]> git.ipfire.org Git - thirdparty/binutils-gdb.git/blobdiff - gdb/riscv-tdep.c
gdb/riscv: Add target description support
[thirdparty/binutils-gdb.git] / gdb / riscv-tdep.c
index 48ca2accb4abf61d8fe372bf63945bc84bb7db31..5965a59444058236a7bf0cd98e057dc0ffcf68a9 100644 (file)
 #include "cli/cli-decode.h"
 #include "observable.h"
 #include "prologue-value.h"
+#include "arch/riscv.h"
 
 /* The stack must be 16-byte aligned.  */
 #define SP_ALIGNMENT 16
 
-/* Forward declarations.  */
-static bool riscv_has_feature (struct gdbarch *gdbarch, char feature);
+/* The biggest alignment that the target supports.  */
+#define BIGGEST_ALIGNMENT 16
 
 /* Define a series of is_XXX_insn functions to check if the value INSN
    is an instance of instruction XXX.  */
@@ -95,110 +96,170 @@ struct riscv_unwind_cache
   CORE_ADDR frame_base;
 };
 
-/* The preferred register names for all the general purpose and floating
-   point registers.  These are what GDB will use when referencing a
-   register.  */
+/* RISC-V specific register group for CSRs.  */
 
-static const char * const riscv_gdb_reg_names[RISCV_LAST_FP_REGNUM + 1] =
-{
- "zero", "ra", "sp", "gp", "tp", "t0", "t1", "t2", "fp", "s1",
- "a0", "a1", "a2", "a3", "a4", "a5", "a6", "a7", "s2", "s3", "s4",
- "s5", "s6", "s7", "s8", "s9", "s10", "s11", "t3", "t4", "t5", "t6",
- "pc",
- "ft0", "ft1", "ft2", "ft3", "ft4", "ft5", "ft6", "ft7", "fs0", "fs1",
- "fa0", "fa1", "fa2", "fa3", "fa4", "fa5", "fa6", "fa7", "fs2", "fs3",
- "fs4", "fs5", "fs6", "fs7", "fs8", "fs9", "fs10", "fs11", "ft8", "ft9",
- "ft10", "ft11",
-};
+static reggroup *csr_reggroup = NULL;
 
-/* Map alternative register names onto their GDB register number.  */
+/* A set of registers that we expect to find in a tdesc_feature.  These
+   are use in RISCV_GDBARCH_INIT when processing the target description.  */
 
-struct riscv_register_alias
+struct riscv_register_feature
 {
-  /* The register alias.  Usually more descriptive than the
-     architectural name of the register.  */
+  /* Information for a single register.  */
+  struct register_info
+  {
+    /* The GDB register number for this register.  */
+    int regnum;
+
+    /* List of names for this register.  The first name in this list is the
+       preferred name, the name GDB should use when describing this
+       register.  */
+    std::vector <const char *> names;
+
+    /* When true this register is required in this feature set.  */
+    bool required_p;
+  };
+
+  /* The name for this feature.  This is the name used to find this feature
+     within the target description.  */
   const char *name;
 
-  /* The GDB register number.  */
-  int regnum;
+  /* List of all the registers that we expect that we might find in this
+     register set.  */
+  std::vector <struct register_info> registers;
+};
+
+/* The general x-registers feature set.  */
+
+static const struct riscv_register_feature riscv_xreg_feature =
+{
+ "org.gnu.gdb.riscv.cpu",
+ {
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 0, { "zero", "x0" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 1, { "ra", "x1" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 2, { "sp", "x2" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 3, { "gp", "x3" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 4, { "tp", "x4" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 5, { "t0", "x5" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 6, { "t1", "x6" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 7, { "t2", "x7" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 8, { "fp", "x8", "s0" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 9, { "s1", "x9" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 10, { "a0", "x10" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 11, { "a1", "x11" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 12, { "a2", "x12" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 13, { "a3", "x13" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 14, { "a4", "x14" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 15, { "a5", "x15" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 16, { "a6", "x16" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 17, { "a7", "x17" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 18, { "s2", "x18" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 19, { "s3", "x19" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 20, { "s4", "x20" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 21, { "s5", "x21" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 22, { "s6", "x22" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 23, { "s7", "x23" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 24, { "s8", "x24" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 25, { "s9", "x25" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 26, { "s10", "x26" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 27, { "s11", "x27" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 28, { "t3", "x28" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 29, { "t4", "x29" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 30, { "t5", "x30" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 31, { "t6", "x31" }, true },
+   { RISCV_ZERO_REGNUM + 32, { "pc" }, true }
+ }
 };
 
