126133bca18c2f6aec9b938e107cfd99abe04401
[external/binutils.git] / bfd / elf64-mmix.c
1 /* MMIX-specific support for 64-bit ELF.
2    Copyright (C) 2001-2018 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Hans-Peter Nilsson <hp@bitrange.com>
4
5    This file is part of BFD, the Binary File Descriptor library.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program; if not, write to the Free Software
19    Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston,
20    MA 02110-1301, USA.  */
21
22
23 /* No specific ABI or "processor-specific supplement" defined.  */
24
25 /* TODO:
26    - "Traditional" linker relaxation (shrinking whole sections).
27    - Merge reloc stubs jumping to same location.
28    - GETA stub relaxation (call a stub for out of range new
29      R_MMIX_GETA_STUBBABLE).  */
30
31 #include "sysdep.h"
32 #include "bfd.h"
33 #include "libbfd.h"
34 #include "elf-bfd.h"
35 #include "elf/mmix.h"
36 #include "opcode/mmix.h"
37
38 #define MINUS_ONE       (((bfd_vma) 0) - 1)
39
40 #define MAX_PUSHJ_STUB_SIZE (5 * 4)
41
42 /* Put these everywhere in new code.  */
43 #define FATAL_DEBUG                                             \
44  _bfd_abort (__FILE__, __LINE__,                                \
45              "Internal: Non-debugged code (test-case missing)")
46
47 #define BAD_CASE(x)                             \
48  _bfd_abort (__FILE__, __LINE__,                \
49              "bad case for " #x)
50
51 struct _mmix_elf_section_data
52 {
53   struct bfd_elf_section_data elf;
54   union
55   {
56     struct bpo_reloc_section_info *reloc;
57     struct bpo_greg_section_info *greg;
58   } bpo;
59
60   struct pushj_stub_info
61   {
62     /* Maximum number of stubs needed for this section.  */
63     bfd_size_type n_pushj_relocs;
64
65     /* Size of stubs after a mmix_elf_relax_section round.  */
66     bfd_size_type stubs_size_sum;
67
68     /* Per-reloc stubs_size_sum information.  The stubs_size_sum member is the sum
69        of these.  Allocated in mmix_elf_check_common_relocs.  */
70     bfd_size_type *stub_size;
71
72     /* Offset of next stub during relocation.  Somewhat redundant with the
73        above: error coverage is easier and we don't have to reset the
74        stubs_size_sum for relocation.  */
75     bfd_size_type stub_offset;
76   } pjs;
77
78   /* Whether there has been a warning that this section could not be
79      linked due to a specific cause.  FIXME: a way to access the
80      linker info or output section, then stuff the limiter guard
81      there. */
82   bfd_boolean has_warned_bpo;
83   bfd_boolean has_warned_pushj;
84 };
85
86 #define mmix_elf_section_data(sec) \
87   ((struct _mmix_elf_section_data *) elf_section_data (sec))
88
89 /* For each section containing a base-plus-offset (BPO) reloc, we attach
90    this struct as mmix_elf_section_data (section)->bpo, which is otherwise
91    NULL.  */
92 struct bpo_reloc_section_info
93   {
94     /* The base is 1; this is the first number in this section.  */
95     size_t first_base_plus_offset_reloc;
96
97     /* Number of BPO-relocs in this section.  */
98     size_t n_bpo_relocs_this_section;
99
100     /* Running index, used at relocation time.  */
101     size_t bpo_index;
102
103     /* We don't have access to the bfd_link_info struct in
104        mmix_final_link_relocate.  What we really want to get at is the
105        global single struct greg_relocation, so we stash it here.  */
106     asection *bpo_greg_section;
107   };
108
109 /* Helper struct (in global context) for the one below.
110    There's one of these created for every BPO reloc.  */
111 struct bpo_reloc_request
112   {
113     bfd_vma value;
114
115     /* Valid after relaxation.  The base is 0; the first register number
116        must be added.  The offset is in range 0..255.  */
117     size_t regindex;
118     size_t offset;
119
120     /* The order number for this BPO reloc, corresponding to the order in
121        which BPO relocs were found.  Used to create an index after reloc
122        requests are sorted.  */
123     size_t bpo_reloc_no;
124
125     /* Set when the value is computed.  Better than coding "guard values"
126        into the other members.  Is FALSE only for BPO relocs in a GC:ed
127        section.  */
128     bfd_boolean valid;
129   };
130
131 /* We attach this as mmix_elf_section_data (sec)->bpo in the linker-allocated
132    greg contents section (MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME),
133    which is linked into the register contents section
134    (MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME).  This section is created by the
135    linker; using the same hook as for usual with BPO relocs does not
136    collide.  */
137 struct bpo_greg_section_info
138   {
139     /* After GC, this reflects the number of remaining, non-excluded
140        BPO-relocs.  */
141     size_t n_bpo_relocs;
142
143     /* This is the number of allocated bpo_reloc_requests; the size of
144        sorted_indexes.  Valid after the check.*relocs functions are called
145        for all incoming sections.  It includes the number of BPO relocs in
146        sections that were GC:ed.  */
147     size_t n_max_bpo_relocs;
148
149     /* A counter used to find out when to fold the BPO gregs, since we
150        don't have a single "after-relaxation" hook.  */
151     size_t n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round;
152
153     /* The number of linker-allocated GREGs resulting from BPO relocs.
154        This is an approximation after _bfd_mmix_before_linker_allocation
155        and supposedly accurate after mmix_elf_relax_section is called for
156        all incoming non-collected sections.  */
157     size_t n_allocated_bpo_gregs;
158
159     /* Index into reloc_request[], sorted on increasing "value", secondary
160        by increasing index for strict sorting order.  */
161     size_t *bpo_reloc_indexes;
162
163     /* An array of all relocations, with the "value" member filled in by
164        the relaxation function.  */
165     struct bpo_reloc_request *reloc_request;
166   };
167
168
169 extern bfd_boolean mmix_elf_final_link (bfd *, struct bfd_link_info *);
170
171 extern void mmix_elf_symbol_processing (bfd *, asymbol *);
172
173 /* Only intended to be called from a debugger.  */
174 extern void mmix_dump_bpo_gregs
175   (struct bfd_link_info *, void (*) (const char *, ...));
176
177 static void
178 mmix_set_relaxable_size (bfd *, asection *, void *);
179 static bfd_reloc_status_type
180 mmix_elf_reloc (bfd *, arelent *, asymbol *, void *,
181                 asection *, bfd *, char **);
182 static bfd_reloc_status_type
183 mmix_final_link_relocate (reloc_howto_type *, asection *, bfd_byte *, bfd_vma,
184                           bfd_signed_vma, bfd_vma, const char *, asection *,
185                           char **);
186
187
188 /* Watch out: this currently needs to have elements with the same index as
189    their R_MMIX_ number.  */
190 static reloc_howto_type elf_mmix_howto_table[] =
191  {
192   /* This reloc does nothing.  */
193   HOWTO (R_MMIX_NONE,           /* type */
194          0,                     /* rightshift */
195          3,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
196          0,                     /* bitsize */
197          FALSE,                 /* pc_relative */
198          0,                     /* bitpos */
199          complain_overflow_dont, /* complain_on_overflow */
200          bfd_elf_generic_reloc, /* special_function */
201          "R_MMIX_NONE",         /* name */
202          FALSE,                 /* partial_inplace */
203          0,                     /* src_mask */
204          0,                     /* dst_mask */
205          FALSE),                /* pcrel_offset */
206
207   /* An 8 bit absolute relocation.  */
208   HOWTO (R_MMIX_8,              /* type */
209          0,                     /* rightshift */
210          0,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
211          8,                     /* bitsize */
212          FALSE,                 /* pc_relative */
213          0,                     /* bitpos */
214          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
215          bfd_elf_generic_reloc, /* special_function */
216          "R_MMIX_8",            /* name */
217          FALSE,                 /* partial_inplace */
218          0,                     /* src_mask */
219          0xff,                  /* dst_mask */
220          FALSE),                /* pcrel_offset */
221
222   /* An 16 bit absolute relocation.  */
223   HOWTO (R_MMIX_16,             /* type */
224          0,                     /* rightshift */
225          1,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
226          16,                    /* bitsize */
227          FALSE,                 /* pc_relative */
228          0,                     /* bitpos */
229          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
230          bfd_elf_generic_reloc, /* special_function */
231          "R_MMIX_16",           /* name */
232          FALSE,                 /* partial_inplace */
233          0,                     /* src_mask */
234          0xffff,                /* dst_mask */
235          FALSE),                /* pcrel_offset */
236
237   /* An 24 bit absolute relocation.  */
238   HOWTO (R_MMIX_24,             /* type */
239          0,                     /* rightshift */
240          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
241          24,                    /* bitsize */
242          FALSE,                 /* pc_relative */
243          0,                     /* bitpos */
244          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
245          bfd_elf_generic_reloc, /* special_function */
246          "R_MMIX_24",           /* name */
247          FALSE,                 /* partial_inplace */
248          ~0xffffff,             /* src_mask */
249          0xffffff,              /* dst_mask */
250          FALSE),                /* pcrel_offset */
251
252   /* A 32 bit absolute relocation.  */
253   HOWTO (R_MMIX_32,             /* type */
254          0,                     /* rightshift */
255          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
256          32,                    /* bitsize */
257          FALSE,                 /* pc_relative */
258          0,                     /* bitpos */
259          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
260          bfd_elf_generic_reloc, /* special_function */
261          "R_MMIX_32",           /* name */
262          FALSE,                 /* partial_inplace */
263          0,                     /* src_mask */
264          0xffffffff,            /* dst_mask */
265          FALSE),                /* pcrel_offset */
266
267   /* 64 bit relocation.  */
268   HOWTO (R_MMIX_64,             /* type */
269          0,                     /* rightshift */
270          4,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
271          64,                    /* bitsize */
272          FALSE,                 /* pc_relative */
273          0,                     /* bitpos */
274          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
275          bfd_elf_generic_reloc, /* special_function */
276          "R_MMIX_64",           /* name */
277          FALSE,                 /* partial_inplace */
278          0,                     /* src_mask */
279          MINUS_ONE,             /* dst_mask */
280          FALSE),                /* pcrel_offset */
281
282   /* An 8 bit PC-relative relocation.  */
283   HOWTO (R_MMIX_PC_8,           /* type */
284          0,                     /* rightshift */
285          0,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
286          8,                     /* bitsize */
287          TRUE,                  /* pc_relative */
288          0,                     /* bitpos */
289          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
290          bfd_elf_generic_reloc, /* special_function */
291          "R_MMIX_PC_8",         /* name */
292          FALSE,                 /* partial_inplace */
293          0,                     /* src_mask */
294          0xff,                  /* dst_mask */
295          TRUE),                 /* pcrel_offset */
296
297   /* An 16 bit PC-relative relocation.  */
298   HOWTO (R_MMIX_PC_16,          /* type */
299          0,                     /* rightshift */
300          1,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
301          16,                    /* bitsize */
302          TRUE,                  /* pc_relative */
303          0,                     /* bitpos */
304          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
305          bfd_elf_generic_reloc, /* special_function */
306          "R_MMIX_PC_16",        /* name */
307          FALSE,                 /* partial_inplace */
308          0,                     /* src_mask */
309          0xffff,                /* dst_mask */
310          TRUE),                 /* pcrel_offset */
311
312   /* An 24 bit PC-relative relocation.  */
313   HOWTO (R_MMIX_PC_24,          /* type */
314          0,                     /* rightshift */
315          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
316          24,                    /* bitsize */
317          TRUE,                  /* pc_relative */
318          0,                     /* bitpos */
319          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
320          bfd_elf_generic_reloc, /* special_function */
321          "R_MMIX_PC_24",        /* name */
322          FALSE,                 /* partial_inplace */
323          ~0xffffff,             /* src_mask */
324          0xffffff,              /* dst_mask */
325          TRUE),                 /* pcrel_offset */
326
327   /* A 32 bit absolute PC-relative relocation.  */
328   HOWTO (R_MMIX_PC_32,          /* type */
329          0,                     /* rightshift */
330          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
331          32,                    /* bitsize */
332          TRUE,                  /* pc_relative */
333          0,                     /* bitpos */
334          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
335          bfd_elf_generic_reloc, /* special_function */
336          "R_MMIX_PC_32",        /* name */
337          FALSE,                 /* partial_inplace */
338          0,                     /* src_mask */
339          0xffffffff,            /* dst_mask */
340          TRUE),                 /* pcrel_offset */
341
342   /* 64 bit PC-relative relocation.  */
343   HOWTO (R_MMIX_PC_64,          /* type */
344          0,                     /* rightshift */
345          4,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
346          64,                    /* bitsize */
347          TRUE,                  /* pc_relative */
348          0,                     /* bitpos */
349          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
350          bfd_elf_generic_reloc, /* special_function */
351          "R_MMIX_PC_64",        /* name */
352          FALSE,                 /* partial_inplace */
353          0,                     /* src_mask */
354          MINUS_ONE,             /* dst_mask */
355          TRUE),                 /* pcrel_offset */
356
357   /* GNU extension to record C++ vtable hierarchy.  */
358   HOWTO (R_MMIX_GNU_VTINHERIT, /* type */
359          0,                     /* rightshift */
360          0,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
361          0,                     /* bitsize */
362          FALSE,                 /* pc_relative */
363          0,                     /* bitpos */
364          complain_overflow_dont, /* complain_on_overflow */
365          NULL,                  /* special_function */
366          "R_MMIX_GNU_VTINHERIT", /* name */
367          FALSE,                 /* partial_inplace */
368          0,                     /* src_mask */
369          0,                     /* dst_mask */
370          TRUE),                 /* pcrel_offset */
371
372   /* GNU extension to record C++ vtable member usage.  */
373   HOWTO (R_MMIX_GNU_VTENTRY,    /* type */
374          0,                     /* rightshift */
375          0,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
376          0,                     /* bitsize */
377          FALSE,                 /* pc_relative */
378          0,                     /* bitpos */
379          complain_overflow_dont, /* complain_on_overflow */
380          _bfd_elf_rel_vtable_reloc_fn,  /* special_function */
381          "R_MMIX_GNU_VTENTRY", /* name */
382          FALSE,                 /* partial_inplace */
383          0,                     /* src_mask */
384          0,                     /* dst_mask */
385          FALSE),                /* pcrel_offset */
386
387   /* The GETA relocation is supposed to get any address that could
388      possibly be reached by the GETA instruction.  It can silently expand
389      to get a 64-bit operand, but will complain if any of the two least
390      significant bits are set.  The howto members reflect a simple GETA.  */
391   HOWTO (R_MMIX_GETA,           /* type */
392          2,                     /* rightshift */
393          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
394          19,                    /* bitsize */
395          TRUE,                  /* pc_relative */
396          0,                     /* bitpos */
397          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
398          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
399          "R_MMIX_GETA",         /* name */
400          FALSE,                 /* partial_inplace */
401          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
402          0x0100ffff,            /* dst_mask */
403          TRUE),                 /* pcrel_offset */
404
405   HOWTO (R_MMIX_GETA_1,         /* type */
406          2,                     /* rightshift */
407          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
408          19,                    /* bitsize */
409          TRUE,                  /* pc_relative */
410          0,                     /* bitpos */
411          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
412          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
413          "R_MMIX_GETA_1",               /* name */
414          FALSE,                 /* partial_inplace */
415          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
416          0x0100ffff,            /* dst_mask */
417          TRUE),                 /* pcrel_offset */
418
419   HOWTO (R_MMIX_GETA_2,         /* type */
420          2,                     /* rightshift */
421          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
422          19,                    /* bitsize */
423          TRUE,                  /* pc_relative */
424          0,                     /* bitpos */
425          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
426          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
427          "R_MMIX_GETA_2",               /* name */
428          FALSE,                 /* partial_inplace */
429          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
430          0x0100ffff,            /* dst_mask */
431          TRUE),                 /* pcrel_offset */
432
433   HOWTO (R_MMIX_GETA_3,         /* type */
434          2,                     /* rightshift */
435          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
436          19,                    /* bitsize */
437          TRUE,                  /* pc_relative */
438          0,                     /* bitpos */
439          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
440          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
441          "R_MMIX_GETA_3",               /* name */
442          FALSE,                 /* partial_inplace */
443          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
444          0x0100ffff,            /* dst_mask */
445          TRUE),                 /* pcrel_offset */
446
447   /* The conditional branches are supposed to reach any (code) address.
