[gdb/testsuite] Fix gdb.opt/inline-small-func.exp with clang
[binutils-gdb.git] / gdb / nios2-tdep.c
index 3ff325fe0e37cef34caa6fd255a68560a450db5e..0bad229b44ab00189df24e6f513f3e72947c1e3c 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* Target-machine dependent code for Nios II, for GDB.
-   Copyright (C) 2012-2016 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2012-2022 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Peter Brookes (pbrookes@altera.com)
    and Andrew Draper (adraper@altera.com).
    Contributed by Mentor Graphics, Inc.
@@ -24,7 +24,7 @@
 #include "frame-unwind.h"
 #include "frame-base.h"
 #include "trad-frame.h"
-#include "dwarf2-frame.h"
+#include "dwarf2/frame.h"
 #include "symtab.h"
 #include "inferior.h"
 #include "gdbtypes.h"
@@ -37,7 +37,6 @@
 #include "value.h"
 #include "symfile.h"
 #include "arch-utils.h"
-#include "floatformat.h"
 #include "infcall.h"
 #include "regset.h"
 #include "target-descriptions.h"
 
 /* Control debugging information emitted in this file.  */
 
-static int nios2_debug = 0;
+static bool nios2_debug = false;
 
 /* The following structures are used in the cache for prologue
    analysis; see the reg_value and reg_saved tables in
    struct nios2_unwind_cache, respectively.  */
 
-/* struct reg_value is used to record that a register has the same value
-   as reg at the given offset from the start of a function.  */
+/* struct reg_value is used to record that a register has reg's initial
+   value at the start of a function plus the given constant offset.
+   If reg == 0, then the value is just the offset.
+   If reg < 0, then the value is unknown.  */
 
 struct reg_value
 {
   int reg;
-  unsigned int offset;
+  int offset;
 };
 
 /* struct reg_saved is used to record that a register value has been saved at
@@ -208,13 +209,13 @@ nios2_extract_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *valtype,
 
   /* Return values of up to 8 bytes are returned in $r2 $r3.  */
   if (len <= register_size (gdbarch, NIOS2_R2_REGNUM))
-    regcache_cooked_read (regcache, NIOS2_R2_REGNUM, valbuf);
+    regcache->cooked_read (NIOS2_R2_REGNUM, valbuf);
   else
     {
       gdb_assert (len <= (register_size (gdbarch, NIOS2_R2_REGNUM)
                          + register_size (gdbarch, NIOS2_R3_REGNUM)));
-      regcache_cooked_read (regcache, NIOS2_R2_REGNUM, valbuf);
-      regcache_cooked_read (regcache, NIOS2_R3_REGNUM, valbuf + 4);
+      regcache->cooked_read (NIOS2_R2_REGNUM, valbuf);
+      regcache->cooked_read (NIOS2_R3_REGNUM, valbuf + 4);
     }
 }
 
@@ -229,13 +230,13 @@ nios2_store_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *valtype,
 
   /* Return values of up to 8 bytes are returned in $r2 $r3.  */
   if (len <= register_size (gdbarch, NIOS2_R2_REGNUM))
-    regcache_cooked_write (regcache, NIOS2_R2_REGNUM, valbuf);
+    regcache->cooked_write (NIOS2_R2_REGNUM, valbuf);
   else
     {
       gdb_assert (len <= (register_size (gdbarch, NIOS2_R2_REGNUM)
                          + register_size (gdbarch, NIOS2_R3_REGNUM)));
-      regcache_cooked_write (regcache, NIOS2_R2_REGNUM, valbuf);
-      regcache_cooked_write (regcache, NIOS2_R3_REGNUM, valbuf + 4);
+      regcache->cooked_write (NIOS2_R2_REGNUM, valbuf);
+      regcache->cooked_write (NIOS2_R3_REGNUM, valbuf + 4);
     }
 }
 