-/* Table of register aliases.  */
-
-static const struct riscv_register_alias riscv_register_aliases[] =
-{
- /* Aliases for general purpose registers.  These are the architectural
-    names, as GDB uses the more user friendly names by default.  */
- { "x0", (RISCV_ZERO_REGNUM + 0) },
- { "x1", (RISCV_ZERO_REGNUM + 1) },
- { "x2", (RISCV_ZERO_REGNUM + 2) },
- { "x3", (RISCV_ZERO_REGNUM + 3) },
- { "x4", (RISCV_ZERO_REGNUM + 4) },
- { "x5", (RISCV_ZERO_REGNUM + 5) },
- { "x6", (RISCV_ZERO_REGNUM + 6) },
- { "x7", (RISCV_ZERO_REGNUM + 7) },
- { "x8", (RISCV_ZERO_REGNUM + 8) },
- { "s0", (RISCV_ZERO_REGNUM + 8) },    /* fp, s0, and x8 are all aliases.  */
- { "x9", (RISCV_ZERO_REGNUM + 9) },
- { "x10", (RISCV_ZERO_REGNUM + 10) },
- { "x11", (RISCV_ZERO_REGNUM + 11) },
- { "x12", (RISCV_ZERO_REGNUM + 12) },
- { "x13", (RISCV_ZERO_REGNUM + 13) },
- { "x14", (RISCV_ZERO_REGNUM + 14) },
- { "x15", (RISCV_ZERO_REGNUM + 15) },
- { "x16", (RISCV_ZERO_REGNUM + 16) },
- { "x17", (RISCV_ZERO_REGNUM + 17) },
- { "x18", (RISCV_ZERO_REGNUM + 18) },
- { "x19", (RISCV_ZERO_REGNUM + 19) },
- { "x20", (RISCV_ZERO_REGNUM + 20) },
- { "x21", (RISCV_ZERO_REGNUM + 21) },
- { "x22", (RISCV_ZERO_REGNUM + 22) },
- { "x23", (RISCV_ZERO_REGNUM + 23) },
- { "x24", (RISCV_ZERO_REGNUM + 24) },
- { "x25", (RISCV_ZERO_REGNUM + 25) },
- { "x26", (RISCV_ZERO_REGNUM + 26) },
- { "x27", (RISCV_ZERO_REGNUM + 27) },
- { "x28", (RISCV_ZERO_REGNUM + 28) },
- { "x29", (RISCV_ZERO_REGNUM + 29) },
- { "x30", (RISCV_ZERO_REGNUM + 30) },
- { "x31", (RISCV_ZERO_REGNUM + 31) },
-
- /* Aliases for the floating-point registers.  These are the architectural
-    names as GDB uses the more user friendly names by default.  */
- { "f0", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 0) },
- { "f1", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 1) },
- { "f2", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 2) },
- { "f3", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 3) },
- { "f4", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 4) },
- { "f5", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 5) },
- { "f6", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 6) },
- { "f7", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 7) },
- { "f8", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 8) },
- { "f9", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 9) },
- { "f10", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 10) },
- { "f11", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 11) },
- { "f12", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 12) },
- { "f13", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 13) },
- { "f14", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 14) },
- { "f15", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 15) },
- { "f16", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 16) },
- { "f17", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 17) },
- { "f18", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 18) },
- { "f19", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 19) },
- { "f20", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 20) },
- { "f21", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 21) },
- { "f22", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 22) },
- { "f23", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 23) },
- { "f24", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 24) },
- { "f25", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 25) },
- { "f26", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 26) },
- { "f27", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 27) },
- { "f28", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 28) },
- { "f29", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 29) },
- { "f30", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 30) },
- { "f31", (RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 31) },
+/* The f-registers feature set.  */
+
+static const struct riscv_register_feature riscv_freg_feature =
+{
+ "org.gnu.gdb.riscv.fpu",
+ {
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 0, { "ft0", "f0" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 1, { "ft1", "f1" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 2, { "ft2", "f2" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 3, { "ft3", "f3" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 4, { "ft4", "f4" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 5, { "ft5", "f5" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 6, { "ft6", "f6" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 7, { "ft7", "f7" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 8, { "fs0", "f8", "s0" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 9, { "fs1", "f9" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 10, { "fa0", "f10" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 11, { "fa1", "f11" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 12, { "fa2", "f12" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 13, { "fa3", "f13" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 14, { "fa4", "f14" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 15, { "fa5", "f15" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 16, { "fa6", "f16" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 17, { "fa7", "f17" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 18, { "fs2", "f18" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 19, { "fs3", "f19" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 20, { "fs4", "f20" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 21, { "fs5", "f21" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 22, { "fs6", "f22" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 23, { "fs7", "f23" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 24, { "fs8", "f24" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 25, { "fs9", "f25" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 26, { "fs10", "f26" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 27, { "fs11", "f27" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 28, { "ft8", "f28" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 29, { "ft9", "f29" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 30, { "ft10", "f30" }, true },
+   { RISCV_FIRST_FP_REGNUM + 31, { "ft11", "f31" }, true },
+
+   { RISCV_CSR_FFLAGS_REGNUM, { "fflags" }, true },
+   { RISCV_CSR_FRM_REGNUM, { "frm" }, true },
+   { RISCV_CSR_FCSR_REGNUM, { "fcsr" }, true },
+
+ }
+};
+
+/* Set of virtual registers.  These are not physical registers on the
+   hardware, but might be available from the target.  These are not pseudo
+   registers, reading these really does result in a register read from the
+   target, it is just that there might not be a physical register backing
+   the result.  */
+
+static const struct riscv_register_feature riscv_virtual_feature =
+{
+ "org.gnu.gdb.riscv.virtual",
+ {
+   { RISCV_PRIV_REGNUM, { "priv" }, false }
+ }
+};
+
+/* Feature set for CSRs.  This set is NOT constant as the register names
+   list for each register is not complete.  The aliases are computed
+   during RISCV_CREATE_CSR_ALIASES.  */
+
+static struct riscv_register_feature riscv_csr_feature =
+{
+ "org.gnu.gdb.riscv.csr",
+ {
+#define DECLARE_CSR(NAME,VALUE) \
+  { RISCV_ ## VALUE ## _REGNUM, { # NAME }, false },
+#include "opcode/riscv-opc.h"
+#undef DECLARE_CSR
+ }
 };
 
+/* Complete RISCV_CSR_FEATURE, building the CSR alias names and adding them
+   to the name list for each register.  */
+
+static void
+riscv_create_csr_aliases ()
+{
+  for (auto &reg : riscv_csr_feature.registers)
+    {
+      int csr_num = reg.regnum - RISCV_FIRST_CSR_REGNUM;
+      const char *alias = xstrprintf ("csr%d", csr_num);
+      reg.names.push_back (alias);
+    }
+}
+
 /* Controls whether we place compressed breakpoints or not.  When in auto
    mode GDB tries to determine if the target supports compressed
    breakpoints, and uses them if it does.  */
@@ -290,95 +351,25 @@ static unsigned int riscv_debug_infcall = 0;
 
 static unsigned int riscv_debug_unwinder = 0;
 
-/* Read the MISA register from the target.  The register will only be read
-   once, and the value read will be cached.  If the register can't be read
-   from the target then a default value (0) will be returned.  If the
-   pointer READ_P is not null, then the bool pointed to is updated  to
-   indicate if the value returned was read from the target (true) or is the
-   default (false).  */
+/* When this is set to non-zero debugging information about gdbarch
+   initialisation will be printed.  */
 
-static uint32_t
-riscv_read_misa_reg (bool *read_p)
-{
-  uint32_t value = 0;
+static unsigned int riscv_debug_gdbarch = 0;
 
