         0xd
218 #define INST_AL         0xe
219 #define INST_NV         0xf
220
221 #define FLAG_N          0x80000000
222 #define FLAG_Z          0x40000000
223 #define FLAG_C          0x20000000
224 #define FLAG_V          0x10000000
225
226
227
228 /* Total amount of space needed to store our copies of the machine's
229    register state, the array `registers'.  */
230
231 #define REGISTER_BYTES ((NUM_GREGS * REGISTER_SIZE) + \
232                         (NUM_FREGS * FP_REGISTER_RAW_SIZE) + \
233                         (NUM_SREGS * STATUS_REGISTER_SIZE))
234
235 /* Index within `registers' of the first byte of the space for
236    register N.  */
237
238 #define REGISTER_BYTE(N) \
239      ((N) < F0_REGNUM \
240       ? (N) * REGISTER_SIZE \
241       : ((N) < PS_REGNUM \
242          ? (NUM_GREGS * REGISTER_SIZE + \
243             ((N) - F0_REGNUM) * FP_REGISTER_RAW_SIZE) \
244          : (NUM_GREGS * REGISTER_SIZE + \
245             NUM_FREGS * FP_REGISTER_RAW_SIZE + \
246             ((N) - FPS_REGNUM) * STATUS_REGISTER_SIZE)))
247
248 /* Number of bytes of storage in the actual machine representation for
249    register N.  All registers are 4 bytes, except fp0 - fp7, which are
250    12 bytes in length.  */
251 #define REGISTER_RAW_SIZE(N) \
252      ((N) < F0_REGNUM ? REGISTER_SIZE : \
253       (N) < FPS_REGNUM ? FP_REGISTER_RAW_SIZE : STATUS_REGISTER_SIZE)
254
255 /* Number of bytes of storage in a program's representation
256    for register N.  */
257 #define REGISTER_VIRTUAL_SIZE(N) \
258         ((N) < F0_REGNUM ? REGISTER_SIZE : \
259          (N) < FPS_REGNUM ? FP_REGISTER_VIRTUAL_SIZE : STATUS_REGISTER_SIZE)
260
261 /* Largest value REGISTER_RAW_SIZE can have.  */
262
263 #define MAX_REGISTER_RAW_SIZE FP_REGISTER_RAW_SIZE
264
265 /* Largest value REGISTER_VIRTUAL_SIZE can have.  */
266 #define MAX_REGISTER_VIRTUAL_SIZE FP_REGISTER_VIRTUAL_SIZE
267
268 /* Nonzero if register N requires conversion from raw format to
269    virtual format. */
270 extern int arm_register_convertible (unsigned int);
271 #define REGISTER_CONVERTIBLE(REGNUM) (arm_register_convertible (REGNUM))
272
273 /* Convert data from raw format for register REGNUM in buffer FROM to
274    virtual format with type TYPE in buffer TO. */
275
276 extern void arm_register_convert_to_virtual (unsigned int regnum,
277                                              struct type *type,
278                                              void *from, void *to);
279 #define REGISTER_CONVERT_TO_VIRTUAL(REGNUM,TYPE,FROM,TO) \
280      arm_register_convert_to_virtual (REGNUM, TYPE, FROM, TO)
281
282 /* Convert data from virtual format with type TYPE in buffer FROM to
283    raw format for register REGNUM in buffer TO.  */
284
285 extern void arm_register_convert_to_raw (unsigned int regnum,
286                                          struct type *type,
287                                          void *from, void *to);
288 #define REGISTER_CONVERT_TO_RAW(TYPE,REGNUM,FROM,TO) \
289      arm_register_convert_to_raw (REGNUM, TYPE, FROM, TO)
290
291 /* Return the GDB type object for the "standard" data type of data in
292    register N.  */
293
294 #define REGISTER_VIRTUAL_TYPE(N) \
295      (((unsigned)(N) - F0_REGNUM) < NUM_FREGS \
296       ? builtin_type_double : builtin_type_int)
297
298 /* The system C compiler uses a similar structure return convention to gcc */
299 extern use_struct_convention_fn arm_use_struct_convention;
300 #define USE_STRUCT_CONVENTION(gcc_p, type) \
301      arm_use_struct_convention (gcc_p, type)
302
303 /* Store the address of the place in which to copy the structure the
304    subroutine will return.  This is called from call_function. */
305
306 #define STORE_STRUCT_RETURN(ADDR, SP) \
307      write_register (A1_REGNUM, (ADDR))
308
309 /* Extract from an array REGBUF containing the (raw) register state a
310    function return value of type TYPE, and copy that, in virtual
311    format, into VALBUF.  */
312
313 extern void arm_extract_return_value (struct type *, char[], char *);
314 #define EXTRACT_RETURN_VALUE(TYPE,REGBUF,VALBUF) \
315      arm_extract_return_value ((TYPE), (REGBUF), (VALBUF))
316
317 /* Write into appropriate registers a function return value of type
318    TYPE, given in virtual format.  */
319
320 extern void convert_to_extended (void *dbl, void *ptr);