@@ -248,15 +249,15 @@ nios2_setup_default (struct nios2_unwind_cache *cache)
   int i;
 
   for (i = 0; i < NIOS2_NUM_REGS; i++)
-  {
-    /* All registers start off holding their previous values.  */
-    cache->reg_value[i].reg    = i;
-    cache->reg_value[i].offset = 0;
-
-    /* All registers start off not saved.  */
-    cache->reg_saved[i].basereg = -1;
-    cache->reg_saved[i].addr    = 0;
-  }
+    {
+      /* All registers start off holding their previous values.  */
+      cache->reg_value[i].reg    = i;
+      cache->reg_value[i].offset = 0;
+
+      /* All registers start off not saved.  */
+      cache->reg_saved[i].basereg = -1;
+      cache->reg_saved[i].addr    = 0;
+    }
 }
 
 /* Initialize the unwind cache.  */
@@ -1135,15 +1136,15 @@ nios2_stack_frame_destroyed_p (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
          mov    ra, r8
 
      2) A stack adjustment and save of R4-R7 for varargs functions.
-        For R2 CDX this is typically handled with a STWM, otherwise
+       For R2 CDX this is typically handled with a STWM, otherwise
        this is typically merged with item 3.
 
      3) A stack adjustment and save of the callee-saved registers.
-        For R2 CDX these are typically handled with a PUSH.N or STWM,
+       For R2 CDX these are typically handled with a PUSH.N or STWM,
        otherwise as an explicit SP decrement and individual register
        saves.
 
-        There may also be a stack switch here in an exception handler
+       There may also be a stack switch here in an exception handler
        in place of a stack adjustment.  It looks like:
          movhi  rx, %hiadj(newstack)
          addhi  rx, rx, %lo(newstack)
@@ -1153,7 +1154,7 @@ nios2_stack_frame_destroyed_p (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
      4) A frame pointer save, which can be either a MOV or ADDI.
 
      5) A further stack pointer adjustment.  This is normally included
-        adjustment in step 3 unless the total adjustment is too large
+       adjustment in step 3 unless the total adjustment is too large
        to be done in one step.
 
      7) A stack overflow check, which can take either of these forms:
@@ -1203,8 +1204,6 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
   struct reg_value *value = cache->reg_value;
   struct reg_value temp_value[NIOS2_NUM_REGS];
 
-  int i;
-
   /* Save the starting PC so we can correct the pc after running
      through the prolog, using symbol info.  */
   CORE_ADDR pc = start_pc;
@@ -1223,10 +1222,10 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
   int innermost = (this_frame ? (frame_relative_level (this_frame) == 0) : 1);
 
   if (nios2_debug)
-    fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
-                       "{ nios2_analyze_prologue start=%s, current=%s ",
-                       paddress (gdbarch, start_pc),
-                       paddress (gdbarch, current_pc));
+    gdb_printf (gdb_stdlog,
+               "{ nios2_analyze_prologue start=%s, current=%s ",
+               paddress (gdbarch, start_pc),
+               paddress (gdbarch, current_pc));
 
   /* Set up the default values of the registers.  */
   nios2_setup_default (cache);
@@ -1245,16 +1244,16 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
       enum branch_condition cond;
 
       if (pc == current_pc)
-      {
-       /* When we reach the current PC we must save the current
-          register state (for the backtrace) but keep analysing
-          because there might be more to find out (eg. is this an
-          exception handler).  */
-       memcpy (temp_value, value, sizeof (temp_value));
-       value = temp_value;
-       if (nios2_debug)
-         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "*");
-      }
+       {
+         /* When we reach the current PC we must save the current
+            register state (for the backtrace) but keep analysing
+            because there might be more to find out (eg. is this an
+            exception handler).  */
+         memcpy (temp_value, value, sizeof (temp_value));
+         value = temp_value;
+         if (nios2_debug)
+           gdb_printf (gdb_stdlog, "*");
+       }
 
       op = nios2_fetch_insn (gdbarch, pc, &insn);
 
@@ -1266,9 +1265,9 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
       if (nios2_debug)
        {
          if (op->size == 2)
-           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "[%04X]", insn & 0xffff);
+           gdb_printf (gdb_stdlog, "[%04X]", insn & 0xffff);
          else
-           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "[%08X]", insn);
+           gdb_printf (gdb_stdlog, "[%08X]", insn);
        }
 
       /* The following instructions can appear in the prologue.  */
@@ -1286,7 +1285,7 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
 