448      It can silently expand to a 64-bit operand, but will emit an error if
449      any of the two least significant bits are set.  The howto members
450      reflect a simple branch.  */
451   HOWTO (R_MMIX_CBRANCH,        /* type */
452          2,                     /* rightshift */
453          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
454          19,                    /* bitsize */
455          TRUE,                  /* pc_relative */
456          0,                     /* bitpos */
457          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
458          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
459          "R_MMIX_CBRANCH",      /* name */
460          FALSE,                 /* partial_inplace */
461          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
462          0x0100ffff,            /* dst_mask */
463          TRUE),                 /* pcrel_offset */
464
465   HOWTO (R_MMIX_CBRANCH_J,      /* type */
466          2,                     /* rightshift */
467          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
468          19,                    /* bitsize */
469          TRUE,                  /* pc_relative */
470          0,                     /* bitpos */
471          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
472          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
473          "R_MMIX_CBRANCH_J",    /* name */
474          FALSE,                 /* partial_inplace */
475          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
476          0x0100ffff,            /* dst_mask */
477          TRUE),                 /* pcrel_offset */
478
479   HOWTO (R_MMIX_CBRANCH_1,      /* type */
480          2,                     /* rightshift */
481          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
482          19,                    /* bitsize */
483          TRUE,                  /* pc_relative */
484          0,                     /* bitpos */
485          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
486          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
487          "R_MMIX_CBRANCH_1",    /* name */
488          FALSE,                 /* partial_inplace */
489          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
490          0x0100ffff,            /* dst_mask */
491          TRUE),                 /* pcrel_offset */
492
493   HOWTO (R_MMIX_CBRANCH_2,      /* type */
494          2,                     /* rightshift */
495          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
496          19,                    /* bitsize */
497          TRUE,                  /* pc_relative */
498          0,                     /* bitpos */
499          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
500          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
501          "R_MMIX_CBRANCH_2",    /* name */
502          FALSE,                 /* partial_inplace */
503          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
504          0x0100ffff,            /* dst_mask */
505          TRUE),                 /* pcrel_offset */
506
507   HOWTO (R_MMIX_CBRANCH_3,      /* type */
508          2,                     /* rightshift */
509          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
510          19,                    /* bitsize */
511          TRUE,                  /* pc_relative */
512          0,                     /* bitpos */
513          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
514          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
515          "R_MMIX_CBRANCH_3",    /* name */
516          FALSE,                 /* partial_inplace */
517          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
518          0x0100ffff,            /* dst_mask */
519          TRUE),                 /* pcrel_offset */
520
521   /* The PUSHJ instruction can reach any (code) address, as long as it's
522      the beginning of a function (no usable restriction).  It can silently
523      expand to a 64-bit operand, but will emit an error if any of the two
524      least significant bits are set.  It can also expand into a call to a
525      stub; see R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE.  The howto members reflect a simple
526      PUSHJ.  */
527   HOWTO (R_MMIX_PUSHJ,          /* type */
528          2,                     /* rightshift */
529          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
530          19,                    /* bitsize */
531          TRUE,                  /* pc_relative */
532          0,                     /* bitpos */
533          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
534          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
535          "R_MMIX_PUSHJ",        /* name */
536          FALSE,                 /* partial_inplace */
537          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
538          0x0100ffff,            /* dst_mask */
539          TRUE),                 /* pcrel_offset */
540
541   HOWTO (R_MMIX_PUSHJ_1,        /* type */
542          2,                     /* rightshift */
543          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
544          19,                    /* bitsize */
545          TRUE,                  /* pc_relative */
546          0,                     /* bitpos */
547          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
548          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
549          "R_MMIX_PUSHJ_1",      /* name */
550          FALSE,                 /* partial_inplace */
551          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
552          0x0100ffff,            /* dst_mask */
553          TRUE),                 /* pcrel_offset */
554
555   HOWTO (R_MMIX_PUSHJ_2,        /* type */
556          2,                     /* rightshift */
557          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
558          19,                    /* bitsize */
559          TRUE,                  /* pc_relative */
560          0,                     /* bitpos */
561          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
562          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
563          "R_MMIX_PUSHJ_2",      /* name */
564          FALSE,                 /* partial_inplace */
565          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
566          0x0100ffff,            /* dst_mask */
567          TRUE),                 /* pcrel_offset */
568
569   HOWTO (R_MMIX_PUSHJ_3,        /* type */
570          2,                     /* rightshift */
571          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
572          19,                    /* bitsize */
573          TRUE,                  /* pc_relative */
574          0,                     /* bitpos */
575          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
576          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
577          "R_MMIX_PUSHJ_3",      /* name */
578          FALSE,                 /* partial_inplace */
579          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
580          0x0100ffff,            /* dst_mask */
581          TRUE),                 /* pcrel_offset */
582
583   /* A JMP is supposed to reach any (code) address.  By itself, it can
584      reach +-64M; the expansion can reach all 64 bits.  Note that the 64M
585      limit is soon reached if you link the program in wildly different
586      memory segments.  The howto members reflect a trivial JMP.  */
587   HOWTO (R_MMIX_JMP,            /* type */
588          2,                     /* rightshift */
589          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
590          27,                    /* bitsize */
591          TRUE,                  /* pc_relative */
592          0,                     /* bitpos */
593          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
594          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
595          "R_MMIX_JMP",          /* name */
596          FALSE,                 /* partial_inplace */
597          ~0x1ffffff,            /* src_mask */
598          0x1ffffff,             /* dst_mask */
599          TRUE),                 /* pcrel_offset */
600
601   HOWTO (R_MMIX_JMP_1,          /* type */
602          2,                     /* rightshift */
603          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
604          27,                    /* bitsize */
605          TRUE,                  /* pc_relative */
606          0,                     /* bitpos */
607          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
608          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
609          "R_MMIX_JMP_1",        /* name */
610          FALSE,                 /* partial_inplace */
611          ~0x1ffffff,            /* src_mask */
612          0x1ffffff,             /* dst_mask */
613          TRUE),                 /* pcrel_offset */
614
615   HOWTO (R_MMIX_JMP_2,          /* type */
616          2,                     /* rightshift */
617          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
618          27,                    /* bitsize */
619          TRUE,                  /* pc_relative */
620          0,                     /* bitpos */
621          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
622          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
623          "R_MMIX_JMP_2",        /* name */
624          FALSE,                 /* partial_inplace */
625          ~0x1ffffff,            /* src_mask */
626          0x1ffffff,             /* dst_mask */
627          TRUE),                 /* pcrel_offset */
628
629   HOWTO (R_MMIX_JMP_3,          /* type */
630          2,                     /* rightshift */
631          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
632          27,                    /* bitsize */
633          TRUE,                  /* pc_relative */
634          0,                     /* bitpos */
635          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
636          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
637          "R_MMIX_JMP_3",        /* name */
638          FALSE,                 /* partial_inplace */
639          ~0x1ffffff,            /* src_mask */
640          0x1ffffff,             /* dst_mask */
641          TRUE),                 /* pcrel_offset */
642
643   /* When we don't emit link-time-relaxable code from the assembler, or
644      when relaxation has done all it can do, these relocs are used.  For
645      GETA/PUSHJ/branches.  */
646   HOWTO (R_MMIX_ADDR19,         /* type */
647          2,                     /* rightshift */
648          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
649          19,                    /* bitsize */
650          TRUE,                  /* pc_relative */
651          0,                     /* bitpos */
652          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
653          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
654          "R_MMIX_ADDR19",       /* name */
655          FALSE,                 /* partial_inplace */
656          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
657          0x0100ffff,            /* dst_mask */
658          TRUE),                 /* pcrel_offset */
659
660   /* For JMP.  */
661   HOWTO (R_MMIX_ADDR27,         /* type */
662          2,                     /* rightshift */
663          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
664          27,                    /* bitsize */
665          TRUE,                  /* pc_relative */
666          0,                     /* bitpos */
667          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
668          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
669          "R_MMIX_ADDR27",       /* name */
670          FALSE,                 /* partial_inplace */
671          ~0x1ffffff,            /* src_mask */
672          0x1ffffff,             /* dst_mask */
673          TRUE),                 /* pcrel_offset */
674
675   /* A general register or the value 0..255.  If a value, then the
676      instruction (offset -3) needs adjusting.  */
677   HOWTO (R_MMIX_REG_OR_BYTE,    /* type */
678          0,                     /* rightshift */
679          1,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
680          8,                     /* bitsize */
681          FALSE,                 /* pc_relative */
682          0,                     /* bitpos */
683          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
684          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
685          "R_MMIX_REG_OR_BYTE",  /* name */
686          FALSE,                 /* partial_inplace */
687          0,                     /* src_mask */
688          0xff,                  /* dst_mask */
689          FALSE),                /* pcrel_offset */
690
691   /* A general register.  */
692   HOWTO (R_MMIX_REG,            /* type */
693          0,                     /* rightshift */
694          1,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
695          8,                     /* bitsize */
696          FALSE,                 /* pc_relative */
697          0,                     /* bitpos */
698          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
699          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
700          "R_MMIX_REG",          /* name */
701          FALSE,                 /* partial_inplace */
702          0,                     /* src_mask */
703          0xff,                  /* dst_mask */
704          FALSE),                /* pcrel_offset */
705
706   /* A register plus an index, corresponding to the relocation expression.