-  if (target_has_registers)
-    {
-      struct frame_info *frame = get_current_frame ();
-
-      TRY
-       {
-         value = get_frame_register_unsigned (frame,
-                                              RISCV_CSR_MISA_REGNUM);
-       }
-      CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
-       {
-         /* Old cores might have MISA located at a different offset.  */
-         value = get_frame_register_unsigned (frame,
-                                              RISCV_CSR_LEGACY_MISA_REGNUM);
-       }
-      END_CATCH
-    }
-
-  return value;
-}
-
-/* Return true if FEATURE is available for the architecture GDBARCH.  The
-   FEATURE should be one of the single character feature codes described in
-   the RiscV ISA manual, these are between 'A' and 'Z'.  */
-
-static bool
-riscv_has_feature (struct gdbarch *gdbarch, char feature)
-{
-  bool have_read_misa = false;
-  uint32_t misa;
-
-  gdb_assert (feature >= 'A' && feature <= 'Z');
-
-  misa = riscv_read_misa_reg (&have_read_misa);
-  if (!have_read_misa || misa == 0)
-    misa = gdbarch_tdep (gdbarch)->core_features;
-
-  return (misa & (1 << (feature - 'A'))) != 0;
-}
-
-/* Return the width in bytes  of the general purpose registers for GDBARCH.
-   Possible return values are 4, 8, or 16 for RiscV variants RV32, RV64, or
-   RV128.  */
+/* See riscv-tdep.h.  */
 
 int
 riscv_isa_xlen (struct gdbarch *gdbarch)
 {
-  switch (gdbarch_tdep (gdbarch)->abi.fields.base_len)
-    {
-    default:
-      warning (_("unknown xlen size, assuming 4 bytes"));
-      /* Fall through.  */
-    case 1:
-      return 4;
-    case 2:
-      return 8;
-    case 3:
-      return 16;
-    }
+  return gdbarch_tdep (gdbarch)->features.xlen;
 }
 
-/* Return the width in bytes of the floating point registers for GDBARCH.
-   If this architecture has no floating point registers, then return 0.
-   Possible values are 4, 8, or 16 for depending on which of single, double
-   or quad floating point support is available.  */
+/* See riscv-tdep.h.  */
 
-static int
+int
 riscv_isa_flen (struct gdbarch *gdbarch)
 {
-  if (riscv_has_feature (gdbarch, 'Q'))
-    return 16;
-  else if (riscv_has_feature (gdbarch, 'D'))
-    return 8;
-  else if (riscv_has_feature (gdbarch, 'F'))
-    return 4;
-
-  return 0;
+  return gdbarch_tdep (gdbarch)->features.flen;
 }
 
 /* Return true if the target for GDBARCH has floating point hardware.  */
@@ -394,7 +385,7 @@ riscv_has_fp_regs (struct gdbarch *gdbarch)
 static bool
 riscv_has_fp_abi (struct gdbarch *gdbarch)
 {
-  return (gdbarch_tdep (gdbarch)->abi.fields.float_abi != 0);
+  return gdbarch_tdep (gdbarch)->features.hw_float_abi;
 }
 
 /* Return true if REGNO is a floating pointer register.  */
@@ -413,18 +404,34 @@ riscv_breakpoint_kind_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr)
 {
   if (use_compressed_breakpoints == AUTO_BOOLEAN_AUTO)
     {
+      bool unaligned_p = false;
       gdb_byte buf[1];
 
-      /* Read the opcode byte to determine the instruction length.  */
-      read_code (*pcptr, buf, 1);
+      /* Some targets don't support unaligned reads.  The address can only
+        be unaligned if the C extension is supported.  So it is safe to
+        use a compressed breakpoint in this case.  */
+      if (*pcptr & 0x2)
+       unaligned_p = true;
+      else
+       {
+         /* Read the opcode byte to determine the instruction length.  */
+         read_code (*pcptr, buf, 1);
+       }
 
       if (riscv_debug_breakpoints)
-       fprintf_unfiltered
-         (gdb_stdlog,
-          "Using %s for breakpoint at %s (instruction length %d)\n",
-          riscv_insn_length (buf[0]) == 2 ? "C.EBREAK" : "EBREAK",
-          paddress (gdbarch, *pcptr), riscv_insn_length (buf[0]));
-      if (riscv_insn_length (buf[0]) == 2)
+       {
+         const char *bp = (unaligned_p || riscv_insn_length (buf[0]) == 2
+                           ? "C.EBREAK" : "EBREAK");
+
+         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "Using %s for breakpoint at %s ",
+                             bp, paddress (gdbarch, *pcptr));
+         if (unaligned_p)
+           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(unaligned address)\n");
+         else
+           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(instruction length %d)\n",
+                               riscv_insn_length (buf[0]));
+       }
+      if (unaligned_p || riscv_insn_length (buf[0]) == 2)
        return 2;
       else
        return 4;
@@ -464,16 +471,36 @@ value_of_riscv_user_reg (struct frame_info *frame, const void *baton)
   return value_of_register (*reg_p, frame);
 }
 
-/* Implement the register_name gdbarch method.  */
+/* Implement the register_name gdbarch method.  This is used instead of
+   the function supplied by calling TDESC_USE_REGISTERS so that we can
+   ensure the preferred names are offered.  */
 
 static const char *
 riscv_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 {
-  /* Prefer to use the alias. */
-  if (regnum >= RISCV_ZERO_REGNUM && regnum <= RISCV_LAST_FP_REGNUM)
+  /* Lookup the name through the target description.  If we get back NULL
+     then this is an unknown register.  If we do get a name back then we
+     look up the registers preferred name below.  */
+  const char *name = tdesc_register_name (gdbarch, regnum);
+  if (name == NULL || name[0] == '\0')
+    return NULL;
+
+  if (regnum >= RISCV_ZERO_REGNUM && regnum < RISCV_FIRST_FP_REGNUM)
+    {
+      gdb_assert (regnum < riscv_xreg_feature.registers.size ());
+      return riscv_xreg_feature.registers[regnum].names[0];
+    }
+
+  if (regnum >= RISCV_FIRST_FP_REGNUM && regnum <= RISCV_LAST_FP_REGNUM)
     {
-      gdb_assert (regnum < ARRAY_SIZE (riscv_gdb_reg_names));
-      return riscv_gdb_reg_names[regnum];
+      if (riscv_has_fp_regs (gdbarch))
+        {
+          regnum -= RISCV_FIRST_FP_REGNUM;
+          gdb_assert (regnum < riscv_freg_feature.registers.size ());
+          return riscv_freg_feature.registers[regnum].names[0];
+        }
+      else
+        return NULL;
     }
 