              /* If any registers were saved on the stack before then
                 we can't backtrace into them now.  */
-             for (i = 0 ; i < NIOS2_NUM_REGS ; i++)
+             for (int i = 0 ; i < NIOS2_NUM_REGS ; i++)
                {
                  if (cache->reg_saved[i].basereg == NIOS2_SP_REGNUM)
                    cache->reg_saved[i].basereg = -1;
@@ -1376,13 +1375,13 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
          /* ORHI  rb, ra, uimm   (also used for MOVHI) */
          if (rb != 0)
            {
-             value[rb].reg    = (value[ra].reg == 0) ? 0 : -1;
+             value[rb].reg    = (value[ra].reg == 0) ? 0 : -1;
              value[rb].offset = value[ra].offset | (uimm << 16);
            }
        }
 
       else if (nios2_match_stw (insn, op, mach, &ra, &rb, &imm))
-        {
+       {
          /* STW rb, imm(ra) */
 
          /* Are we storing the original value of a register to the stack?
@@ -1409,7 +1408,7 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
          else
            /* Non-stack memory writes cannot appear in the prologue.  */
            break;
-        }
+       }
 
       else if (nios2_match_stwm (insn, op, mach,
                                 &reglist, &ra, &imm, &wb, &id))
@@ -1417,7 +1416,6 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
          /* PUSH.N {reglist}, adjust
             or
             STWM {reglist}, --(SP)[, writeback] */
-         int i;
          int off = 0;
 
          if (ra != NIOS2_SP_REGNUM || id != 0)
@@ -1425,7 +1423,7 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
               part of the prologue.  */
            break;
 
-         for (i = 31; i >= 0; i--)
+         for (int i = 31; i >= 0; i--)
            if (reglist & (1 << i))
              {
                int orig = value[i].reg;
@@ -1457,7 +1455,7 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
              value[rc].reg    = NIOS2_STATUS_REGNUM + ra;
              value[rc].offset = 0;
            }
-        }
+       }
 
       else if (nios2_match_calli (insn, op, mach, &uimm))
        {
@@ -1470,9 +1468,9 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
                 if ra has been stored into r8 beforehand and if it's
                 before the stack adjust.
                 Note mcount corrupts r2-r3, r9-r15 & ra.  */
-             for (i = 2 ; i <= 3 ; i++)
+             for (int i = 2 ; i <= 3 ; i++)
                value[i].reg = -1;
-             for (i = 9 ; i <= 15 ; i++)
+             for (int i = 9 ; i <= 15 ; i++)
                value[i].reg = -1;
              value[NIOS2_RA_REGNUM].reg = -1;
 
@@ -1556,7 +1554,7 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
     cache->return_regnum = NIOS2_EA_REGNUM;
 
   if (nios2_debug)
-    fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\n-> retreg=%d, ", cache->return_regnum);
+    gdb_printf (gdb_stdlog, "\n-> retreg=%d, ", cache->return_regnum);
 
   if (cache->reg_value[NIOS2_FP_REGNUM].reg == NIOS2_SP_REGNUM)
     /* If the FP now holds an offset from the CFA then this is a
@@ -1573,7 +1571,7 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
       /* Somehow the stack pointer has been corrupted.
         We can't return.  */
       if (nios2_debug)
-       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "<can't reach cfa> }\n");
+       gdb_printf (gdb_stdlog, "<can't reach cfa> }\n");
       return 0;
     }
 
@@ -1600,7 +1598,7 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
          if (ra == current_pc)
            {
              if (nios2_debug)
-               fprintf_unfiltered
+               gdb_printf
                  (gdb_stdlog,
                   "<noreturn ADJUST %s, r31@r%d+?>, r%d@r%d+?> }\n",
                   paddress (gdbarch, cache->reg_value[base_reg].offset),
@@ -1622,14 +1620,14 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
 
   /* Adjust all the saved registers such that they contain addresses
      instead of offsets.  */
-  for (i = 0; i < NIOS2_NUM_REGS; i++)
+  for (int i = 0; i < NIOS2_NUM_REGS; i++)
     if (cache->reg_saved[i].basereg == NIOS2_SP_REGNUM)
       {
        cache->reg_saved[i].basereg = NIOS2_Z_REGNUM;
        cache->reg_saved[i].addr += frame_high;
       }
 