707      The sizes must correspond to the valid range of the expression, while
708      the bitmasks correspond to what we store in the image.  */
709   HOWTO (R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET,       /* type */
710          0,                     /* rightshift */
711          4,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
712          64,                    /* bitsize */
713          FALSE,                 /* pc_relative */
714          0,                     /* bitpos */
715          complain_overflow_bitfield, /* complain_on_overflow */
716          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
717          "R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET", /* name */
718          FALSE,                 /* partial_inplace */
719          0,                     /* src_mask */
720          0xffff,                /* dst_mask */
721          FALSE),                /* pcrel_offset */
722
723   /* A "magic" relocation for a LOCAL expression, asserting that the
724      expression is less than the number of global registers.  No actual
725      modification of the contents is done.  Implementing this as a
726      relocation was less intrusive than e.g. putting such expressions in a
727      section to discard *after* relocation.  */
728   HOWTO (R_MMIX_LOCAL,          /* type */
729          0,                     /* rightshift */
730          0,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
731          0,                     /* bitsize */
732          FALSE,                 /* pc_relative */
733          0,                     /* bitpos */
734          complain_overflow_dont, /* complain_on_overflow */
735          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
736          "R_MMIX_LOCAL",        /* name */
737          FALSE,                 /* partial_inplace */
738          0,                     /* src_mask */
739          0,                     /* dst_mask */
740          FALSE),                /* pcrel_offset */
741
742   HOWTO (R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE, /* type */
743          2,                     /* rightshift */
744          2,                     /* size (0 = byte, 1 = short, 2 = long) */
745          19,                    /* bitsize */
746          TRUE,                  /* pc_relative */
747          0,                     /* bitpos */
748          complain_overflow_signed, /* complain_on_overflow */
749          mmix_elf_reloc,        /* special_function */
750          "R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE", /* name */
751          FALSE,                 /* partial_inplace */
752          ~0x0100ffff,           /* src_mask */
753          0x0100ffff,            /* dst_mask */
754          TRUE)                  /* pcrel_offset */
755  };
756
757
758 /* Map BFD reloc types to MMIX ELF reloc types.  */
759
760 struct mmix_reloc_map
761   {
762     bfd_reloc_code_real_type bfd_reloc_val;
763     enum elf_mmix_reloc_type elf_reloc_val;
764   };
765
766
767 static const struct mmix_reloc_map mmix_reloc_map[] =
768   {
769     {BFD_RELOC_NONE, R_MMIX_NONE},
770     {BFD_RELOC_8, R_MMIX_8},
771     {BFD_RELOC_16, R_MMIX_16},
772     {BFD_RELOC_24, R_MMIX_24},
773     {BFD_RELOC_32, R_MMIX_32},
774     {BFD_RELOC_64, R_MMIX_64},
775     {BFD_RELOC_8_PCREL, R_MMIX_PC_8},
776     {BFD_RELOC_16_PCREL, R_MMIX_PC_16},
777     {BFD_RELOC_24_PCREL, R_MMIX_PC_24},
778     {BFD_RELOC_32_PCREL, R_MMIX_PC_32},
779     {BFD_RELOC_64_PCREL, R_MMIX_PC_64},
780     {BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT, R_MMIX_GNU_VTINHERIT},
781     {BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY, R_MMIX_GNU_VTENTRY},
782     {BFD_RELOC_MMIX_GETA, R_MMIX_GETA},
783     {BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH, R_MMIX_CBRANCH},
784     {BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ, R_MMIX_PUSHJ},
785     {BFD_RELOC_MMIX_JMP, R_MMIX_JMP},
786     {BFD_RELOC_MMIX_ADDR19, R_MMIX_ADDR19},
787     {BFD_RELOC_MMIX_ADDR27, R_MMIX_ADDR27},
788     {BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE, R_MMIX_REG_OR_BYTE},
789     {BFD_RELOC_MMIX_REG, R_MMIX_REG},
790     {BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET, R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET},
791     {BFD_RELOC_MMIX_LOCAL, R_MMIX_LOCAL},
792     {BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE, R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE}
793   };
794
795 static reloc_howto_type *
796 bfd_elf64_bfd_reloc_type_lookup (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
797                                  bfd_reloc_code_real_type code)
798 {
799   unsigned int i;
800
801   for (i = 0;
802        i < sizeof (mmix_reloc_map) / sizeof (mmix_reloc_map[0]);
803        i++)
804     {
805       if (mmix_reloc_map[i].bfd_reloc_val == code)
806         return &elf_mmix_howto_table[mmix_reloc_map[i].elf_reloc_val];
807     }
808
809   return NULL;
810 }
811
812 static reloc_howto_type *
813 bfd_elf64_bfd_reloc_name_lookup (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
814                                  const char *r_name)
815 {
816   unsigned int i;
817
818   for (i = 0;
819        i < sizeof (elf_mmix_howto_table) / sizeof (elf_mmix_howto_table[0]);
820        i++)
821     if (elf_mmix_howto_table[i].name != NULL
822         && strcasecmp (elf_mmix_howto_table[i].name, r_name) == 0)
823       return &elf_mmix_howto_table[i];
824
825   return NULL;
826 }
827
828 static bfd_boolean
829 mmix_elf_new_section_hook (bfd *abfd, asection *sec)
830 {
831   if (!sec->used_by_bfd)
832     {
833       struct _mmix_elf_section_data *sdata;
834       bfd_size_type amt = sizeof (*sdata);
835
836       sdata = bfd_zalloc (abfd, amt);
837       if (sdata == NULL)
838         return FALSE;
839       sec->used_by_bfd = sdata;
840     }
841
842   return _bfd_elf_new_section_hook (abfd, sec);
843 }
844
845
846 /* This function performs the actual bitfiddling and sanity check for a
847    final relocation.  Each relocation gets its *worst*-case expansion
848    in size when it arrives here; any reduction in size should have been
849    caught in linker relaxation earlier.  When we get here, the relocation
850    looks like the smallest instruction with SWYM:s (nop:s) appended to the
851    max size.  We fill in those nop:s.
852
853    R_MMIX_GETA: (FIXME: Relaxation should break this up in 1, 2, 3 tetra)
854     GETA $N,foo
855    ->
856     SETL $N,foo & 0xffff
857     INCML $N,(foo >> 16) & 0xffff
858     INCMH $N,(foo >> 32) & 0xffff
859     INCH $N,(foo >> 48) & 0xffff
860
861    R_MMIX_CBRANCH: (FIXME: Relaxation should break this up, but
862    condbranches needing relaxation might be rare enough to not be
863    worthwhile.)
864     [P]Bcc $N,foo
865    ->
866     [~P]B~cc $N,.+20
867     SETL $255,foo & ...
868     INCML ...
869     INCMH ...
870     INCH ...
871     GO $255,$255,0
872
873    R_MMIX_PUSHJ: (FIXME: Relaxation...)
874     PUSHJ $N,foo
875    ->
876     SETL $255,foo & ...
877     INCML ...
878     INCMH ...
879     INCH ...
880     PUSHGO $N,$255,0
881
882    R_MMIX_JMP: (FIXME: Relaxation...)
883     JMP foo
884    ->
885     SETL $255,foo & ...
886     INCML ...
887     INCMH ...
888     INCH ...
889     GO $255,$255,0
890
891    R_MMIX_ADDR19 and R_MMIX_ADDR27 are just filled in.  */
892
893 static bfd_reloc_status_type
894 mmix_elf_perform_relocation (asection *isec, reloc_howto_type *howto,
895                              void *datap, bfd_vma addr, bfd_vma value,
896                              char **error_message)
897 {
898   bfd *abfd = isec->owner;
899   bfd_reloc_status_type flag = bfd_reloc_ok;
900   bfd_reloc_status_type r;
901   int offs = 0;
902   int reg = 255;
903
904   /* The worst case bits are all similar SETL/INCML/INCMH/INCH sequences.
905      We handle the differences here and the common sequence later.  */
906   switch (howto->type)
907     {
908     case R_MMIX_GETA:
909       offs = 0;
910       reg = bfd_get_8 (abfd, (bfd_byte *) datap + 1);
911
912       /* We change to an absolute value.  */
913       value += addr;
914       break;
915
916     case R_MMIX_CBRANCH:
917       {
918         int in1 = bfd_get_16 (abfd, (bfd_byte *) datap) << 16;
919
920         /* Invert the condition and prediction bit, and set the offset
921            to five instructions ahead.
922
923            We *can* do better if we want to.  If the branch is found to be
924            within limits, we could leave the branch as is; there'll just
925            be a bunch of NOP:s after it.  But we shouldn't see this
926            sequence often enough that it's worth doing it.  */
927
928         bfd_put_32 (abfd,
929                     (((in1 ^ ((PRED_INV_BIT | COND_INV_BIT) << 24)) & ~0xffff)
930                      | (24/4)),
931                     (bfd_byte *) datap);
932
933         /* Put a "GO $255,$255,0" after the common sequence.  */
934         bfd_put_32 (abfd,
935                     ((GO_INSN_BYTE | IMM_OFFSET_BIT) << 24) | 0xffff00,
936                     (bfd_byte *) datap + 20);
937
938         /* Common sequence starts at offset 4.  */
939         offs = 4;
940
941         /* We change to an absolute value.  */
942         value += addr;
943       }
944       break;
945
946     case R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE:
947       /* If the address fits, we're fine.  */
948       if ((value & 3) == 0
949           /* Note rightshift 0; see R_MMIX_JMP case below.  */
950           && (r = bfd_check_overflow (complain_overflow_signed,
951                                       howto->bitsize,
952                                       0,
953                                       bfd_arch_bits_per_address (abfd),
954                                       value)) == bfd_reloc_ok)
955         goto pcrel_mmix_reloc_fits;
956       else
957         {
958           bfd_size_type size = isec->rawsize ? isec->rawsize : isec->size;
959
960           /* We have the bytes at the PUSHJ insn and need to get the
961              position for the stub.  There's supposed to be room allocated
962              for the stub.  */
963           bfd_byte *stubcontents
964             = ((bfd_byte *) datap
965                - (addr - (isec->output_section->vma + isec->output_offset))
966                + size
967                + mmix_elf_section_data (isec)->pjs.stub_offset);
968           bfd_vma stubaddr;
969
970           if (mmix_elf_section_data (isec)->pjs.n_pushj_relocs == 0)
971             {
972               /* This shouldn't happen when linking to ELF or mmo, so
973                  this is an attempt to link to "binary", right?  We
974                  can't access the output bfd, so we can't verify that
975                  assumption.  We only know that the critical
976                  mmix_elf_check_common_relocs has not been called,
977                  which happens when the output format is different
978                  from the input format (and is not mmo).  */
979               if (! mmix_elf_section_data (isec)->has_warned_pushj)
980                 {
981                   /* For the first such error per input section, produce
982                      a verbose message.  */
983                   *error_message
984                     = _("invalid input relocation when producing"
985                         " non-ELF, non-mmo format output."
986                         "\n Please use the objcopy program to convert from"
987                         " ELF or mmo,"
988                         "\n or assemble using"
989                         " \"-no-expand\" (for gcc, \"-Wa,-no-expand\"");
990                   mmix_elf_section_data (isec)->has_warned_pushj = TRUE;
991                   return bfd_reloc_dangerous;
992                 }
993
994               /* For subsequent errors, return this one, which is
995                  rate-limited but looks a little bit different,
996                  hopefully without affecting user-friendliness.  */
997               return bfd_reloc_overflow;
998             }
999
1000           /* The address doesn't fit, so redirect the PUSHJ to the
1001              location of the stub.  */
1002           r = mmix_elf_perform_relocation (isec,
1003                                            &elf_mmix_howto_table
1004                                            [R_MMIX_ADDR19],
1005                                            datap,
1006                                            addr,
1007                                            isec->output_section->vma
1008                                            + isec->output_offset
1009                                            + size
1010                                            + (mmix_elf_section_data (isec)
1011                                               ->pjs.stub_offset)
1012                                            - addr,
1013                                            error_message);
1014           if (r != bfd_reloc_ok)
1015             return r;
1016
1017           stubaddr
1018             = (isec->output_section->vma
1019                + isec->output_offset
1020                + size
1021                + mmix_elf_section_data (isec)->pjs.stub_offset);
1022
1023           /* We generate a simple JMP if that suffices, else the whole 5
1024              insn stub.  */
1025           if (bfd_check_overflow (complain_overflow_signed,
1026                                   elf_mmix_howto_table[R_MMIX_ADDR27].bitsize,
1027                                   0,
1028                                   bfd_arch_bits_per_address (abfd),
1029                                   addr + value - stubaddr) == bfd_reloc_ok)
1030             {
1031               bfd_put_32 (abfd, JMP_INSN_BYTE << 24, stubcontents);
1032               r = mmix_elf_perform_relocation (isec,
1033                                                &elf_mmix_howto_table
1034                                                [R_MMIX_ADDR27],
1035                                                stubcontents,
1036                                                stubaddr,
1037                                                value + addr - stubaddr,
1038                                                error_message);
1039               mmix_elf_section_data (isec)->pjs.stub_offset += 4;
1040
1041               if (size + mmix_elf_section_data (isec)->pjs.stub_offset
1042                   > isec->size)
1043                 abort ();
1044
1045               return r;
1046             }
1047           else
1048             {
1049               /* Put a "GO $255,0" after the common sequence.  */
1050               bfd_put_32 (abfd,
1051                           ((GO_INSN_BYTE | IMM_OFFSET_BIT) << 24)
1052                           | 0xff00, (bfd_byte *) stubcontents + 16);
1053
1054               /* Prepare for the general code to set the first part of the
1055                  linker stub, and */
1056               value += addr;
1057               datap = stubcontents;
1058               mmix_elf_section_data (isec)->pjs.stub_offset
1059                 += MAX_PUSHJ_STUB_SIZE;
1060             }
1061         }
1062       break;
1063
1064     case R_MMIX_PUSHJ:
1065       {
1066         int inreg = bfd_get_8 (abfd, (bfd_byte *) datap + 1);
1067
1068         /* Put a "PUSHGO $N,$255,0" after the common sequence.  */
1069         bfd_put_32 (abfd,
1070                     ((PUSHGO_INSN_BYTE | IMM_OFFSET_BIT) << 24)
1071                     | (inreg << 16)
1072                     | 0xff00,
1073                     (bfd_byte *) datap + 16);
1074
1075         /* We change to an absolute value.  */
1076         value += addr;
1077       }
1078       break;
1079
1080     case R_MMIX_JMP:
1081       /* This one is a little special.  If we get here on a non-relaxing
1082          link, and the destination is actually in range, we don't need to
1083          execute the nops.