321 #define STORE_RETURN_VALUE(TYPE,VALBUF) \
322   if (TYPE_CODE (TYPE) == TYPE_CODE_FLT) {                              \
323     char _buf[MAX_REGISTER_RAW_SIZE];                                   \
324     convert_to_extended (VALBUF, _buf);                                         \
325     write_register_bytes (REGISTER_BYTE (F0_REGNUM), _buf, MAX_REGISTER_RAW_SIZE); \
326   } else                                                                \
327     write_register_bytes (0, VALBUF, TYPE_LENGTH (TYPE))
328
329 /* Extract from an array REGBUF containing the (raw) register state
330    the address in which a function should return its structure value,
331    as a CORE_ADDR (or an expression that can be used as one).  */
332
333 #define EXTRACT_STRUCT_VALUE_ADDRESS(REGBUF) \
334   (extract_address ((PTR)(REGBUF), REGISTER_RAW_SIZE(0)))
335
336 /* Specify that for the native compiler variables for a particular
337    lexical context are listed after the beginning LBRAC instead of
338    before in the executables list of symbols.  */
339 #define VARIABLES_INSIDE_BLOCK(desc, gcc_p) (!(gcc_p))
340 \f
341
342 /* Define other aspects of the stack frame.  We keep the offsets of
343    all saved registers, 'cause we need 'em a lot!  We also keep the
344    current size of the stack frame, and the offset of the frame
345    pointer from the stack pointer (for frameless functions, and when
346    we're still in the prologue of a function with a frame) */
347
348 #define EXTRA_FRAME_INFO        \
349   struct frame_saved_regs fsr;  \
350   int framesize;                \
351   int frameoffset;              \
352   int framereg;
353
354 extern void arm_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info * fi);
355 #define INIT_EXTRA_FRAME_INFO(fromleaf, fi) \
356         arm_init_extra_frame_info ((fromleaf), (fi))
357
358 /* Return the frame address.  On ARM, it is R11; on Thumb it is R7.  */
359 CORE_ADDR arm_target_read_fp (void);
360 #define TARGET_READ_FP() arm_target_read_fp ()
361
362 /* Describe the pointer in each stack frame to the previous stack
363    frame (its caller).  */
364
365 /* FRAME_CHAIN takes a frame's nominal address and produces the
366    frame's chain-pointer.
367
368    However, if FRAME_CHAIN_VALID returns zero,
369    it means the given frame is the outermost one and has no caller.  */
370
371 #define FRAME_CHAIN(thisframe) arm_frame_chain (thisframe)
372 extern CORE_ADDR arm_frame_chain (struct frame_info *);
373
374 extern int arm_frame_chain_valid (CORE_ADDR, struct frame_info *);
375 #define FRAME_CHAIN_VALID(chain, thisframe) \
376      arm_frame_chain_valid (chain, thisframe)
377
378 /* Define other aspects of the stack frame.  */
379
380 /* A macro that tells us whether the function invocation represented
381    by FI does not have a frame on the stack associated with it.  If it
382    does not, FRAMELESS is set to 1, else 0.
383
384    Sometimes we have functions that do a little setup (like saving the
385    vN registers with the stmdb instruction, but DO NOT set up a frame.
386    The symbol table will report this as a prologue.  However, it is
387    important not to try to parse these partial frames as frames, or we
388    will get really confused.
389
390    So I will demand 3 instructions between the start & end of the
391    prologue before I call it a real prologue, i.e. at least
392          mov ip, sp,
393          stmdb sp!, {}
394          sub sp, ip, #4. */
395
396 extern int arm_frameless_function_invocation (struct frame_info *fi);
397 #define FRAMELESS_FUNCTION_INVOCATION(FI) \
398 (arm_frameless_function_invocation (FI))
399     
400 /* Saved Pc.  */
401
402 #define FRAME_SAVED_PC(FRAME)   arm_frame_saved_pc (FRAME)
403 extern CORE_ADDR arm_frame_saved_pc (struct frame_info *);
404
405 #define FRAME_ARGS_ADDRESS(fi) (fi->frame)
406
407 #define FRAME_LOCALS_ADDRESS(fi) ((fi)->frame)
408
409 /* Return number of args passed to a frame.
410    Can return -1, meaning no way to tell.  */
411
412 #define FRAME_NUM_ARGS(fi) (-1)
413
414 /* Return number of bytes at start of arglist that are not really args. */
415
416 #define FRAME_ARGS_SKIP 0
417
418 /* Put here the code to store, into a struct frame_saved_regs, the
419    addresses of the saved registers of frame described by FRAME_INFO.