-  for (i = 0; i < NIOS2_NUM_REGS; i++)
+  for (int i = 0; i < NIOS2_NUM_REGS; i++)
     if (cache->reg_saved[i].basereg == NIOS2_GP_REGNUM)
       {
        CORE_ADDR gp = get_frame_register_unsigned (this_frame,
@@ -1662,8 +1660,8 @@ nios2_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR start_pc,
     }
 
   if (nios2_debug)
-    fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "cfa=%s }\n",
-                       paddress (gdbarch, cache->cfa));
+    gdb_printf (gdb_stdlog, "cfa=%s }\n",
+               paddress (gdbarch, cache->cfa));
 
   return prologue_end;
 }
@@ -1683,10 +1681,10 @@ nios2_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
   if (find_pc_partial_function (start_pc, NULL, &func_addr, NULL))
     {
       CORE_ADDR post_prologue_pc
-        = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
+       = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
 
       if (post_prologue_pc != 0)
-        return std::max (start_pc, post_prologue_pc);
+       return std::max (start_pc, post_prologue_pc);
     }
 
   /* Prologue analysis does the rest....  */
@@ -1694,75 +1692,83 @@ nios2_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
   return nios2_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, start_pc, &cache, NULL);
 }
 
-/* Implement the breakpoint_from_pc gdbarch hook.
-
-   The Nios II ABI for Linux says: "Userspace programs should not use
-   the break instruction and userspace debuggers should not insert
-   one." and "Userspace breakpoints are accomplished using the trap
-   instruction with immediate operand 31 (all ones)."
-
-   So, we use "trap 31" consistently as the breakpoint on bare-metal
-   as well as Linux targets.  */
+/* Implement the breakpoint_kind_from_pc gdbarch method.  */
 
-static const gdb_byte*
-nios2_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *bp_addr,
-                         int *bp_size)
+static int
+nios2_breakpoint_kind_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr)
 {
-  enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
   unsigned long mach = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->mach;
 
   if (mach == bfd_mach_nios2r2)
     {
-      /* R2 trap encoding:
-          ((0x2d << 26) | (0x1f << 21) | (0x1d << 16) | (0x20 << 0))
-          0xb7fd0020
-        CDX trap.n encoding:
-          ((0xd << 12) | (0x1f << 6) | (0x9 << 0))
-          0xd7c9
-         Note that code is always little-endian on R2.  */
-      static const gdb_byte r2_breakpoint_le[] = {0x20, 0x00, 0xfd, 0xb7};
-      static const gdb_byte cdx_breakpoint_le[] = {0xc9, 0xd7};
       unsigned int insn;
       const struct nios2_opcode *op
-       = nios2_fetch_insn (gdbarch, *bp_addr, &insn);
+       = nios2_fetch_insn (gdbarch, *pcptr, &insn);
 
       if (op && op->size == NIOS2_CDX_OPCODE_SIZE)
-       {
-         *bp_size = NIOS2_CDX_OPCODE_SIZE;
-         return cdx_breakpoint_le;
-       }
+       return NIOS2_CDX_OPCODE_SIZE;
       else
-       {
-         *bp_size = NIOS2_OPCODE_SIZE;
-         return r2_breakpoint_le;
-       }
+       return NIOS2_OPCODE_SIZE;
     }
   else
-    {
-      /* R1 trap encoding:
-        ((0x1d << 17) | (0x2d << 11) | (0x1f << 6) | (0x3a << 0))
-        0x003b6ffa */
-      static const gdb_byte r1_breakpoint_le[] = {0xfa, 0x6f, 0x3b, 0x0};
-      static const gdb_byte r1_breakpoint_be[] = {0x0, 0x3b, 0x6f, 0xfa};
-      *bp_size = NIOS2_OPCODE_SIZE;
-      if (byte_order_for_code == BFD_ENDIAN_BIG)
-       return r1_breakpoint_be;
-      else
-       return r1_breakpoint_le;
-    }
+    return NIOS2_OPCODE_SIZE;
 }
 