1084          If so, we fall through to the bit-fiddling relocs.
1085
1086          FIXME: bfd_check_overflow seems broken; the relocation is
1087          rightshifted before testing, so supply a zero rightshift.  */
1088
1089       if (! ((value & 3) == 0
1090              && (r = bfd_check_overflow (complain_overflow_signed,
1091                                          howto->bitsize,
1092                                          0,
1093                                          bfd_arch_bits_per_address (abfd),
1094                                          value)) == bfd_reloc_ok))
1095         {
1096           /* If the relocation doesn't fit in a JMP, we let the NOP:s be
1097              modified below, and put a "GO $255,$255,0" after the
1098              address-loading sequence.  */
1099           bfd_put_32 (abfd,
1100                       ((GO_INSN_BYTE | IMM_OFFSET_BIT) << 24)
1101                       | 0xffff00,
1102                       (bfd_byte *) datap + 16);
1103
1104           /* We change to an absolute value.  */
1105           value += addr;
1106           break;
1107         }
1108       /* FALLTHROUGH.  */
1109     case R_MMIX_ADDR19:
1110     case R_MMIX_ADDR27:
1111     pcrel_mmix_reloc_fits:
1112       /* These must be in range, or else we emit an error.  */
1113       if ((value & 3) == 0
1114           /* Note rightshift 0; see above.  */
1115           && (r = bfd_check_overflow (complain_overflow_signed,
1116                                       howto->bitsize,
1117                                       0,
1118                                       bfd_arch_bits_per_address (abfd),
1119                                       value)) == bfd_reloc_ok)
1120         {
1121           bfd_vma in1
1122             = bfd_get_32 (abfd, (bfd_byte *) datap);
1123           bfd_vma highbit;
1124
1125           if ((bfd_signed_vma) value < 0)
1126             {
1127               highbit = 1 << 24;
1128               value += (1 << (howto->bitsize - 1));
1129             }
1130           else
1131             highbit = 0;
1132
1133           value >>= 2;
1134
1135           bfd_put_32 (abfd,
1136                       (in1 & howto->src_mask)
1137                       | highbit
1138                       | (value & howto->dst_mask),
1139                       (bfd_byte *) datap);
1140
1141           return bfd_reloc_ok;
1142         }
1143       else
1144         return bfd_reloc_overflow;
1145
1146     case R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET:
1147       {
1148         struct bpo_reloc_section_info *bpodata
1149           = mmix_elf_section_data (isec)->bpo.reloc;
1150         asection *bpo_greg_section;
1151         struct bpo_greg_section_info *gregdata;
1152         size_t bpo_index;
1153
1154         if (bpodata == NULL)
1155           {
1156             /* This shouldn't happen when linking to ELF or mmo, so
1157                this is an attempt to link to "binary", right?  We
1158                can't access the output bfd, so we can't verify that
1159                assumption.  We only know that the critical
1160                mmix_elf_check_common_relocs has not been called, which
1161                happens when the output format is different from the
1162                input format (and is not mmo).  */
1163             if (! mmix_elf_section_data (isec)->has_warned_bpo)
1164               {
1165                 /* For the first such error per input section, produce
1166                    a verbose message.  */
1167                 *error_message
1168                   = _("invalid input relocation when producing"
1169                       " non-ELF, non-mmo format output."
1170                       "\n Please use the objcopy program to convert from"
1171                       " ELF or mmo,"
1172                       "\n or compile using the gcc-option"
1173                       " \"-mno-base-addresses\".");
1174                 mmix_elf_section_data (isec)->has_warned_bpo = TRUE;
1175                 return bfd_reloc_dangerous;
1176               }
1177
1178             /* For subsequent errors, return this one, which is
1179                rate-limited but looks a little bit different,
1180                hopefully without affecting user-friendliness.  */
1181             return bfd_reloc_overflow;
1182           }
1183
1184         bpo_greg_section = bpodata->bpo_greg_section;
1185         gregdata = mmix_elf_section_data (bpo_greg_section)->bpo.greg;
1186         bpo_index = gregdata->bpo_reloc_indexes[bpodata->bpo_index++];
1187
1188         /* A consistency check: The value we now have in "relocation" must
1189            be the same as the value we stored for that relocation.  It
1190            doesn't cost much, so can be left in at all times.  */
1191         if (value != gregdata->reloc_request[bpo_index].value)
1192           {
1193             _bfd_error_handler
1194               /* xgettext:c-format */
1195               (_("%pB: Internal inconsistency error for value for\n\
1196  linker-allocated global register: linked: %#" PRIx64 " != relaxed: %#" PRIx64 ""),
1197                isec->owner,
1198                (uint64_t) value,
1199                (uint64_t) gregdata->reloc_request[bpo_index].value);
1200             bfd_set_error (bfd_error_bad_value);
1201             return bfd_reloc_overflow;
1202           }
1203
1204         /* Then store the register number and offset for that register
1205            into datap and datap + 1 respectively.  */
1206         bfd_put_8 (abfd,
1207                    gregdata->reloc_request[bpo_index].regindex
1208                    + bpo_greg_section->output_section->vma / 8,
1209                    datap);
1210         bfd_put_8 (abfd,
1211                    gregdata->reloc_request[bpo_index].offset,
1212                    ((unsigned char *) datap) + 1);
1213         return bfd_reloc_ok;
1214       }
1215
1216     case R_MMIX_REG_OR_BYTE:
1217     case R_MMIX_REG:
1218       if (value > 255)
1219         return bfd_reloc_overflow;
1220       bfd_put_8 (abfd, value, datap);
1221       return bfd_reloc_ok;
1222
1223     default:
1224       BAD_CASE (howto->type);
1225     }
1226
1227   /* This code adds the common SETL/INCML/INCMH/INCH worst-case
1228      sequence.  */
1229
1230   /* Lowest two bits must be 0.  We return bfd_reloc_overflow for
1231      everything that looks strange.  */
1232   if (value & 3)
1233     flag = bfd_reloc_overflow;
1234
1235   bfd_put_32 (abfd,
1236               (SETL_INSN_BYTE << 24) | (value & 0xffff) | (reg << 16),
1237               (bfd_byte *) datap + offs);
1238   bfd_put_32 (abfd,
1239               (INCML_INSN_BYTE << 24) | ((value >> 16) & 0xffff) | (reg << 16),
1240               (bfd_byte *) datap + offs + 4);
1241   bfd_put_32 (abfd,
1242               (INCMH_INSN_BYTE << 24) | ((value >> 32) & 0xffff) | (reg << 16),
1243               (bfd_byte *) datap + offs + 8);
1244   bfd_put_32 (abfd,
1245               (INCH_INSN_BYTE << 24) | ((value >> 48) & 0xffff) | (reg << 16),
1246               (bfd_byte *) datap + offs + 12);
1247
1248   return flag;
1249 }
1250
1251 /* Set the howto pointer for an MMIX ELF reloc (type RELA).  */
1252
1253 static void
1254 mmix_info_to_howto_rela (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
1255                          arelent *cache_ptr,
1256                          Elf_Internal_Rela *dst)
1257 {
1258   unsigned int r_type;
1259
1260   r_type = ELF64_R_TYPE (dst->r_info);
1261   if (r_type >= (unsigned int) R_MMIX_max)
1262     {
1263       /* xgettext:c-format */
1264       _bfd_error_handler (_("%pB: invalid MMIX reloc number: %d"), abfd, r_type);
1265       r_type = 0;
1266     }
1267   cache_ptr->howto = &elf_mmix_howto_table[r_type];
1268 }
1269
1270 /* Any MMIX-specific relocation gets here at assembly time or when linking
1271    to other formats (such as mmo); this is the relocation function from
1272    the reloc_table.  We don't get here for final pure ELF linking.  */
1273
1274 static bfd_reloc_status_type
1275 mmix_elf_reloc (bfd *abfd,
1276                 arelent *reloc_entry,
1277                 asymbol *symbol,
1278                 void * data,
1279                 asection *input_section,
1280                 bfd *output_bfd,
1281                 char **error_message)
1282 {
1283   bfd_vma relocation;
1284   bfd_reloc_status_type r;
1285   asection *reloc_target_output_section;
1286   bfd_reloc_status_type flag = bfd_reloc_ok;
1287   bfd_vma output_base = 0;
1288
1289   r = bfd_elf_generic_reloc (abfd, reloc_entry, symbol, data,
1290                              input_section, output_bfd, error_message);
1291
1292   /* If that was all that was needed (i.e. this isn't a final link, only
1293      some segment adjustments), we're done.  */
1294   if (r != bfd_reloc_continue)
1295     return r;
1296
1297   if (bfd_is_und_section (symbol->section)
1298       && (symbol->flags & BSF_WEAK) == 0
1299       && output_bfd == (bfd *) NULL)
1300     return bfd_reloc_undefined;
1301
1302   /* Is the address of the relocation really within the section?  */
1303   if (reloc_entry->address > bfd_get_section_limit (abfd, input_section))
1304     return bfd_reloc_outofrange;
1305
1306   /* Work out which section the relocation is targeted at and the
1307      initial relocation command value.  */
1308
1309   /* Get symbol value.  (Common symbols are special.)  */
1310   if (bfd_is_com_section (symbol->section))
1311     relocation = 0;
1312   else
1313     relocation = symbol->value;
1314
1315   reloc_target_output_section = bfd_get_output_section (symbol);
1316
1317   /* Here the variable relocation holds the final address of the symbol we
1318      are relocating against, plus any addend.  */
1319   if (output_bfd)
1320     output_base = 0;
1321   else
1322     output_base = reloc_target_output_section->vma;
1323
1324   relocation += output_base + symbol->section->output_offset;
1325
1326   if (output_bfd != (bfd *) NULL)
1327     {
1328       /* Add in supplied addend.  */
1329       relocation += reloc_entry->addend;
1330
1331       /* This is a partial relocation, and we want to apply the
1332          relocation to the reloc entry rather than the raw data.