420    This includes special registers such as pc and fp saved in special
421    ways in the stack frame.  sp is even more special: the address we
422    return for it IS the sp for the next frame.  */
423
424 struct frame_saved_regs;
425 struct frame_info;
426 void arm_frame_find_saved_regs (struct frame_info * fi,
427                                 struct frame_saved_regs * fsr);
428
429 #define FRAME_FIND_SAVED_REGS(frame_info, frame_saved_regs) \
430         arm_frame_find_saved_regs (frame_info, &(frame_saved_regs));
431
432 /* Things needed for making the inferior call functions.  */
433
434 #define PUSH_ARGUMENTS(nargs, args, sp, struct_return, struct_addr) \
435      sp = arm_push_arguments ((nargs), (args), (sp), (struct_return), (struct_addr))
436 extern CORE_ADDR arm_push_arguments (int, struct value **, CORE_ADDR, int,
437                                      CORE_ADDR);
438
439 /* Push an empty stack frame, to record the current PC, etc.  */
440
441 void arm_push_dummy_frame (void);
442
443 #define PUSH_DUMMY_FRAME arm_push_dummy_frame ()
444
445 /* Discard from the stack the innermost frame, restoring all registers.  */
446
447 void arm_pop_frame (void);
448
449 #define POP_FRAME arm_pop_frame ()
450
451 /* This sequence of words is the instructions
452
453    mov  lr,pc
454    mov  pc,r4
455    illegal
456
457    Note this is 12 bytes.  */
458
459 #define CALL_DUMMY {0xe1a0e00f, 0xe1a0f004, 0xe7ffdefe}
460 #define CALL_DUMMY_START_OFFSET  0      /* Start execution at beginning of dummy */
461
462 #define CALL_DUMMY_BREAKPOINT_OFFSET arm_call_dummy_breakpoint_offset()
463 extern int arm_call_dummy_breakpoint_offset (void);
464
465 /* Insert the specified number of args and function address into a
466    call sequence of the above form stored at DUMMYNAME.  */
467
468 #define FIX_CALL_DUMMY(dummyname, pc, fun, nargs, args, type, gcc_p) \
469    arm_fix_call_dummy ((dummyname), (pc), (fun), (nargs), (args), (type), (gcc_p))
470
471 void arm_fix_call_dummy (char *dummy, CORE_ADDR pc, CORE_ADDR fun,
472                          int nargs, struct value ** args,
473                          struct type * type, int gcc_p);
474
475 CORE_ADDR arm_get_next_pc (CORE_ADDR pc);
476
477 /* Macros for setting and testing a bit in a minimal symbol that marks
478    it as Thumb function.  The MSB of the minimal symbol's "info" field
479    is used for this purpose. This field is already being used to store
480    the symbol size, so the assumption is that the symbol size cannot
481    exceed 2^31.
482
483    COFF_MAKE_MSYMBOL_SPECIAL
484    ELF_MAKE_MSYMBOL_SPECIAL
485    
486    These macros test whether the COFF or ELF symbol corresponds to a
487    thumb function, and set a "special" bit in a minimal symbol to
488    indicate that it does.
489    
490    MSYMBOL_SET_SPECIAL  Actually sets the "special" bit.
491    MSYMBOL_IS_SPECIAL   Tests the "special" bit in a minimal symbol.
492    MSYMBOL_SIZE         Returns the size of the minimal symbol,
493                         i.e. the "info" field with the "special" bit
494                         masked out 
495    */
496
497 extern int coff_sym_is_thumb (int val);
498
499 #define MSYMBOL_SET_SPECIAL(msym) \
500         MSYMBOL_INFO (msym) = (char *) (((long) MSYMBOL_INFO (msym)) | 0x80000000)
501 #define MSYMBOL_IS_SPECIAL(msym) \
502   (((long) MSYMBOL_INFO (msym) & 0x80000000) != 0)
503 #define MSYMBOL_SIZE(msym) \
504   ((long) MSYMBOL_INFO (msym) & 0x7fffffff)
505
506 /* Thumb symbols are of type STT_LOPROC, (synonymous with STT_ARM_TFUNC) */
507 #define ELF_MAKE_MSYMBOL_SPECIAL(sym,msym) \
508         { if(ELF_ST_TYPE(((elf_symbol_type *)(sym))->internal_elf_sym.st_info) == STT_LOPROC) \
509                 MSYMBOL_SET_SPECIAL(msym); }
510
511 #define COFF_MAKE_MSYMBOL_SPECIAL(val,msym) \
512  { if(coff_sym_is_thumb(val)) MSYMBOL_SET_SPECIAL(msym); }
513
514 /* The first 0x20 bytes are the trap vectors.  */
515 #define LOWEST_PC       0x20
516
517 /* Function to determine whether MEMADDR is in a Thumb function.  */
518 extern int arm_pc_is_thumb (bfd_vma memaddr);
519
520 /* Function to determine whether MEMADDR is in a call dummy called from
521    a Thumb function.  */
522 extern int arm_pc_is_thumb_dummy (bfd_vma memaddr);
523
524 #endif /* TM_ARM_H */