-/* Implement the print_insn gdbarch method.  */
+/* Implement the sw_breakpoint_from_kind gdbarch method.  */
 
-static int
-nios2_print_insn (bfd_vma memaddr, disassemble_info *info)
+static const gdb_byte *
+nios2_sw_breakpoint_from_kind (struct gdbarch *gdbarch, int kind, int *size)
 {
-  if (info->endian == BFD_ENDIAN_BIG)
-    return print_insn_big_nios2 (memaddr, info);
+/* The Nios II ABI for Linux says: "Userspace programs should not use
+   the break instruction and userspace debuggers should not insert
+   one." and "Userspace breakpoints are accomplished using the trap
+   instruction with immediate operand 31 (all ones)."
+
+   So, we use "trap 31" consistently as the breakpoint on bare-metal
+   as well as Linux targets.  */
+
+  /* R2 trap encoding:
+     ((0x2d << 26) | (0x1f << 21) | (0x1d << 16) | (0x20 << 0))
+     0xb7fd0020
+     CDX trap.n encoding:
+     ((0xd << 12) | (0x1f << 6) | (0x9 << 0))
+     0xd7c9
+     Note that code is always little-endian on R2.  */
+  *size = kind;
+
+  if (kind == NIOS2_CDX_OPCODE_SIZE)
+    {
+      static const gdb_byte cdx_breakpoint_le[] = {0xc9, 0xd7};
+
+      return cdx_breakpoint_le;
+    }
   else
-    return print_insn_little_nios2 (memaddr, info);
-}
+    {
+      unsigned long mach = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->mach;
+
+      if (mach == bfd_mach_nios2r2)
+       {
+         static const gdb_byte r2_breakpoint_le[] = {0x20, 0x00, 0xfd, 0xb7};
 
+         return r2_breakpoint_le;
+       }
+      else
+       {
+         enum bfd_endian byte_order_for_code
+           = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
+         /* R1 trap encoding:
+            ((0x1d << 17) | (0x2d << 11) | (0x1f << 6) | (0x3a << 0))
+            0x003b6ffa */
+         static const gdb_byte r1_breakpoint_le[] = {0xfa, 0x6f, 0x3b, 0x0};
+         static const gdb_byte r1_breakpoint_be[] = {0x0, 0x3b, 0x6f, 0xfa};
+
+         if (byte_order_for_code == BFD_ENDIAN_BIG)
+           return r1_breakpoint_be;
+         else
+           return r1_breakpoint_le;
+       }
+    }
+}
 
 /* Implement the frame_align gdbarch method.  */
 
@@ -1791,30 +1797,19 @@ nios2_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
 }
 
-/* Implement the dummy_id gdbarch method.  */
-
-static struct frame_id
-nios2_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
-{
-  return frame_id_build
-    (get_frame_register_unsigned (this_frame, NIOS2_SP_REGNUM),
-     get_frame_pc (this_frame));
-}
-
 /* Implement the push_dummy_call gdbarch method.  */
 
 static CORE_ADDR
 nios2_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
-                       struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
-                       int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
-                       int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
+                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
+                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
+                      function_call_return_method return_method,
+                      CORE_ADDR struct_addr)
 {
   int argreg;
-  int float_argreg;
   int argnum;
-  int len = 0;
+  int arg_space = 0;
   int stack_offset = 0;
-  CORE_ADDR func_addr = find_function_addr (function, NULL);
   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 
   /* Set the return address register to point to the entry point of
@@ -1823,15 +1818,15 @@ nios2_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
 
   /* Now make space on the stack for the args.  */
   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
-    len += align_up (TYPE_LENGTH (value_type (args[argnum])), 4);
-  sp -= len;
+    arg_space += align_up (TYPE_LENGTH (value_type (args[argnum])), 4);
+  sp -= arg_space;
 
   /* Initialize the register pointer.  */
   argreg = NIOS2_FIRST_ARGREG;
 
   /* The struct_return pointer occupies the first parameter-passing
      register.  */
-  if (struct_return)
+  if (return_method == return_method_struct)
     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg++, struct_addr);
 
   /* Now load as many as possible of the first arguments into
@@ -1844,13 +1839,13 @@ nios2_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
       int len = TYPE_LENGTH (arg_type);
 