1333          Modify the reloc inplace to reflect what we now know.  */
1334       reloc_entry->addend = relocation;
1335       reloc_entry->address += input_section->output_offset;
1336       return flag;
1337     }
1338
1339   return mmix_final_link_relocate (reloc_entry->howto, input_section,
1340                                    data, reloc_entry->address,
1341                                    reloc_entry->addend, relocation,
1342                                    bfd_asymbol_name (symbol),
1343                                    reloc_target_output_section,
1344                                    error_message);
1345 }
1346 \f
1347 /* Relocate an MMIX ELF section.  Modified from elf32-fr30.c; look to it
1348    for guidance if you're thinking of copying this.  */
1349
1350 static bfd_boolean
1351 mmix_elf_relocate_section (bfd *output_bfd ATTRIBUTE_UNUSED,
1352                            struct bfd_link_info *info,
1353                            bfd *input_bfd,
1354                            asection *input_section,
1355                            bfd_byte *contents,
1356                            Elf_Internal_Rela *relocs,
1357                            Elf_Internal_Sym *local_syms,
1358                            asection **local_sections)
1359 {
1360   Elf_Internal_Shdr *symtab_hdr;
1361   struct elf_link_hash_entry **sym_hashes;
1362   Elf_Internal_Rela *rel;
1363   Elf_Internal_Rela *relend;
1364   bfd_size_type size;
1365   size_t pjsno = 0;
1366
1367   size = input_section->rawsize ? input_section->rawsize : input_section->size;
1368   symtab_hdr = &elf_tdata (input_bfd)->symtab_hdr;
1369   sym_hashes = elf_sym_hashes (input_bfd);
1370   relend = relocs + input_section->reloc_count;
1371
1372   /* Zero the stub area before we start.  */
1373   if (input_section->rawsize != 0
1374       && input_section->size > input_section->rawsize)
1375     memset (contents + input_section->rawsize, 0,
1376             input_section->size - input_section->rawsize);
1377
1378   for (rel = relocs; rel < relend; rel ++)
1379     {
1380       reloc_howto_type *howto;
1381       unsigned long r_symndx;
1382       Elf_Internal_Sym *sym;
1383       asection *sec;
1384       struct elf_link_hash_entry *h;
1385       bfd_vma relocation;
1386       bfd_reloc_status_type r;
1387       const char *name = NULL;
1388       int r_type;
1389       bfd_boolean undefined_signalled = FALSE;
1390
1391       r_type = ELF64_R_TYPE (rel->r_info);
1392
1393       if (r_type == R_MMIX_GNU_VTINHERIT
1394           || r_type == R_MMIX_GNU_VTENTRY)
1395         continue;
1396
1397       r_symndx = ELF64_R_SYM (rel->r_info);
1398
1399       howto = elf_mmix_howto_table + ELF64_R_TYPE (rel->r_info);
1400       h = NULL;
1401       sym = NULL;
1402       sec = NULL;
1403
1404       if (r_symndx < symtab_hdr->sh_info)
1405         {
1406           sym = local_syms + r_symndx;
1407           sec = local_sections [r_symndx];
1408           relocation = _bfd_elf_rela_local_sym (output_bfd, sym, &sec, rel);
1409
1410           name = bfd_elf_string_from_elf_section (input_bfd,
1411                                                   symtab_hdr->sh_link,
1412                                                   sym->st_name);
1413           if (name == NULL)
1414             name = bfd_section_name (input_bfd, sec);
1415         }
1416       else
1417         {
1418           bfd_boolean unresolved_reloc, ignored;
1419
1420           RELOC_FOR_GLOBAL_SYMBOL (info, input_bfd, input_section, rel,
1421                                    r_symndx, symtab_hdr, sym_hashes,
1422                                    h, sec, relocation,
1423                                    unresolved_reloc, undefined_signalled,
1424                                    ignored);
1425           name = h->root.root.string;
1426         }
1427
1428       if (sec != NULL && discarded_section (sec))
1429         RELOC_AGAINST_DISCARDED_SECTION (info, input_bfd, input_section,
1430                                          rel, 1, relend, howto, 0, contents);
1431
1432       if (bfd_link_relocatable (info))
1433         {
1434           /* This is a relocatable link.  For most relocs we don't have to
1435              change anything, unless the reloc is against a section
1436              symbol, in which case we have to adjust according to where
1437              the section symbol winds up in the output section.  */
1438           if (sym != NULL && ELF_ST_TYPE (sym->st_info) == STT_SECTION)
1439             rel->r_addend += sec->output_offset;
1440
1441           /* For PUSHJ stub relocs however, we may need to change the
1442              reloc and the section contents, if the reloc doesn't reach
1443              beyond the end of the output section and previous stubs.
1444              Then we change the section contents to be a PUSHJ to the end
1445              of the input section plus stubs (we can do that without using
1446              a reloc), and then we change the reloc to be a R_MMIX_PUSHJ
1447              at the stub location.  */
1448           if (r_type == R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE)
1449             {
1450               /* We've already checked whether we need a stub; use that
1451                  knowledge.  */
1452               if (mmix_elf_section_data (input_section)->pjs.stub_size[pjsno]
1453                   != 0)
1454                 {
1455                   Elf_Internal_Rela relcpy;
1456
1457                   if (mmix_elf_section_data (input_section)
1458                       ->pjs.stub_size[pjsno] != MAX_PUSHJ_STUB_SIZE)
1459                     abort ();
1460
1461                   /* There's already a PUSHJ insn there, so just fill in
1462                      the offset bits to the stub.  */
1463                   if (mmix_final_link_relocate (elf_mmix_howto_table
1464                                                 + R_MMIX_ADDR19,
1465                                                 input_section,
1466                                                 contents,
1467                                                 rel->r_offset,
1468                                                 0,
1469                                                 input_section
1470                                                 ->output_section->vma
1471                                                 + input_section->output_offset
1472                                                 + size
1473                                                 + mmix_elf_section_data (input_section)
1474                                                 ->pjs.stub_offset,
1475                                                 NULL, NULL, NULL) != bfd_reloc_ok)
1476                     return FALSE;
1477
1478                   /* Put a JMP insn at the stub; it goes with the
1479                      R_MMIX_JMP reloc.  */
1480                   bfd_put_32 (output_bfd, JMP_INSN_BYTE << 24,
1481                               contents
1482                               + size
1483                               + mmix_elf_section_data (input_section)
1484                               ->pjs.stub_offset);
1485
1486                   /* Change the reloc to be at the stub, and to a full
1487                      R_MMIX_JMP reloc.  */
1488                   rel->r_info = ELF64_R_INFO (r_symndx, R_MMIX_JMP);
1489                   rel->r_offset
1490                     = (size
1491                        + mmix_elf_section_data (input_section)
1492                        ->pjs.stub_offset);
1493
1494                   mmix_elf_section_data (input_section)->pjs.stub_offset
1495                     += MAX_PUSHJ_STUB_SIZE;
1496
1497                   /* Shift this reloc to the end of the relocs to maintain
1498                      the r_offset sorted reloc order.  */
1499                   relcpy = *rel;
1500                   memmove (rel, rel + 1, (char *) relend - (char *) rel);
1501                   relend[-1] = relcpy;
1502
1503                   /* Back up one reloc, or else we'd skip the next reloc
1504                    in turn.  */
1505                   rel--;
1506                 }
1507
1508               pjsno++;
1509             }
1510           continue;
1511         }
1512
1513       r = mmix_final_link_relocate (howto, input_section,
1514                                     contents, rel->r_offset,
1515                                     rel->r_addend, relocation, name, sec, NULL);
1516
1517       if (r != bfd_reloc_ok)
1518         {
1519           const char * msg = (const char *) NULL;
1520
1521           switch (r)
1522             {
1523             case bfd_reloc_overflow:
1524               info->callbacks->reloc_overflow
1525                 (info, (h ? &h->root : NULL), name, howto->name,
1526                  (bfd_vma) 0, input_bfd, input_section, rel->r_offset);
1527               break;
1528
1529             case bfd_reloc_undefined:
1530               /* We may have sent this message above.  */
1531               if (! undefined_signalled)
1532                 info->callbacks->undefined_symbol
1533                   (info, name, input_bfd, input_section, rel->r_offset, TRUE);
1534               undefined_signalled = TRUE;
1535               break;
1536
1537             case bfd_reloc_outofrange:
1538               msg = _("internal error: out of range error");
1539               break;
1540
1541             case bfd_reloc_notsupported:
1542               msg = _("internal error: unsupported relocation error");
1543               break;
1544
1545             case bfd_reloc_dangerous:
1546               msg = _("internal error: dangerous relocation");
1547               break;
1548
1549             default:
1550               msg = _("internal error: unknown error");
1551               break;
1552             }
1553
1554           if (msg)
1555             (*info->callbacks->warning) (info, msg, name, input_bfd,
1556                                          input_section, rel->r_offset);
1557         }
1558     }
1559
1560   return TRUE;
1561 }
1562 \f
1563 /* Perform a single relocation.  By default we use the standard BFD
1564    routines.  A few relocs we have to do ourselves.  */
1565
1566 static bfd_reloc_status_type
1567 mmix_final_link_relocate (reloc_howto_type *howto, asection *input_section,
1568                           bfd_byte *contents, bfd_vma r_offset,
1569                           bfd_signed_vma r_addend, bfd_vma relocation,
1570                           const char *symname, asection *symsec,
1571                           char **error_message)
1572 {
1573   bfd_reloc_status_type r = bfd_reloc_ok;
1574   bfd_vma addr
1575     = (input_section->output_section->vma
1576        + input_section->output_offset
1577        + r_offset);
1578   bfd_signed_vma srel
1579     = (bfd_signed_vma) relocation + r_addend;
1580
1581   switch (howto->type)
1582     {
1583       /* All these are PC-relative.  */
1584     case R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE:
1585     case R_MMIX_PUSHJ:
1586     case R_MMIX_CBRANCH:
1587     case R_MMIX_ADDR19:
1588     case R_MMIX_GETA:
1589     case R_MMIX_ADDR27:
1590     case R_MMIX_JMP:
1591       contents += r_offset;
1592
1593       srel -= (input_section->output_section->vma
1594                + input_section->output_offset
1595                + r_offset);
1596
1597       r = mmix_elf_perform_relocation (input_section, howto, contents,
1598                                        addr, srel, error_message);
1599       break;
1600
1601     case R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET:
1602       if (symsec == NULL)
1603         return bfd_reloc_undefined;
1604
1605       /* Check that we're not relocating against a register symbol.  */
1606       if (strcmp (bfd_get_section_name (symsec->owner, symsec),
1607                   MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0
1608           || strcmp (bfd_get_section_name (symsec->owner, symsec),
1609                      MMIX_REG_SECTION_NAME) == 0)
1610         {
1611           /* Note: This is separated out into two messages in order
1612              to ease the translation into other languages.  */
1613           if (symname == NULL || *symname == 0)
1614             _bfd_error_handler
1615               /* xgettext:c-format */
1616               (_("%pB: base-plus-offset relocation against register symbol:"
1617                  " (unknown) in %pA"),
1618                input_section->owner, symsec);
1619           else
1620             _bfd_error_handler
1621               /* xgettext:c-format */
1622               (_("%pB: base-plus-offset relocation against register symbol:"
1623                  " %s in %pA"),
1624                input_section->owner, symname, symsec);
1625           return bfd_reloc_overflow;
1626         }
1627       goto do_mmix_reloc;
1628
1629     case R_MMIX_REG_OR_BYTE:
1630     case R_MMIX_REG:
1631       /* For now, we handle these alike.  They must refer to an register
1632          symbol, which is either relative to the register section and in
1633          the range 0..255, or is in the register contents section with vma
1634          regno * 8.  */
1635
1636       /* FIXME: A better way to check for reg contents section?
1637          FIXME: Postpone section->scaling to mmix_elf_perform_relocation? */
1638       if (symsec == NULL)
1639         return bfd_reloc_undefined;
1640
1641       if (strcmp (bfd_get_section_name (symsec->owner, symsec),
1642                   MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0)
1643         {
1644           if ((srel & 7) != 0 || srel < 32*8 || srel > 255*8)
1645             {
1646               /* The bfd_reloc_outofrange return value, though intuitively
1647                  a better value, will not get us an error.  */
1648               return bfd_reloc_overflow;
1649             }
1650           srel /= 8;
1651         }
1652       else if (strcmp (bfd_get_section_name (symsec->owner, symsec),
1653                        MMIX_REG_SECTION_NAME) == 0)
1654         {
1655           if (srel < 0 || srel > 255)
1656             /* The bfd_reloc_outofrange return value, though intuitively a
1657                better value, will not get us an error.  */
1658             return bfd_reloc_overflow;
1659         }
1660       else
1661         {
1662           /* Note: This is separated out into two messages in order
1663              to ease the translation into other languages.  */
1664           if (symname == NULL || *symname == 0)
1665             _bfd_error_handler
1666               /* xgettext:c-format */
1667               (_("%pB: register relocation against non-register symbol:"
1668                  " (unknown) in %pA"),
1669                input_section->owner, symsec);
1670           else
1671             _bfd_error_handler
1672               /* xgettext:c-format */
1673               (_("%pB: register relocation against non-register symbol:"
1674                  " %s in %pA"),
1675                input_section->owner, symname, symsec);
1676
1677           /* The bfd_reloc_outofrange return value, though intuitively a
1678              better value, will not get us an error.  */
1679           return bfd_reloc_overflow;
1680         }
1681     do_mmix_reloc:
1682       contents += r_offset;
1683       r = mmix_elf_perform_relocation (input_section, howto, contents,
1684                                        addr, srel, error_message);
1685       break;
1686
1687     case R_MMIX_LOCAL:
1688       /* This isn't a real relocation, it's just an assertion that the
1689          final relocation value corresponds to a local register.  We
1690          ignore the actual relocation; nothing is changed.  */
1691       {
1692         asection *regsec
1693           = bfd_get_section_by_name (input_section->output_section->owner,
1694                                      MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
1695         bfd_vma first_global;
1696
1697         /* Check that this is an absolute value, or a reference to the
1698            register contents section or the register (symbol) section.