   /* Check that there's no gap between the set of registers handled above,
@@ -482,17 +509,23 @@ riscv_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 
   if (regnum >= RISCV_FIRST_CSR_REGNUM && regnum <= RISCV_LAST_CSR_REGNUM)
     {
-      static char buf[20];
+#define DECLARE_CSR(NAME,VALUE) \
+      case RISCV_ ## VALUE ## _REGNUM: return # NAME;
 
-      xsnprintf (buf, sizeof (buf), "csr%d",
-                regnum - RISCV_FIRST_CSR_REGNUM);
-      return buf;
+      switch (regnum)
+       {
+         #include "opcode/riscv-opc.h"
+       }
+#undef DECLARE_CSR
     }
 
   if (regnum == RISCV_PRIV_REGNUM)
     return "priv";
 
-  return NULL;
+  /* It is possible that that the target provides some registers that GDB
+     is unaware of, in that case just return the NAME from the target
+     description.  */
+  return name;
 }
 
 /* Construct a type for 64-bit FP registers.  */
@@ -529,115 +562,59 @@ riscv_fpreg_d_type (struct gdbarch *gdbarch)
   return tdep->riscv_fpreg_d_type;
 }
 
-/* Construct a type for 128-bit FP registers.  */
+/* Implement the register_type gdbarch method.  This is installed as an
+   for the override setup by TDESC_USE_REGISTERS, for most registers we
+   delegate the type choice to the target description, but for a few
+   registers we try to improve the types if the target description has
+   taken a simplistic approach.  */
 
 static struct type *
-riscv_fpreg_q_type (struct gdbarch *gdbarch)
+riscv_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 {
-  struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
+  struct type *type = tdesc_register_type (gdbarch, regnum);
+  int xlen = riscv_isa_xlen (gdbarch);
 
-  if (tdep->riscv_fpreg_q_type == nullptr)
+  /* We want to perform some specific type "fixes" in cases where we feel
+     that we really can do better than the target description.  For all
+     other cases we just return what the target description says.  */
+  if (riscv_is_fp_regno_p (regnum))
     {
-      const struct builtin_type *bt = builtin_type (gdbarch);
-
-      /* The type we're building is this: */
-#if 0
-      union __gdb_builtin_type_fpreg_d
-      {
-       float f;
-       double d;
-       long double ld;
-      };
-#endif
-
-      struct type *t;
-
-      t = arch_composite_type (gdbarch,
-                              "__gdb_builtin_type_fpreg_q", TYPE_CODE_UNION);
-      append_composite_type_field (t, "float", bt->builtin_float);
-      append_composite_type_field (t, "double", bt->builtin_double);
-      append_composite_type_field (t, "long double", bt->builtin_long_double);
-      TYPE_VECTOR (t) = 1;
-      TYPE_NAME (t) = "builtin_type_fpreg_q";
-      tdep->riscv_fpreg_q_type = t;
+      /* This spots the case for RV64 where the double is defined as
+         either 'ieee_double' or 'float' (which is the generic name that
+         converts to 'double' on 64-bit).  In these cases its better to
+         present the registers using a union type.  */
+      int flen = riscv_isa_flen (gdbarch);
+      if (flen == 8
+          && TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
+          && TYPE_LENGTH (type) == flen
+          && (strcmp (TYPE_NAME (type), "builtin_type_ieee_double") == 0
+              || strcmp (TYPE_NAME (type), "double") == 0))
+        type = riscv_fpreg_d_type (gdbarch);
     }
 
-  return tdep->riscv_fpreg_q_type;
-}
-
-/* Implement the register_type gdbarch method.  */
-
-static struct type *
-riscv_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
-{
-  int regsize;
-
-  if (regnum < RISCV_FIRST_FP_REGNUM)
+  if ((regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch)
+       || regnum == RISCV_RA_REGNUM
+       || regnum == RISCV_FP_REGNUM
+       || regnum == RISCV_SP_REGNUM
+       || regnum == RISCV_GP_REGNUM
+       || regnum == RISCV_TP_REGNUM)
+      && TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_INT
+      && TYPE_LENGTH (type) == xlen)
     {
+      /* This spots the case where some interesting registers are defined
+         as simple integers of the expected size, we force these registers
+         to be pointers as we believe that is more useful.  */
       if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch)
-         || regnum == RISCV_RA_REGNUM)
-       return builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
-
-      if (regnum == RISCV_FP_REGNUM
-         || regnum == RISCV_SP_REGNUM
-         || regnum == RISCV_GP_REGNUM
-         || regnum == RISCV_TP_REGNUM)
-       return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
-
-      /* Remaining GPRs vary in size based on the current ISA.  */
-      regsize = riscv_isa_xlen (gdbarch);
-      switch (regsize)
-       {
-       case 4:
-         return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
-       case 8:
-         return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
-       case 16:
-         return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint128;
-       default:
-         internal_error (__FILE__, __LINE__,
-                         _("unknown isa regsize %i"), regsize);
-       }
-    }
-  else if (regnum <= RISCV_LAST_FP_REGNUM)
-    {
-      regsize = riscv_isa_xlen (gdbarch);
-      switch (regsize)
-       {
-       case 4:
-         return builtin_type (gdbarch)->builtin_float;
-       case 8:
-         return riscv_fpreg_d_type (gdbarch);
-       case 16:
-         return riscv_fpreg_q_type (gdbarch);
-       default:
-         internal_error (__FILE__, __LINE__,
-                         _("unknown isa regsize %i"), regsize);
-       }
+          || regnum == RISCV_RA_REGNUM)
+        type = builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
+      else if (regnum == RISCV_FP_REGNUM
+               || regnum == RISCV_SP_REGNUM
+               || regnum == RISCV_GP_REGNUM
+               || regnum == RISCV_TP_REGNUM)
+       type = builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
     }
-  else if (regnum == RISCV_PRIV_REGNUM)
-    return builtin_type (gdbarch)->builtin_int8;
-  else
-    {
-      if (regnum == RISCV_CSR_FFLAGS_REGNUM
-         || regnum == RISCV_CSR_FRM_REGNUM
-         || regnum == RISCV_CSR_FCSR_REGNUM)
-       return builtin_type (gdbarch)->builtin_int32;
 