-      val = value_contents (arg);
+      val = value_contents (arg).data ();
 
       /* Copy the argument to general registers or the stack in
-         register-sized pieces.  Large arguments are split between
-         registers and stack.  */
+        register-sized pieces.  Large arguments are split between
+        registers and stack.  */
       while (len > 0)
-        {
+       {
          int partial_len = (len < 4 ? len : 4);
 
          if (argreg <= NIOS2_LAST_ARGREG)
@@ -1893,14 +1888,6 @@ nios2_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
   return extract_typed_address (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
 }
 
-/* Implement the unwind_sp gdbarch method.  */
-
-static CORE_ADDR
-nios2_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
-{
-  return frame_unwind_register_unsigned (this_frame, NIOS2_SP_REGNUM);
-}
-
 /* Use prologue analysis to fill in the register cache
    *THIS_PROLOGUE_CACHE for THIS_FRAME.  This function initializes
    *THIS_PROLOGUE_CACHE first.  */
@@ -1992,6 +1979,7 @@ nios2_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
 
 static const struct frame_unwind nios2_frame_unwind =
 {
+  "nios2 prologue",
   NORMAL_FRAME,
   default_frame_unwind_stop_reason,
   nios2_frame_this_id,
@@ -2027,8 +2015,8 @@ nios2_stub_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
 
   /* The return address is in the link register.  */
   trad_frame_set_reg_realreg (this_trad_cache,
-                              gdbarch_pc_regnum (gdbarch),
-                              NIOS2_RA_REGNUM);
+                             gdbarch_pc_regnum (gdbarch),
+                             NIOS2_RA_REGNUM);
 
   /* Frame ID, since it's a frameless / stackless function, no stack
      space is allocated and SP on entry is the current SP.  */
@@ -2046,7 +2034,7 @@ nios2_stub_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
 
 static void
 nios2_stub_frame_this_id (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
-                          struct frame_id *this_id)
+                         struct frame_id *this_id)
 {
   struct trad_frame_cache *this_trad_cache
     = nios2_stub_frame_cache (this_frame, this_cache);
@@ -2058,7 +2046,7 @@ nios2_stub_frame_this_id (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
 
 static struct value *
 nios2_stub_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
-                               void **this_cache, int regnum)
+                               void **this_cache, int regnum)
 {
   struct trad_frame_cache *this_trad_cache
     = nios2_stub_frame_cache (this_frame, this_cache);
@@ -2092,6 +2080,7 @@ nios2_stub_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
 
 static const struct frame_unwind nios2_stub_frame_unwind =
 {
+  "nios2 stub",
   NORMAL_FRAME,
   default_frame_unwind_stop_reason,
   nios2_stub_frame_this_id,
@@ -2106,10 +2095,10 @@ static const struct frame_unwind nios2_stub_frame_unwind =
    branch prediction.  */
 
 static CORE_ADDR
-nios2_get_next_pc (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
+nios2_get_next_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
 {
-  struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
-  struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
+  struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
+  nios2_gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep<nios2_gdbarch_tdep> (gdbarch);
   unsigned long mach = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->mach;
   unsigned int insn;
   const struct nios2_opcode *op = nios2_fetch_insn (gdbarch, pc, &insn);
@@ -2126,10 +2115,10 @@ nios2_get_next_pc (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
     
   if (nios2_match_branch (insn, op, mach, &ra, &rb, &imm, &cond))
     {
-      int ras = get_frame_register_signed (frame, ra);
-      int rbs = get_frame_register_signed (frame, rb);
-      unsigned int rau = get_frame_register_unsigned (frame, ra);
-      unsigned int rbu = get_frame_register_unsigned (frame, rb);
+      int ras = regcache_raw_get_signed (regcache, ra);
+      int rbs = regcache_raw_get_signed (regcache, rb);
+      unsigned int rau = regcache_raw_get_unsigned (regcache, ra);
+      unsigned int rbu = regcache_raw_get_unsigned (regcache, rb);
 
       pc += op->size;
       switch (cond)
@@ -2166,13 +2155,32 @@ nios2_get_next_pc (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
        }
     }
 