1699            Absolute numbers can get here as undefined section.  Undefined
1700            symbols are signalled elsewhere, so there's no conflict in us
1701            accidentally handling it.  */
1702         if (!bfd_is_abs_section (symsec)
1703             && !bfd_is_und_section (symsec)
1704             && strcmp (bfd_get_section_name (symsec->owner, symsec),
1705                        MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) != 0
1706             && strcmp (bfd_get_section_name (symsec->owner, symsec),
1707                        MMIX_REG_SECTION_NAME) != 0)
1708         {
1709           _bfd_error_handler
1710             (_("%pB: directive LOCAL valid only with a register or absolute value"),
1711              input_section->owner);
1712
1713           return bfd_reloc_overflow;
1714         }
1715
1716       /* If we don't have a register contents section, then $255 is the
1717          first global register.  */
1718       if (regsec == NULL)
1719         first_global = 255;
1720       else
1721         {
1722           first_global
1723             = bfd_get_section_vma (input_section->output_section->owner,
1724                                    regsec) / 8;
1725           if (strcmp (bfd_get_section_name (symsec->owner, symsec),
1726                       MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0)
1727             {
1728               if ((srel & 7) != 0 || srel < 32*8 || srel > 255*8)
1729                 /* The bfd_reloc_outofrange return value, though
1730                    intuitively a better value, will not get us an error.  */
1731                 return bfd_reloc_overflow;
1732               srel /= 8;
1733             }
1734         }
1735
1736         if ((bfd_vma) srel >= first_global)
1737           {
1738             /* FIXME: Better error message.  */
1739             _bfd_error_handler
1740               /* xgettext:c-format */
1741               (_("%pB: LOCAL directive: "
1742                  "Register $%" PRId64 " is not a local register."
1743                  "  First global register is $%" PRId64 "."),
1744                input_section->owner, (int64_t) srel, (int64_t) first_global);
1745
1746             return bfd_reloc_overflow;
1747           }
1748       }
1749       r = bfd_reloc_ok;
1750       break;
1751
1752     default:
1753       r = _bfd_final_link_relocate (howto, input_section->owner, input_section,
1754                                     contents, r_offset,
1755                                     relocation, r_addend);
1756     }
1757
1758   return r;
1759 }
1760 \f
1761 /* Return the section that should be marked against GC for a given
1762    relocation.  */
1763
1764 static asection *
1765 mmix_elf_gc_mark_hook (asection *sec,
1766                        struct bfd_link_info *info,
1767                        Elf_Internal_Rela *rel,
1768                        struct elf_link_hash_entry *h,
1769                        Elf_Internal_Sym *sym)
1770 {
1771   if (h != NULL)
1772     switch (ELF64_R_TYPE (rel->r_info))
1773       {
1774       case R_MMIX_GNU_VTINHERIT:
1775       case R_MMIX_GNU_VTENTRY:
1776         return NULL;
1777       }
1778
1779   return _bfd_elf_gc_mark_hook (sec, info, rel, h, sym);
1780 }
1781 \f
1782 /* Sort register relocs to come before expanding relocs.  */
1783
1784 static int
1785 mmix_elf_sort_relocs (const void * p1, const void * p2)
1786 {
1787   const Elf_Internal_Rela *r1 = (const Elf_Internal_Rela *) p1;
1788   const Elf_Internal_Rela *r2 = (const Elf_Internal_Rela *) p2;
1789   int r1_is_reg, r2_is_reg;
1790
1791   /* Sort primarily on r_offset & ~3, so relocs are done to consecutive
1792      insns.  */
1793   if ((r1->r_offset & ~(bfd_vma) 3) > (r2->r_offset & ~(bfd_vma) 3))
1794     return 1;
1795   else if ((r1->r_offset & ~(bfd_vma) 3) < (r2->r_offset & ~(bfd_vma) 3))
1796     return -1;
1797
1798   r1_is_reg
1799     = (ELF64_R_TYPE (r1->r_info) == R_MMIX_REG_OR_BYTE
1800        || ELF64_R_TYPE (r1->r_info) == R_MMIX_REG);
1801   r2_is_reg
1802     = (ELF64_R_TYPE (r2->r_info) == R_MMIX_REG_OR_BYTE
1803        || ELF64_R_TYPE (r2->r_info) == R_MMIX_REG);
1804   if (r1_is_reg != r2_is_reg)
1805     return r2_is_reg - r1_is_reg;
1806
1807   /* Neither or both are register relocs.  Then sort on full offset.  */
1808   if (r1->r_offset > r2->r_offset)
1809     return 1;
1810   else if (r1->r_offset < r2->r_offset)
1811     return -1;
1812   return 0;
1813 }
1814
1815 /* Subset of mmix_elf_check_relocs, common to ELF and mmo linking.  */
1816
1817 static bfd_boolean
1818 mmix_elf_check_common_relocs  (bfd *abfd,
1819                                struct bfd_link_info *info,
1820                                asection *sec,
1821                                const Elf_Internal_Rela *relocs)
1822 {
1823   bfd *bpo_greg_owner = NULL;
1824   asection *allocated_gregs_section = NULL;
1825   struct bpo_greg_section_info *gregdata = NULL;
1826   struct bpo_reloc_section_info *bpodata = NULL;
1827   const Elf_Internal_Rela *rel;
1828   const Elf_Internal_Rela *rel_end;
1829
1830   /* We currently have to abuse this COFF-specific member, since there's
1831      no target-machine-dedicated member.  There's no alternative outside
1832      the bfd_link_info struct; we can't specialize a hash-table since
1833      they're different between ELF and mmo.  */
1834   bpo_greg_owner = (bfd *) info->base_file;
1835
1836   rel_end = relocs + sec->reloc_count;
1837   for (rel = relocs; rel < rel_end; rel++)
1838     {
1839       switch (ELF64_R_TYPE (rel->r_info))
1840         {
1841           /* This relocation causes a GREG allocation.  We need to count
1842              them, and we need to create a section for them, so we need an
1843              object to fake as the owner of that section.  We can't use
1844              the ELF dynobj for this, since the ELF bits assume lots of
1845              DSO-related stuff if that member is non-NULL.  */
1846         case R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET:
1847           /* We don't do anything with this reloc for a relocatable link.  */
1848           if (bfd_link_relocatable (info))
1849             break;
1850
1851           if (bpo_greg_owner == NULL)
1852             {
1853               bpo_greg_owner = abfd;
1854               info->base_file = bpo_greg_owner;
1855             }
1856
1857           if (allocated_gregs_section == NULL)
1858             allocated_gregs_section
1859               = bfd_get_section_by_name (bpo_greg_owner,
1860                                          MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
1861
1862           if (allocated_gregs_section == NULL)
1863             {
1864               allocated_gregs_section
1865                 = bfd_make_section_with_flags (bpo_greg_owner,
1866                                                MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME,
1867                                                (SEC_HAS_CONTENTS
1868                                                 | SEC_IN_MEMORY
1869                                                 | SEC_LINKER_CREATED));
1870               /* Setting both SEC_ALLOC and SEC_LOAD means the section is
1871                  treated like any other section, and we'd get errors for
1872                  address overlap with the text section.  Let's set none of
1873                  those flags, as that is what currently happens for usual
1874                  GREG allocations, and that works.  */
1875               if (allocated_gregs_section == NULL
1876                   || !bfd_set_section_alignment (bpo_greg_owner,
1877                                                  allocated_gregs_section,
1878                                                  3))
1879                 return FALSE;
1880
1881               gregdata = (struct bpo_greg_section_info *)
1882                 bfd_zalloc (bpo_greg_owner, sizeof (struct bpo_greg_section_info));
1883               if (gregdata == NULL)
1884                 return FALSE;
1885               mmix_elf_section_data (allocated_gregs_section)->bpo.greg
1886                 = gregdata;
1887             }
1888           else if (gregdata == NULL)
1889             gregdata
1890               = mmix_elf_section_data (allocated_gregs_section)->bpo.greg;
1891
1892           /* Get ourselves some auxiliary info for the BPO-relocs.  */
1893           if (bpodata == NULL)
1894             {
1895               /* No use doing a separate iteration pass to find the upper
1896                  limit - just use the number of relocs.  */
1897               bpodata = (struct bpo_reloc_section_info *)
1898                 bfd_alloc (bpo_greg_owner,
1899                            sizeof (struct bpo_reloc_section_info)
1900                            * (sec->reloc_count + 1));
1901               if (bpodata == NULL)
1902                 return FALSE;
1903               mmix_elf_section_data (sec)->bpo.reloc = bpodata;
1904               bpodata->first_base_plus_offset_reloc
1905                 = bpodata->bpo_index
1906                 = gregdata->n_max_bpo_relocs;
1907               bpodata->bpo_greg_section
1908                 = allocated_gregs_section;
1909               bpodata->n_bpo_relocs_this_section = 0;
1910             }
1911
1912           bpodata->n_bpo_relocs_this_section++;
1913           gregdata->n_max_bpo_relocs++;
1914
1915           /* We don't get another chance to set this before GC; we've not
1916              set up any hook that runs before GC.  */
1917           gregdata->n_bpo_relocs
1918             = gregdata->n_max_bpo_relocs;
1919           break;
1920
1921         case R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE:
1922           mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs++;
1923           break;
1924         }
1925     }
1926
1927   /* Allocate per-reloc stub storage and initialize it to the max stub
1928      size.  */
1929   if (mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs != 0)
1930     {
1931       size_t i;
1932
1933       mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size
1934         = bfd_alloc (abfd, mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs
1935                      * sizeof (mmix_elf_section_data (sec)
1936                                ->pjs.stub_size[0]));
1937       if (mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size == NULL)
1938         return FALSE;
1939
1940       for (i = 0; i < mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs; i++)
1941         mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[i] = MAX_PUSHJ_STUB_SIZE;
1942     }
1943
1944   return TRUE;
1945 }
1946
1947 /* Look through the relocs for a section during the first phase.  */
1948
1949 static bfd_boolean
1950 mmix_elf_check_relocs (bfd *abfd,
1951                        struct bfd_link_info *info,
1952                        asection *sec,
1953                        const Elf_Internal_Rela *relocs)
1954 {
1955   Elf_Internal_Shdr *symtab_hdr;
1956   struct elf_link_hash_entry **sym_hashes;
1957   const Elf_Internal_Rela *rel;
1958   const Elf_Internal_Rela *rel_end;
1959
1960   symtab_hdr = &elf_tdata (abfd)->symtab_hdr;
1961   sym_hashes = elf_sym_hashes (abfd);
1962
1963   /* First we sort the relocs so that any register relocs come before
1964      expansion-relocs to the same insn.  FIXME: Not done for mmo.  */
1965   qsort ((void *) relocs, sec->reloc_count, sizeof (Elf_Internal_Rela),
1966          mmix_elf_sort_relocs);
1967
1968   /* Do the common part.  */
1969   if (!mmix_elf_check_common_relocs (abfd, info, sec, relocs))
1970     return FALSE;
1971
1972   if (bfd_link_relocatable (info))
1973     return TRUE;
1974
1975   rel_end = relocs + sec->reloc_count;
1976   for (rel = relocs; rel < rel_end; rel++)
1977     {
1978       struct elf_link_hash_entry *h;
1979       unsigned long r_symndx;
1980
1981       r_symndx = ELF64_R_SYM (rel->r_info);
1982       if (r_symndx < symtab_hdr->sh_info)
1983         h = NULL;
1984       else
1985         {
1986           h = sym_hashes[r_symndx - symtab_hdr->sh_info];
1987           while (h->root.type == bfd_link_hash_indirect
1988                  || h->root.type == bfd_link_hash_warning)
1989             h = (struct elf_link_hash_entry *) h->root.u.i.link;
1990         }
1991
1992       switch (ELF64_R_TYPE (rel->r_info))
1993         {
1994         /* This relocation describes the C++ object vtable hierarchy.
1995            Reconstruct it for later use during GC.  */
1996         case R_MMIX_GNU_VTINHERIT:
1997           if (!bfd_elf_gc_record_vtinherit (abfd, sec, h, rel->r_offset))
1998             return FALSE;
1999           break;
2000
2001         /* This relocation describes which C++ vtable entries are actually
2002            used.  Record for later use during GC.  */
2003         case R_MMIX_GNU_VTENTRY:
2004           BFD_ASSERT (h != NULL);
2005           if (h != NULL
2006               && !bfd_elf_gc_record_vtentry (abfd, sec, h, rel->r_addend))
2007             return FALSE;
2008           break;
2009         }
2010     }
2011
2012   return TRUE;
2013 }
2014
2015 /* Wrapper for mmix_elf_check_common_relocs, called when linking to mmo.