-      regsize = riscv_isa_xlen (gdbarch);
-      switch (regsize)
-       {
-       case 4:
-         return builtin_type (gdbarch)->builtin_int32;
-       case 8:
-         return builtin_type (gdbarch)->builtin_int64;
-       case 16:
-         return builtin_type (gdbarch)->builtin_int128;
-       default:
-         internal_error (__FILE__, __LINE__,
-                         _("unknown isa regsize %i"), regsize);
-       }
-    }
+  return type;
 }
 
 /* Helper for riscv_print_registers_info, prints info for a single register
@@ -650,14 +627,28 @@ riscv_print_one_register_info (struct gdbarch *gdbarch,
                               int regnum)
 {
   const char *name = gdbarch_register_name (gdbarch, regnum);
-  struct value *val = value_of_register (regnum, frame);
-  struct type *regtype = value_type (val);
+  struct value *val;
+  struct type *regtype;
   int print_raw_format;
   enum tab_stops { value_column_1 = 15 };
 
   fputs_filtered (name, file);
   print_spaces_filtered (value_column_1 - strlen (name), file);
 
+  TRY
+    {
+      val = value_of_register (regnum, frame);
+      regtype = value_type (val);
+    }
+  CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
+    {
+      /* Handle failure to read a register without interrupting the entire
+         'info registers' flow.  */
+      fprintf_filtered (file, "%s\n", ex.message);
+      return;
+    }
+  END_CATCH
+
   print_raw_format = (value_entirely_available (val)
                      && !value_optimized_out (val));
 
@@ -872,6 +863,15 @@ riscv_register_reggroup_p (struct gdbarch  *gdbarch, int regnum,
       || gdbarch_register_name (gdbarch, regnum)[0] == '\0')
     return 0;
 
+  if (regnum > RISCV_LAST_REGNUM)
+    {
+      int ret = tdesc_register_in_reggroup_p (gdbarch, regnum, reggroup);
+      if (ret != -1)
+        return ret;
+
+      return default_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, reggroup);
+    }
+
   if (reggroup == all_reggroup)
     {
       if (regnum < RISCV_FIRST_CSR_REGNUM || regnum == RISCV_PRIV_REGNUM)
@@ -894,7 +894,7 @@ riscv_register_reggroup_p (struct gdbarch  *gdbarch, int regnum,
       else
        return regnum < RISCV_FIRST_FP_REGNUM;
     }
-  else if (reggroup == system_reggroup)
+  else if (reggroup == system_reggroup || reggroup == csr_reggroup)
     {
       if (regnum == RISCV_PRIV_REGNUM)
        return 1;
@@ -922,7 +922,6 @@ riscv_print_registers_info (struct gdbarch *gdbarch,
   if (regnum != -1)
     {
       /* Print one specified register.  */
-      gdb_assert (regnum <= RISCV_LAST_REGNUM);
       if (gdbarch_register_name (gdbarch, regnum) == NULL
          || *(gdbarch_register_name (gdbarch, regnum)) == '\0')
         error (_("Not a valid register for the current processor type"));
@@ -949,7 +948,7 @@ riscv_print_registers_info (struct gdbarch *gdbarch,
            continue;
 
          /* Is the register in the group we're interested in?  */
-         if (!riscv_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, reggroup))
+         if (!gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, reggroup))
            continue;
 
          riscv_print_one_register_info (gdbarch, file, frame, regnum);
@@ -1227,7 +1226,9 @@ riscv_insn::fetch_instruction (struct gdbarch *gdbarch,
   return extract_unsigned_integer (buf, instlen, byte_order);
 }
 
-/* Fetch from target memory an instruction at PC and decode it.  */
+/* Fetch from target memory an instruction at PC and decode it.  This can
+   throw an error if the memory access fails, callers are responsible for
+   handling this error if that is appropriate.  */
 
 void
 riscv_insn::decode (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
@@ -1611,6 +1612,10 @@ riscv_type_alignment (struct type *t)
       return TYPE_LENGTH (t);
 
     case TYPE_CODE_ARRAY:
+      if (TYPE_VECTOR (t))
+       return std::min (TYPE_LENGTH (t), (unsigned) BIGGEST_ALIGNMENT);
+      /* FALLTHROUGH */
+
     case TYPE_CODE_COMPLEX:
       return riscv_type_alignment (TYPE_TARGET_TYPE (t));
 
@@ -1701,6 +1706,9 @@ struct riscv_arg_info
        then this offset will be set to 0.  */
     int c_offset;
   } argloc[2];
+
+  /* TRUE if this is an unnamed argument.  */
+  bool is_unnamed;
 };
 
 /* Information about a set of registers being used for passing arguments as
@@ -1894,12 +1902,19 @@ riscv_call_arg_scalar_int (struct riscv_arg_info *ainfo,
     }
   else
     {
-      int len = (ainfo->length > cinfo->xlen) ? cinfo->xlen : ainfo->length;
+      int len = std::min (ainfo->length, cinfo->xlen);
+      int align = std::max (ainfo->align, cinfo->xlen);
+
+      /* Unnamed arguments in registers that require 2*XLEN alignment are
+        passed in an aligned register pair.  */
+      if (ainfo->is_unnamed && (align == cinfo->xlen * 2)
+         && cinfo->int_regs.next_regnum & 1)
+       cinfo->int_regs.next_regnum++;
 
       if (!riscv_assign_reg_location (&ainfo->argloc[0],
                                      &cinfo->int_regs, len, 0))
        riscv_assign_stack_location (&ainfo->argloc[0],
-                                    &cinfo->memory, len, ainfo->align);
+                                    &cinfo->memory, len, align);
 
       if (len < ainfo->length)
        {
@@ -2176,7 +2191,9 @@ riscv_call_arg_struct (struct riscv_arg_info *ainfo,
    selected from CINFO which holds information about what call argument
    locations are available for use next.  The TYPE is the type of the
    argument being passed, this information is recorded into AINFO (along
-   with some additional information derived from the type).
+   with some additional information derived from the type).  IS_UNNAMED
+   is true if this is an unnamed (stdarg) argument, this info is also
+   recorded into AINFO.
 