-  else if (nios2_match_jmpi (insn, op, mach, &uimm)
-          || nios2_match_calli (insn, op, mach, &uimm))
+  else if (nios2_match_jmpi (insn, op, mach, &uimm))
     pc = (pc & 0xf0000000) | uimm;
+  else if (nios2_match_calli (insn, op, mach, &uimm))
+    {
+      CORE_ADDR callto = (pc & 0xf0000000) | uimm;
+      if (tdep->is_kernel_helper != NULL
+         && tdep->is_kernel_helper (callto))
+       /* Step over call to kernel helper, which we cannot debug
+          from user space.  */
+       pc += op->size;
+      else
+       pc = callto;
+    }
 
-  else if (nios2_match_jmpr (insn, op, mach, &ra)
-          || nios2_match_callr (insn, op, mach, &ra))
-    pc = get_frame_register_unsigned (frame, ra);
+  else if (nios2_match_jmpr (insn, op, mach, &ra))
+    pc = regcache_raw_get_unsigned (regcache, ra);
+  else if (nios2_match_callr (insn, op, mach, &ra))
+    {
+      CORE_ADDR callto = regcache_raw_get_unsigned (regcache, ra);
+      if (tdep->is_kernel_helper != NULL
+         && tdep->is_kernel_helper (callto))
+       /* Step over call to kernel helper.  */
+       pc += op->size;
+      else
+       pc = callto;
+    }
 
   else if (nios2_match_ldwm (insn, op, mach, &uimm, &ra, &imm, &wb, &id, &ret)
           && ret)
@@ -2180,15 +2188,15 @@ nios2_get_next_pc (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
       /* If ra is in the reglist, we have to use the value saved in the
         stack frame rather than the current value.  */
       if (uimm & (1 << NIOS2_RA_REGNUM))
-       pc = nios2_unwind_pc (gdbarch, frame);
+       pc = nios2_unwind_pc (gdbarch, get_current_frame ());
       else
-       pc = get_frame_register_unsigned (frame, NIOS2_RA_REGNUM);
+       pc = regcache_raw_get_unsigned (regcache, NIOS2_RA_REGNUM);
     }
 
   else if (nios2_match_trap (insn, op, mach, &uimm) && uimm == 0)
     {
       if (tdep->syscall_next_pc != NULL)
-       return tdep->syscall_next_pc (frame, op);
+       return tdep->syscall_next_pc (get_current_frame (), op);
     }
 
   else
@@ -2199,16 +2207,12 @@ nios2_get_next_pc (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
 
 /* Implement the software_single_step gdbarch method.  */
 
-static int
-nios2_software_single_step (struct frame_info *frame)
+static std::vector<CORE_ADDR>
+nios2_software_single_step (struct regcache *regcache)
 {
-  struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
-  struct address_space *aspace = get_frame_address_space (frame);
-  CORE_ADDR next_pc = nios2_get_next_pc (frame, get_frame_pc (frame));
-
-  insert_single_step_breakpoint (gdbarch, aspace, next_pc);
+  CORE_ADDR next_pc = nios2_get_next_pc (regcache, regcache_read_pc (regcache));
 
-  return 1;
+  return {next_pc};
 }
 
 /* Implement the get_longjump_target gdbarch method.  */
@@ -2217,7 +2221,7 @@ static int
 nios2_get_longjmp_target (struct frame_info *frame, CORE_ADDR *pc)
 {
   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
-  struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
+  nios2_gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep<nios2_gdbarch_tdep> (gdbarch);
   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
   CORE_ADDR jb_addr = get_frame_register_unsigned (frame, NIOS2_R4_REGNUM);
   gdb_byte buf[4];
@@ -2229,15 +2233,50 @@ nios2_get_longjmp_target (struct frame_info *frame, CORE_ADDR *pc)
   return 1;
 }
 