2016    Copied from elf_link_add_object_symbols.  */
2017
2018 bfd_boolean
2019 _bfd_mmix_check_all_relocs (bfd *abfd, struct bfd_link_info *info)
2020 {
2021   asection *o;
2022
2023   for (o = abfd->sections; o != NULL; o = o->next)
2024     {
2025       Elf_Internal_Rela *internal_relocs;
2026       bfd_boolean ok;
2027
2028       if ((o->flags & SEC_RELOC) == 0
2029           || o->reloc_count == 0
2030           || ((info->strip == strip_all || info->strip == strip_debugger)
2031               && (o->flags & SEC_DEBUGGING) != 0)
2032           || bfd_is_abs_section (o->output_section))
2033         continue;
2034
2035       internal_relocs
2036         = _bfd_elf_link_read_relocs (abfd, o, NULL,
2037                                      (Elf_Internal_Rela *) NULL,
2038                                      info->keep_memory);
2039       if (internal_relocs == NULL)
2040         return FALSE;
2041
2042       ok = mmix_elf_check_common_relocs (abfd, info, o, internal_relocs);
2043
2044       if (! info->keep_memory)
2045         free (internal_relocs);
2046
2047       if (! ok)
2048         return FALSE;
2049     }
2050
2051   return TRUE;
2052 }
2053 \f
2054 /* Change symbols relative to the reg contents section to instead be to
2055    the register section, and scale them down to correspond to the register
2056    number.  */
2057
2058 static int
2059 mmix_elf_link_output_symbol_hook (struct bfd_link_info *info ATTRIBUTE_UNUSED,
2060                                   const char *name ATTRIBUTE_UNUSED,
2061                                   Elf_Internal_Sym *sym,
2062                                   asection *input_sec,
2063                                   struct elf_link_hash_entry *h ATTRIBUTE_UNUSED)
2064 {
2065   if (input_sec != NULL
2066       && input_sec->name != NULL
2067       && ELF_ST_TYPE (sym->st_info) != STT_SECTION
2068       && strcmp (input_sec->name, MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0)
2069     {
2070       sym->st_value /= 8;
2071       sym->st_shndx = SHN_REGISTER;
2072     }
2073
2074   return 1;
2075 }
2076
2077 /* We fake a register section that holds values that are register numbers.
2078    Having a SHN_REGISTER and register section translates better to other
2079    formats (e.g. mmo) than for example a STT_REGISTER attribute.
2080    This section faking is based on a construct in elf32-mips.c.  */
2081 static asection mmix_elf_reg_section;
2082 static asymbol mmix_elf_reg_section_symbol;
2083 static asymbol *mmix_elf_reg_section_symbol_ptr;
2084
2085 /* Handle the special section numbers that a symbol may use.  */
2086
2087 void
2088 mmix_elf_symbol_processing (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED, asymbol *asym)
2089 {
2090   elf_symbol_type *elfsym;
2091
2092   elfsym = (elf_symbol_type *) asym;
2093   switch (elfsym->internal_elf_sym.st_shndx)
2094     {
2095     case SHN_REGISTER:
2096       if (mmix_elf_reg_section.name == NULL)
2097         {
2098           /* Initialize the register section.  */
2099           mmix_elf_reg_section.name = MMIX_REG_SECTION_NAME;
2100           mmix_elf_reg_section.flags = SEC_NO_FLAGS;
2101           mmix_elf_reg_section.output_section = &mmix_elf_reg_section;
2102           mmix_elf_reg_section.symbol = &mmix_elf_reg_section_symbol;
2103           mmix_elf_reg_section.symbol_ptr_ptr = &mmix_elf_reg_section_symbol_ptr;
2104           mmix_elf_reg_section_symbol.name = MMIX_REG_SECTION_NAME;
2105           mmix_elf_reg_section_symbol.flags = BSF_SECTION_SYM;
2106           mmix_elf_reg_section_symbol.section = &mmix_elf_reg_section;
2107           mmix_elf_reg_section_symbol_ptr = &mmix_elf_reg_section_symbol;
2108         }
2109       asym->section = &mmix_elf_reg_section;
2110       break;
2111
2112     default:
2113       break;
2114     }
2115 }
2116
2117 /* Given a BFD section, try to locate the corresponding ELF section
2118    index.  */
2119
2120 static bfd_boolean
2121 mmix_elf_section_from_bfd_section (bfd *       abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
2122                                    asection *  sec,
2123                                    int *       retval)
2124 {
2125   if (strcmp (bfd_get_section_name (abfd, sec), MMIX_REG_SECTION_NAME) == 0)
2126     *retval = SHN_REGISTER;
2127   else
2128     return FALSE;
2129
2130   return TRUE;
2131 }
2132
2133 /* Hook called by the linker routine which adds symbols from an object
2134    file.  We must handle the special SHN_REGISTER section number here.
2135
2136    We also check that we only have *one* each of the section-start
2137    symbols, since otherwise having two with the same value would cause
2138    them to be "merged", but with the contents serialized.  */
2139
2140 static bfd_boolean
2141 mmix_elf_add_symbol_hook (bfd *abfd,
2142                           struct bfd_link_info *info ATTRIBUTE_UNUSED,
2143                           Elf_Internal_Sym *sym,
2144                           const char **namep ATTRIBUTE_UNUSED,
2145                           flagword *flagsp ATTRIBUTE_UNUSED,
2146                           asection **secp,
2147                           bfd_vma *valp ATTRIBUTE_UNUSED)
2148 {
2149   if (sym->st_shndx == SHN_REGISTER)
2150     {
2151       *secp = bfd_make_section_old_way (abfd, MMIX_REG_SECTION_NAME);
2152       (*secp)->flags |= SEC_LINKER_CREATED;
2153     }
2154   else if ((*namep)[0] == '_' && (*namep)[1] == '_' && (*namep)[2] == '.'
2155            && CONST_STRNEQ (*namep, MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX))
2156     {
2157       /* See if we have another one.  */
2158       struct bfd_link_hash_entry *h = bfd_link_hash_lookup (info->hash,
2159                                                             *namep,
2160                                                             FALSE,
2161                                                             FALSE,
2162                                                             FALSE);
2163
2164       if (h != NULL && h->type != bfd_link_hash_undefined)
2165         {
2166           /* How do we get the asymbol (or really: the filename) from h?
2167              h->u.def.section->owner is NULL.  */
2168           _bfd_error_handler
2169             /* xgettext:c-format */
2170             (_("%pB: Error: multiple definition of `%s'; start of %s "
2171                "is set in a earlier linked file\n"),
2172              abfd, *namep,
2173              *namep + strlen (MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX));
2174            bfd_set_error (bfd_error_bad_value);
2175            return FALSE;
2176         }
2177     }
2178
2179   return TRUE;
2180 }
2181
2182 /* We consider symbols matching "L.*:[0-9]+" to be local symbols.  */
2183
2184 static bfd_boolean
2185 mmix_elf_is_local_label_name (bfd *abfd, const char *name)
2186 {
2187   const char *colpos;
2188   int digits;
2189
2190   /* Also include the default local-label definition.  */
2191   if (_bfd_elf_is_local_label_name (abfd, name))
2192     return TRUE;
2193
2194   if (*name != 'L')
2195     return FALSE;
2196
2197   /* If there's no ":", or more than one, it's not a local symbol.  */
2198   colpos = strchr (name, ':');
2199   if (colpos == NULL || strchr (colpos + 1, ':') != NULL)
2200     return FALSE;
2201
2202   /* Check that there are remaining characters and that they are digits.  */
2203   if (colpos[1] == 0)
2204     return FALSE;
2205
2206   digits = strspn (colpos + 1, "0123456789");
2207   return digits != 0 && colpos[1 + digits] == 0;
2208 }
2209
2210 /* We get rid of the register section here.  */
2211
2212 bfd_boolean
2213 mmix_elf_final_link (bfd *abfd, struct bfd_link_info *info)
2214 {
2215   /* We never output a register section, though we create one for
2216      temporary measures.  Check that nobody entered contents into it.  */
2217   asection *reg_section;
2218
2219   reg_section = bfd_get_section_by_name (abfd, MMIX_REG_SECTION_NAME);
2220
2221   if (reg_section != NULL)
2222     {
2223       /* FIXME: Pass error state gracefully.  */
2224       if (bfd_get_section_flags (abfd, reg_section) & SEC_HAS_CONTENTS)
2225         _bfd_abort (__FILE__, __LINE__, _("Register section has contents\n"));
2226
2227       /* Really remove the section, if it hasn't already been done.  */
2228       if (!bfd_section_removed_from_list (abfd, reg_section))
2229         {
2230           bfd_section_list_remove (abfd, reg_section);
2231           --abfd->section_count;
2232         }
2233     }
2234
2235   if (! bfd_elf_final_link (abfd, info))
2236     return FALSE;
2237
2238   /* Since this section is marked SEC_LINKER_CREATED, it isn't output by
2239      the regular linker machinery.  We do it here, like other targets with
2240      special sections.  */
2241   if (info->base_file != NULL)
2242     {
2243       asection *greg_section
2244         = bfd_get_section_by_name ((bfd *) info->base_file,
2245                                    MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
2246       if (!bfd_set_section_contents (abfd,
2247                                      greg_section->output_section,
2248                                      greg_section->contents,
2249                                      (file_ptr) greg_section->output_offset,
2250                                      greg_section->size))
2251         return FALSE;
2252     }
2253   return TRUE;
2254 }
2255
2256 /* We need to include the maximum size of PUSHJ-stubs in the initial
2257    section size.  This is expected to shrink during linker relaxation.  */
2258
2259 static void
2260 mmix_set_relaxable_size (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
2261                          asection *sec,
2262                          void *ptr)
2263 {
2264   struct bfd_link_info *info = ptr;
2265
2266   /* Make sure we only do this for section where we know we want this,
2267      otherwise we might end up resetting the size of COMMONs.  */
2268   if (mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs == 0)
2269     return;
2270
2271   sec->rawsize = sec->size;
2272   sec->size += (mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs
2273                 * MAX_PUSHJ_STUB_SIZE);
2274
2275   /* For use in relocatable link, we start with a max stubs size.  See
2276      mmix_elf_relax_section.  */
2277   if (bfd_link_relocatable (info) && sec->output_section)
2278     mmix_elf_section_data (sec->output_section)->pjs.stubs_size_sum
2279       += (mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs
2280           * MAX_PUSHJ_STUB_SIZE);
2281 }
2282
2283 /* Initialize stuff for the linker-generated GREGs to match
2284    R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET relocs seen by the linker.  */
2285
2286 bfd_boolean
2287 _bfd_mmix_before_linker_allocation (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
2288                                     struct bfd_link_info *info)
2289 {
2290   asection *bpo_gregs_section;
2291   bfd *bpo_greg_owner;
2292   struct bpo_greg_section_info *gregdata;
2293   size_t n_gregs;
2294   bfd_vma gregs_size;
2295   size_t i;
2296   size_t *bpo_reloc_indexes;
2297   bfd *ibfd;
2298
2299   /* Set the initial size of sections.  */
2300   for (ibfd = info->input_bfds; ibfd != NULL; ibfd = ibfd->link.next)
2301     bfd_map_over_sections (ibfd, mmix_set_relaxable_size, info);
2302
2303   /* The bpo_greg_owner bfd is supposed to have been set by
2304      mmix_elf_check_relocs when the first R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET is seen.