    After assigning a location to AINFO, CINFO will have been updated.  */
 
@@ -2184,11 +2201,12 @@ static void
 riscv_arg_location (struct gdbarch *gdbarch,
                    struct riscv_arg_info *ainfo,
                    struct riscv_call_info *cinfo,
-                   struct type *type)
+                   struct type *type, bool is_unnamed)
 {
   ainfo->type = type;
   ainfo->length = TYPE_LENGTH (ainfo->type);
   ainfo->align = riscv_type_alignment (ainfo->type);
+  ainfo->is_unnamed = is_unnamed;
   ainfo->contents = nullptr;
 
   switch (TYPE_CODE (ainfo->type))
@@ -2323,7 +2341,7 @@ riscv_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
                       int nargs,
                       struct value **args,
                       CORE_ADDR sp,
-                      int struct_return,
+                      function_call_return_method return_method,
                       CORE_ADDR struct_addr)
 {
   int i;
@@ -2337,8 +2355,13 @@ riscv_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
 
   CORE_ADDR osp = sp;
 
+  struct type *ftype = check_typedef (value_type (function));
+
+  if (TYPE_CODE (ftype) == TYPE_CODE_PTR)
+    ftype = check_typedef (TYPE_TARGET_TYPE (ftype));
+
   /* We'll use register $a0 if we're returning a struct.  */
-  if (struct_return)
+  if (return_method == return_method_struct)
     ++call_info.int_regs.next_regnum;
 
   for (i = 0; i < nargs; ++i)
@@ -2350,7 +2373,8 @@ riscv_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
       arg_value = args[i];
       arg_type = check_typedef (value_type (arg_value));
 
-      riscv_arg_location (gdbarch, info, &call_info, arg_type);
+      riscv_arg_location (gdbarch, info, &call_info, arg_type,
+                         TYPE_VARARGS (ftype) && i >= TYPE_NFIELDS (ftype));
 
       if (info->type != arg_type)
        arg_value = value_cast (info->type, arg_value);
@@ -2368,7 +2392,7 @@ riscv_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
               (riscv_has_fp_abi (gdbarch) ? "is" : "is not"));
       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, ": xlen: %d\n: flen: %d\n",
               call_info.xlen, call_info.flen);
-      if (struct_return)
+      if (return_method == return_method_struct)
        fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
                            "[*] struct return pointer in register $A0\n");
       for (i = 0; i < nargs; ++i)
@@ -2395,7 +2419,7 @@ riscv_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
 
   /* Now load the argument into registers, or onto the stack.  */
 
-  if (struct_return)
+  if (return_method == return_method_struct)
     {
       gdb_byte buf[sizeof (LONGEST)];
 
@@ -2527,7 +2551,7 @@ riscv_return_value (struct gdbarch  *gdbarch,
   struct type *arg_type;
 
   arg_type = check_typedef (type);
-  riscv_arg_location (gdbarch, &info, &call_info, arg_type);
+  riscv_arg_location (gdbarch, &info, &call_info, arg_type, false);
 
   if (riscv_debug_infcall > 0)
     {
@@ -2723,8 +2747,17 @@ riscv_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
 {
   struct riscv_unwind_cache *cache;
 
-  cache = riscv_frame_cache (this_frame, prologue_cache);
-  *this_id = cache->this_id;
+  TRY
+    {
+      cache = riscv_frame_cache (this_frame, prologue_cache);
+      *this_id = cache->this_id;
+    }
+  CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
+    {
+      /* Ignore errors, this leaves the frame id as the predefined outer
+         frame id which terminates the backtrace at this point.  */
+    }
+  END_CATCH
 }
 
 /* Implement the prev_register callback for RiscV frame unwinder.  */
@@ -2756,36 +2789,26 @@ static const struct frame_unwind riscv_frame_unwind =
   /*.prev_arch     =*/ NULL,
 };
 
-/* Initialize the current architecture based on INFO.  If possible,
-   re-use an architecture from ARCHES, which is a list of
-   architectures already created during this debugging session.
-
-   Called e.g. at program startup, when reading a core file, and when
-   reading a binary file.  */
+/* Find a suitable default target description.  Use the contents of INFO,
+   specifically the bfd object being executed, to guide the selection of a
+   suitable default target description.  */
 
-static struct gdbarch *
-riscv_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
-                   struct gdbarch_list *arches)
+static struct target_desc *
+riscv_find_default_target_description (const struct gdbarch_info info)
 {
-  struct gdbarch *gdbarch;
-  struct gdbarch_tdep *tdep;
-  struct gdbarch_tdep tmp_tdep;
-  int i;
+  struct riscv_gdbarch_features features;
 
-  /* Ideally, we'd like to get as much information from the target for
-     things like register size, and whether the target has floating point
-     hardware.  However, there are some things that the target can't tell
-     us, like, what ABI is being used.
-
-     So, for now, we take as much information as possible from the ELF,
-     including things like register size, and FP hardware support, along
-     with information about the ABI.
-
-     Information about this target is built up in TMP_TDEP, and then we
-     look for an existing gdbarch in ARCHES that matches TMP_TDEP.  If no
-     match is found we'll create a new gdbarch and copy TMP_TDEP over.  */
-  memset (&tmp_tdep, 0, sizeof (tmp_tdep));
+  /* Setup some arbitrary defaults.  */
+  features.xlen = 8;
+  features.flen = 0;
+  features.hw_float_abi = false;
 
+  /* Now try to improve on the defaults by looking at the binary we are
+     going to execute.  We assume the user knows what they are doing and
+     that the target will match the binary.  Remember, this code path is
+     only used at all if the target hasn't given us a description, so this
+     is really a last ditched effort to do something sane before giving
+     up.  */
   if (info.abfd != NULL
       && bfd_get_flavour (info.abfd) == bfd_target_elf_flavour)
     {
@@ -2793,26 +2816,22 @@ riscv_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
       int e_flags = elf_elfheader (info.abfd)->e_flags;
 
       if (eclass == ELFCLASS32)
-       tmp_tdep.abi.fields.base_len = 1;
+       features.xlen = 4;
       else if (eclass == ELFCLASS64)
-       tmp_tdep.abi.fields.base_len = 2;
+       features.xlen = 8;
       else
-        internal_error (__FILE__, __LINE__,
+       internal_error (__FILE__, __LINE__,
                        _("unknown ELF header class %d"), eclass);
 