+/* Implement the type_align gdbarch function.  */
+
+static ULONGEST
+nios2_type_align (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type)
+{
+  switch (type->code ())
+    {
+    case TYPE_CODE_PTR:
+    case TYPE_CODE_FUNC:
+    case TYPE_CODE_FLAGS:
+    case TYPE_CODE_INT:
+    case TYPE_CODE_RANGE:
+    case TYPE_CODE_FLT:
+    case TYPE_CODE_ENUM:
+    case TYPE_CODE_REF:
+    case TYPE_CODE_RVALUE_REF:
+    case TYPE_CODE_CHAR:
+    case TYPE_CODE_BOOL:
+    case TYPE_CODE_DECFLOAT:
+    case TYPE_CODE_METHODPTR:
+    case TYPE_CODE_MEMBERPTR:
+      type = check_typedef (type);
+      return std::min<ULONGEST> (4, TYPE_LENGTH (type));
+    default:
+      return 0;
+    }
+}
+
+/* Implement the gcc_target_options gdbarch method.  */
+static std::string
+nios2_gcc_target_options (struct gdbarch *gdbarch)
+{
+  /* GCC doesn't know "-m32".  */
+  return {};
+}
+
 /* Initialize the Nios II gdbarch.  */
 
 static struct gdbarch *
 nios2_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
 {
   struct gdbarch *gdbarch;
-  struct gdbarch_tdep *tdep;
   int i;
-  struct tdesc_arch_data *tdesc_data = NULL;
+  tdesc_arch_data_up tdesc_data;
   const struct target_desc *tdesc = info.target_desc;
 
   if (!tdesc_has_registers (tdesc))
@@ -2259,14 +2298,11 @@ nios2_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
       valid_p = 1;
       
       for (i = 0; i < NIOS2_NUM_REGS; i++)
-       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data, i,
+       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data.get (), i,
                                            nios2_reg_names[i]);
 
       if (!valid_p)
-       {
-         tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
-         return NULL;
-       }
+       return NULL;
     }
 
   /* Find a candidate among the list of pre-declared architectures.  */
@@ -2276,7 +2312,7 @@ nios2_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
 
   /* None found, create a new architecture from the information
      provided.  */
-  tdep = XCNEW (struct gdbarch_tdep);
+  nios2_gdbarch_tdep *tdep = new nios2_gdbarch_tdep;
   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
 
   /* longjmp support not enabled by default.  */
@@ -2292,6 +2328,8 @@ nios2_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
 
+  set_gdbarch_type_align (gdbarch, nios2_type_align);
+
   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
 
@@ -2316,11 +2354,10 @@ nios2_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
 
   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, nios2_skip_prologue);
   set_gdbarch_stack_frame_destroyed_p (gdbarch, nios2_stack_frame_destroyed_p);
-  set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, nios2_breakpoint_from_pc);
+  set_gdbarch_breakpoint_kind_from_pc (gdbarch, nios2_breakpoint_kind_from_pc);
+  set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch, nios2_sw_breakpoint_from_kind);
 
-  set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, nios2_dummy_id);
   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, nios2_unwind_pc);
-  set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, nios2_unwind_sp);
 
   /* The dwarf2 unwinder will normally produce the best results if
      the debug information is available, so register it first.  */
@@ -2331,6 +2368,9 @@ nios2_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
   /* Single stepping.  */
   set_gdbarch_software_single_step (gdbarch, nios2_software_single_step);
 
+  /* Target options for compile.  */
+  set_gdbarch_gcc_target_options (gdbarch, nios2_gcc_target_options);
+
   /* Hook in ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
 
@@ -2339,21 +2379,18 @@ nios2_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
 
   frame_base_set_default (gdbarch, &nios2_frame_base);
 
-  set_gdbarch_print_insn (gdbarch, nios2_print_insn);
-
   /* Enable inferior call support.  */
   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, nios2_push_dummy_call);
 
-  if (tdesc_data)
-    tdesc_use_registers (gdbarch, tdesc, tdesc_data);
+  if (tdesc_data != nullptr)
+    tdesc_use_registers (gdbarch, tdesc, std::move (tdesc_data));
 
   return gdbarch;
 }
 
-extern initialize_file_ftype _initialize_nios2_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
-
+void _initialize_nios2_tdep ();
 void
-_initialize_nios2_tdep (void)
+_initialize_nios2_tdep ()
 {
   gdbarch_register (bfd_arch_nios2, nios2_gdbarch_init, NULL);
   initialize_tdesc_nios2 ();