-      if (e_flags & EF_RISCV_RVC)
-       tmp_tdep.core_features |= (1 << ('C' - 'A'));
-
       if (e_flags & EF_RISCV_FLOAT_ABI_DOUBLE)
        {
-         tmp_tdep.abi.fields.float_abi = 2;
-         tmp_tdep.core_features |= (1 << ('D' - 'A'));
-         tmp_tdep.core_features |= (1 << ('F' - 'A'));
+         features.flen = 8;
+         features.hw_float_abi = true;
        }
       else if (e_flags & EF_RISCV_FLOAT_ABI_SINGLE)
        {
-         tmp_tdep.abi.fields.float_abi = 1;
-         tmp_tdep.core_features |= (1 << ('F' - 'A'));
+         features.flen = 4;
+         features.hw_float_abi = true;
        }
     }
   else
@@ -2820,25 +2839,210 @@ riscv_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
       const struct bfd_arch_info *binfo = info.bfd_arch_info;
 
       if (binfo->bits_per_word == 32)
-       tmp_tdep.abi.fields.base_len = 1;
+       features.xlen = 4;
       else if (binfo->bits_per_word == 64)
-       tmp_tdep.abi.fields.base_len = 2;
+       features.xlen = 8;
       else
-        internal_error (__FILE__, __LINE__, _("unknown bits_per_word %d"),
+       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("unknown bits_per_word %d"),
                        binfo->bits_per_word);
     }
 
+  /* Now build a target description based on the feature set.  */
+  return riscv_create_target_description (features);
+}
+
+/* All of the registers in REG_SET are checked for in FEATURE, TDESC_DATA
+   is updated with the register numbers for each register as listed in
+   REG_SET.  If any register marked as required in REG_SET is not found in
+   FEATURE then this function returns false, otherwise, it returns true.  */
+
+static bool
+riscv_check_tdesc_feature (struct tdesc_arch_data *tdesc_data,
+                           const struct tdesc_feature *feature,
+                           const struct riscv_register_feature *reg_set)
+{
+  for (const auto &reg : reg_set->registers)
+    {
+      bool found = false;
+
+      for (const char *name : reg.names)
+       {
+         found =
+           tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data, reg.regnum, name);
+
+         if (found)
+           break;
+       }
+
+      if (!found && reg.required_p)
+       return false;
+    }
+
+  return true;
+}
+
+/* Add all the expected register sets into GDBARCH.  */
+
+static void
+riscv_add_reggroups (struct gdbarch *gdbarch)
+{
+  /* Add predefined register groups.  */
+  reggroup_add (gdbarch, all_reggroup);
+  reggroup_add (gdbarch, save_reggroup);
+  reggroup_add (gdbarch, restore_reggroup);
+  reggroup_add (gdbarch, system_reggroup);
+  reggroup_add (gdbarch, vector_reggroup);
+  reggroup_add (gdbarch, general_reggroup);
+  reggroup_add (gdbarch, float_reggroup);
+
+  /* Add RISC-V specific register groups.  */
+  reggroup_add (gdbarch, csr_reggroup);
+}
+
+/* Create register aliases for all the alternative names that exist for
+   registers in REG_SET.  */
+
+static void
+riscv_setup_register_aliases (struct gdbarch *gdbarch,
+                              const struct riscv_register_feature *reg_set)
+{
+  for (auto &reg : reg_set->registers)
+    {
+      /* The first item in the names list is the preferred name for the
+         register, this is what RISCV_REGISTER_NAME returns, and so we
+         don't need to create an alias with that name here.  */
+      for (int i = 1; i < reg.names.size (); ++i)
+        user_reg_add (gdbarch, reg.names[i], value_of_riscv_user_reg,
+                      &reg.regnum);
+    }
+}
+
+/* Initialize the current architecture based on INFO.  If possible,
+   re-use an architecture from ARCHES, which is a list of
+   architectures already created during this debugging session.
+
+   Called e.g. at program startup, when reading a core file, and when
+   reading a binary file.  */
+
+static struct gdbarch *
+riscv_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
+                   struct gdbarch_list *arches)
+{
+  struct gdbarch *gdbarch;
+  struct gdbarch_tdep *tdep;
+  struct riscv_gdbarch_features features;
+  const struct target_desc *tdesc = info.target_desc;
+
+  /* Ensure we always have a target description.  */
+  if (!tdesc_has_registers (tdesc))
+    tdesc = riscv_find_default_target_description (info);
+  gdb_assert (tdesc);
+
+  if (riscv_debug_gdbarch)
+    fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "Have got a target description\n");
+
+  const struct tdesc_feature *feature_cpu
+    = tdesc_find_feature (tdesc, riscv_xreg_feature.name);
+  const struct tdesc_feature *feature_fpu
+    = tdesc_find_feature (tdesc, riscv_freg_feature.name);
+  const struct tdesc_feature *feature_virtual
+    = tdesc_find_feature (tdesc, riscv_virtual_feature.name);
+  const struct tdesc_feature *feature_csr
+    = tdesc_find_feature (tdesc, riscv_csr_feature.name);
+
+  if (feature_cpu == NULL)
+    return NULL;
+
+  struct tdesc_arch_data *tdesc_data = tdesc_data_alloc ();
+
+  bool valid_p = riscv_check_tdesc_feature (tdesc_data,
+                                            feature_cpu,
+                                            &riscv_xreg_feature);
+  if (valid_p)
+    {
+      /* Check that all of the core cpu registers have the same bitsize.  */
+      int xlen_bitsize = tdesc_register_bitsize (feature_cpu, "pc");
+
+      for (auto &tdesc_reg : feature_cpu->registers)
+        valid_p &= (tdesc_reg->bitsize == xlen_bitsize);
+
+      if (riscv_debug_gdbarch)
+        fprintf_filtered
+          (gdb_stdlog,
+           "From target-description, xlen = %d\n", xlen_bitsize);
+
+      features.xlen = (xlen_bitsize / 8);
+    }
+
+  if (feature_fpu != NULL)
+    {
+      valid_p &= riscv_check_tdesc_feature (tdesc_data, feature_fpu,
+                                            &riscv_freg_feature);
+
+      int bitsize = tdesc_register_bitsize (feature_fpu, "ft0");
+      features.flen = (bitsize / 8);
+      features.hw_float_abi = true;
+
+      if (riscv_debug_gdbarch)
+        fprintf_filtered
+          (gdb_stdlog,
+           "From target-description, flen = %d\n", bitsize);
+    }
+  else
+    {
+      features.flen = 0;
+      features.hw_float_abi = false;
+
+      if (riscv_debug_gdbarch)
+        fprintf_filtered
+          (gdb_stdlog,
+           "No FPU in target-description, assume soft-float ABI\n");
+    }
+
+  if (feature_virtual)
+    riscv_check_tdesc_feature (tdesc_data, feature_virtual,
+                               &riscv_virtual_feature);
+
+  if (feature_csr)
+    riscv_check_tdesc_feature (tdesc_data, feature_csr,
+                               &riscv_csr_feature);
+
+  if (!valid_p)
+    {
+      if (riscv_debug_gdbarch)
+        fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "Target description is not valid\n");
+      tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
+      return NULL;
+    }
+
   /* Find a candidate among the list of pre-declared architectures.  */
   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
        arches != NULL;
        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
-    if (gdbarch_tdep (arches->gdbarch)->abi.value == tmp_tdep.abi.value)
+    {
+      /* Check that the feature set of the ARCHES matches the feature set
+         we are looking for.  If it doesn't then we can't reuse this
+         gdbarch.  */
+      struct gdbarch_tdep *other_tdep = gdbarch_tdep (arches->gdbarch);
+
+      if (other_tdep->features.hw_float_abi != features.hw_float_abi
+          || other_tdep->features.xlen != features.xlen
+          || other_tdep->features.flen != features.flen)
+        continue;
+
+      break;
+    }
+
+  if (arches != NULL)
+    {
+      tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
       return arches->gdbarch;
+    }
 
   /* None found, so create a new architecture from the information provided.  */
-  tdep = (struct gdbarch_tdep *) xmalloc (sizeof *tdep);
+  tdep = new (struct gdbarch_tdep);
   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
-  memcpy (tdep, &tmp_tdep, sizeof (tmp_tdep));
+  tdep->features = features;
 
   /* Target data types.  */
   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
@@ -2858,19 +3062,6 @@ riscv_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
   set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch, riscv_sw_breakpoint_from_kind);
   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
 
-  /* Register architecture.  */
-  set_gdbarch_num_regs (gdbarch, RISCV_LAST_REGNUM + 1);
-  set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, RISCV_SP_REGNUM);
-  set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, RISCV_PC_REGNUM);
-  set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, RISCV_FP_REGNUM);
-  set_gdbarch_deprecated_fp_regnum (gdbarch, RISCV_FP_REGNUM);
-
-  /* Functions to supply register information.  */
-  set_gdbarch_register_name (gdbarch, riscv_register_name);
-  set_gdbarch_register_type (gdbarch, riscv_register_type);
-  set_gdbarch_print_registers_info (gdbarch, riscv_print_registers_info);
-  set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, riscv_register_reggroup_p);
-
   /* Functions to analyze frames.  */
   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, riscv_skip_prologue);
   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
@@ -2891,9 +3082,49 @@ riscv_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &riscv_frame_unwind);
 
-  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (riscv_register_aliases); ++i)
-    user_reg_add (gdbarch, riscv_register_aliases[i].name,
-                 value_of_riscv_user_reg, &riscv_register_aliases[i].regnum);
+  /* Register architecture.  */
+  riscv_add_reggroups (gdbarch);
+
+  /* We reserve all possible register numbers for the known registers.
+     This means the target description mechanism will add any target
+     specific registers after this number.  This helps make debugging GDB
+     just a little easier.  */
+  set_gdbarch_num_regs (gdbarch, RISCV_LAST_REGNUM + 1);
+
+  /* We don't have to provide the count of 0 here (its the default) but
+     include this line to make it explicit that, right now, we don't have
+     any pseudo registers on RISC-V.  */
+  set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, 0);
+
+  /* Some specific register numbers GDB likes to know about.  */
+  set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, RISCV_SP_REGNUM);
+  set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, RISCV_PC_REGNUM);
+
+  set_gdbarch_print_registers_info (gdbarch, riscv_print_registers_info);
+
+  /* Finalise the target description registers.  */
+  tdesc_use_registers (gdbarch, tdesc, tdesc_data);
+
+  /* Override the register type callback setup by the target description
+     mechanism.  This allows us to provide special type for floating point
+     registers.  */
+  set_gdbarch_register_type (gdbarch, riscv_register_type);
+
+  /* Override the register name callback setup by the target description
+     mechanism.  This allows us to force our preferred names for the
+     registers, no matter what the target description called them.  */
+  set_gdbarch_register_name (gdbarch, riscv_register_name);
+
+  /* Override the register group callback setup by the target description
+     mechanism.  This allows us to force registers into the groups we
+     want, ignoring what the target tells us.  */
+  set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, riscv_register_reggroup_p);
+
+  /* Create register aliases for alternative register names.  */
+  riscv_setup_register_aliases (gdbarch, &riscv_xreg_feature);
+  if (riscv_has_fp_regs (gdbarch))
+    riscv_setup_register_aliases (gdbarch, &riscv_freg_feature);
+  riscv_setup_register_aliases (gdbarch, &riscv_csr_feature);
 
   /* Hook in OS ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
@@ -3040,9 +3271,20 @@ riscv_software_single_step (struct regcache *regcache)
   return {next_pc};
 }
 
+/* Create RISC-V specific reggroups.  */
+
+static void
+riscv_init_reggroups ()
+{
+  csr_reggroup = reggroup_new ("csr", USER_REGGROUP);
+}
+
 void
 _initialize_riscv_tdep (void)
 {
+  riscv_create_csr_aliases ();
+  riscv_init_reggroups ();
+
   gdbarch_register (bfd_arch_riscv, riscv_gdbarch_init, NULL);
 
   /* Add root prefix command for all "set debug riscv" and "show debug
@@ -3087,6 +3329,16 @@ of the stack unwinding mechanism."),
                             show_riscv_debug_variable,
                             &setdebugriscvcmdlist, &showdebugriscvcmdlist);
 
+  add_setshow_zuinteger_cmd ("gdbarch", class_maintenance,
+                            &riscv_debug_gdbarch,  _("\
+Set riscv gdbarch initialisation debugging."), _("\
+Show riscv gdbarch initialisation debugging."), _("\
+When non-zero, print debugging information for the riscv gdbarch\n\
+initialisation process."),
+                            NULL,
+                            show_riscv_debug_variable,
+                            &setdebugriscvcmdlist, &showdebugriscvcmdlist);
+
   /* Add root prefix command for all "set riscv" and "show riscv" commands.  */
   add_prefix_cmd ("riscv", no_class, set_riscv_command,
                  _("RISC-V specific commands."),