2305      If there is no such object, there was no R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET.  */
2306   bpo_greg_owner = (bfd *) info->base_file;
2307   if (bpo_greg_owner == NULL)
2308     return TRUE;
2309
2310   bpo_gregs_section
2311     = bfd_get_section_by_name (bpo_greg_owner,
2312                                MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
2313
2314   if (bpo_gregs_section == NULL)
2315     return TRUE;
2316
2317   /* We use the target-data handle in the ELF section data.  */
2318   gregdata = mmix_elf_section_data (bpo_gregs_section)->bpo.greg;
2319   if (gregdata == NULL)
2320     return FALSE;
2321
2322   n_gregs = gregdata->n_bpo_relocs;
2323   gregdata->n_allocated_bpo_gregs = n_gregs;
2324
2325   /* When this reaches zero during relaxation, all entries have been
2326      filled in and the size of the linker gregs can be calculated.  */
2327   gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round = n_gregs;
2328
2329   /* Set the zeroth-order estimate for the GREGs size.  */
2330   gregs_size = n_gregs * 8;
2331
2332   if (!bfd_set_section_size (bpo_greg_owner, bpo_gregs_section, gregs_size))
2333     return FALSE;
2334
2335   /* Allocate and set up the GREG arrays.  They're filled in at relaxation
2336      time.  Note that we must use the max number ever noted for the array,
2337      since the index numbers were created before GC.  */
2338   gregdata->reloc_request
2339     = bfd_zalloc (bpo_greg_owner,
2340                   sizeof (struct bpo_reloc_request)
2341                   * gregdata->n_max_bpo_relocs);
2342
2343   gregdata->bpo_reloc_indexes
2344     = bpo_reloc_indexes
2345     = bfd_alloc (bpo_greg_owner,
2346                  gregdata->n_max_bpo_relocs
2347                  * sizeof (size_t));
2348   if (bpo_reloc_indexes == NULL)
2349     return FALSE;
2350
2351   /* The default order is an identity mapping.  */
2352   for (i = 0; i < gregdata->n_max_bpo_relocs; i++)
2353     {
2354       bpo_reloc_indexes[i] = i;
2355       gregdata->reloc_request[i].bpo_reloc_no = i;
2356     }
2357
2358   return TRUE;
2359 }
2360 \f
2361 /* Fill in contents in the linker allocated gregs.  Everything is
2362    calculated at this point; we just move the contents into place here.  */
2363
2364 bfd_boolean
2365 _bfd_mmix_after_linker_allocation (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
2366                                    struct bfd_link_info *link_info)
2367 {
2368   asection *bpo_gregs_section;
2369   bfd *bpo_greg_owner;
2370   struct bpo_greg_section_info *gregdata;
2371   size_t n_gregs;
2372   size_t i, j;
2373   size_t lastreg;
2374   bfd_byte *contents;
2375
2376   /* The bpo_greg_owner bfd is supposed to have been set by mmix_elf_check_relocs
2377      when the first R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET is seen.  If there is no such
2378      object, there was no R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET.  */
2379   bpo_greg_owner = (bfd *) link_info->base_file;
2380   if (bpo_greg_owner == NULL)
2381     return TRUE;
2382
2383   bpo_gregs_section
2384     = bfd_get_section_by_name (bpo_greg_owner,
2385                                MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
2386
2387   /* This can't happen without DSO handling.  When DSOs are handled
2388      without any R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET seen, there will be no such
2389      section.  */
2390   if (bpo_gregs_section == NULL)
2391     return TRUE;
2392
2393   /* We use the target-data handle in the ELF section data.  */
2394
2395   gregdata = mmix_elf_section_data (bpo_gregs_section)->bpo.greg;
2396   if (gregdata == NULL)
2397     return FALSE;
2398
2399   n_gregs = gregdata->n_allocated_bpo_gregs;
2400
2401   bpo_gregs_section->contents
2402     = contents = bfd_alloc (bpo_greg_owner, bpo_gregs_section->size);
2403   if (contents == NULL)
2404     return FALSE;
2405
2406   /* Sanity check: If these numbers mismatch, some relocation has not been
2407      accounted for and the rest of gregdata is probably inconsistent.
2408      It's a bug, but it's more helpful to identify it than segfaulting
2409      below.  */
2410   if (gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round
2411       != gregdata->n_bpo_relocs)
2412     {
2413       _bfd_error_handler
2414         /* xgettext:c-format */
2415         (_("Internal inconsistency: remaining %lu != max %lu.\n\
2416   Please report this bug."),
2417          (unsigned long) gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round,
2418          (unsigned long) gregdata->n_bpo_relocs);
2419       return FALSE;
2420     }
2421
2422   for (lastreg = 255, i = 0, j = 0; j < n_gregs; i++)
2423     if (gregdata->reloc_request[i].regindex != lastreg)
2424       {
2425         bfd_put_64 (bpo_greg_owner, gregdata->reloc_request[i].value,
2426                     contents + j * 8);
2427         lastreg = gregdata->reloc_request[i].regindex;
2428         j++;
2429       }
2430
2431   return TRUE;
2432 }
2433
2434 /* Sort valid relocs to come before non-valid relocs, then on increasing
2435    value.  */
2436
2437 static int
2438 bpo_reloc_request_sort_fn (const void * p1, const void * p2)
2439 {
2440   const struct bpo_reloc_request *r1 = (const struct bpo_reloc_request *) p1;
2441   const struct bpo_reloc_request *r2 = (const struct bpo_reloc_request *) p2;
2442
2443   /* Primary function is validity; non-valid relocs sorted after valid
2444      ones.  */
2445   if (r1->valid != r2->valid)
2446     return r2->valid - r1->valid;
2447
2448   /* Then sort on value.  Don't simplify and return just the difference of
2449      the values: the upper bits of the 64-bit value would be truncated on
2450      a host with 32-bit ints.  */
2451   if (r1->value != r2->value)
2452     return r1->value > r2->value ? 1 : -1;
2453
2454   /* As a last re-sort, use the relocation number, so we get a stable
2455      sort.  The *addresses* aren't stable since items are swapped during
2456      sorting.  It depends on the qsort implementation if this actually
2457      happens.  */
2458   return r1->bpo_reloc_no > r2->bpo_reloc_no
2459     ? 1 : (r1->bpo_reloc_no < r2->bpo_reloc_no ? -1 : 0);
2460 }
2461
2462 /* For debug use only.  Dumps the global register allocations resulting
2463    from base-plus-offset relocs.  */
2464
2465 void
2466 mmix_dump_bpo_gregs (struct bfd_link_info *link_info,
2467                      void (*pf) (const char *fmt, ...))
2468 {
2469   bfd *bpo_greg_owner;
2470   asection *bpo_gregs_section;
2471   struct bpo_greg_section_info *gregdata;
2472   unsigned int i;
2473
2474   if (link_info == NULL || link_info->base_file == NULL)
2475     return;
2476
2477   bpo_greg_owner = (bfd *) link_info->base_file;
2478
2479   bpo_gregs_section
2480     = bfd_get_section_by_name (bpo_greg_owner,
2481                                MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
2482
2483   if (bpo_gregs_section == NULL)
2484     return;
2485
2486   gregdata = mmix_elf_section_data (bpo_gregs_section)->bpo.greg;
2487   if (gregdata == NULL)
2488     return;
2489
2490   if (pf == NULL)
2491     pf = _bfd_error_handler;
2492
2493   /* These format strings are not translated.  They are for debug purposes
2494      only and never displayed to an end user.  Should they escape, we
2495      surely want them in original.  */
2496   (*pf) (" n_bpo_relocs: %u\n n_max_bpo_relocs: %u\n n_remain...round: %u\n\
2497  n_allocated_bpo_gregs: %u\n", gregdata->n_bpo_relocs,
2498      gregdata->n_max_bpo_relocs,
2499      gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round,
2500      gregdata->n_allocated_bpo_gregs);
2501
2502   if (gregdata->reloc_request)
2503     for (i = 0; i < gregdata->n_max_bpo_relocs; i++)
2504       (*pf) ("%4u (%4u)/%4u#%u: 0x%08lx%08lx  r: %3u o: %3u\n",
2505              i,
2506              (gregdata->bpo_reloc_indexes != NULL
2507               ? gregdata->bpo_reloc_indexes[i] : (size_t) -1),
2508              gregdata->reloc_request[i].bpo_reloc_no,
2509              gregdata->reloc_request[i].valid,
2510
2511              (unsigned long) (gregdata->reloc_request[i].value >> 32),
2512              (unsigned long) gregdata->reloc_request[i].value,
2513              gregdata->reloc_request[i].regindex,
2514              gregdata->reloc_request[i].offset);
2515 }
2516
2517 /* This links all R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET relocs into a special array, and
2518    when the last such reloc is done, an index-array is sorted according to
2519    the values and iterated over to produce register numbers (indexed by 0
2520    from the first allocated register number) and offsets for use in real
2521    relocation.  (N.B.: Relocatable runs are handled, not just punted.)
2522
2523    PUSHJ stub accounting is also done here.
2524
2525    Symbol- and reloc-reading infrastructure copied from elf-m10200.c.  */
2526
2527 static bfd_boolean
2528 mmix_elf_relax_section (bfd *abfd,
2529                         asection *sec,
2530                         struct bfd_link_info *link_info,
2531                         bfd_boolean *again)
2532 {
2533   Elf_Internal_Shdr *symtab_hdr;
2534   Elf_Internal_Rela *internal_relocs;
2535   Elf_Internal_Rela *irel, *irelend;
2536   asection *bpo_gregs_section = NULL;
2537   struct bpo_greg_section_info *gregdata;
2538   struct bpo_reloc_section_info *bpodata
2539     = mmix_elf_section_data (sec)->bpo.reloc;
2540   /* The initialization is to quiet compiler warnings.  The value is to
2541      spot a missing actual initialization.  */
2542   size_t bpono = (size_t) -1;
2543   size_t pjsno = 0;
2544   Elf_Internal_Sym *isymbuf = NULL;
2545   bfd_size_type size = sec->rawsize ? sec->rawsize : sec->size;
2546
2547   mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum = 0;
2548
2549   /* Assume nothing changes.  */
2550   *again = FALSE;
2551
2552   /* We don't have to do anything if this section does not have relocs, or
2553      if this is not a code section.  */
2554   if ((sec->flags & SEC_RELOC) == 0
2555       || sec->reloc_count == 0
2556       || (sec->flags & SEC_CODE) == 0
2557       || (sec->flags & SEC_LINKER_CREATED) != 0
2558       /* If no R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET relocs and no PUSHJ-stub relocs,
2559          then nothing to do.  */
2560       || (bpodata == NULL
2561           && mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs == 0))
2562     return TRUE;
2563
2564   symtab_hdr = &elf_tdata (abfd)->symtab_hdr;
2565
2566   if (bpodata != NULL)
2567     {
2568       bpo_gregs_section = bpodata->bpo_greg_section;
2569       gregdata = mmix_elf_section_data (bpo_gregs_section)->bpo.greg;
2570       bpono = bpodata->first_base_plus_offset_reloc;
2571     }
2572   else
2573     gregdata = NULL;
2574
2575   /* Get a copy of the native relocations.  */
2576   internal_relocs
2577     = _bfd_elf_link_read_relocs (abfd, sec, NULL,
2578                                  (Elf_Internal_Rela *) NULL,
2579                                  link_info->keep_memory);
2580   if (internal_relocs == NULL)
2581     goto error_return;
2582
2583   /* Walk through them looking for relaxing opportunities.  */
2584   irelend = internal_relocs + sec->reloc_count;
2585   for (irel = internal_relocs; irel < irelend; irel++)
2586     {
2587       bfd_vma symval;
2588       struct elf_link_hash_entry *h = NULL;
2589
2590       /* We only process two relocs.  */
2591       if (ELF64_R_TYPE (irel->r_info) != (int) R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET
2592           && ELF64_R_TYPE (irel->r_info) != (int) R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE)
2593         continue;
2594
2595       /* We process relocs in a distinctly different way when this is a
2596          relocatable link (for one, we don't look at symbols), so we avoid
2597          mixing its code with that for the "normal" relaxation.  */
2598       if (bfd_link_relocatable (link_info))
2599         {
2600           /* The only transformation in a relocatable link is to generate
2601              a full stub at the location of the stub calculated for the
2602              input section, if the relocated stub location, the end of the
2603              output section plus earlier stubs, cannot be reached.  Thus
2604              relocatable linking can only lead to worse code, but it still
2605              works.  */
2606           if (ELF64_R_TYPE (irel->r_info) == R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE)
2607             {
2608               /* If we can reach the end of the output-section and beyond
2609                  any current stubs, then we don't need a stub for this
2610                  reloc.  The relaxed order of output stub allocation may
2611                  not exactly match the straightforward order, so we always
2612                  assume presence of output stubs, which will allow
2613                  relaxation only on relocations indifferent to the
2614                  presence of output stub allocations for other relocations
2615                  and thus the order of output stub allocation.  */
2616               if (bfd_check_overflow (complain_overflow_signed,
2617                                       19,
2618                                       0,
2619                                       bfd_arch_bits_per_address (abfd),
2620                                       /* Output-stub location.  */
2621                                       sec->output_section->rawsize
2622                                       + (mmix_elf_section_data (sec
2623                                                                ->output_section)
2624                                          ->pjs.stubs_size_sum)
2625                                       /* Location of this PUSHJ reloc.  */
2626                                       - (sec->output_offset + irel->r_offset)
2627                                       /* Don't count *this* stub twice.  */
2628                                       - (mmix_elf_section_data (sec)
2629                                          ->pjs.stub_size[pjsno]
2630                                          + MAX_PUSHJ_STUB_SIZE))
2631                   == bfd_reloc_ok)
2632                 mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno] = 0;
2633
2634               mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum
2635                 += mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno];
2636
2637               pjsno++;
2638             }
2639
2640           continue;
2641         }
2642
2643       /* Get the value of the symbol referred to by the reloc.  */
2644       if (ELF64_R_SYM (irel->r_info) < symtab_hdr->sh_info)
2645         {
2646           /* A local symbol.  */
2647           Elf_Internal_Sym *isym;
2648           asection *sym_sec;
2649
2650           /* Read this BFD's local symbols if we haven't already.  */
2651           if (isymbuf == NULL)
2652             {
2653               isymbuf = (Elf_Internal_Sym *) symtab_hdr->contents;
2654               if (isymbuf == NULL)
2655                 isymbuf = bfd_elf_get_elf_syms (abfd, symtab_hdr,
2656                                                 symtab_hdr->sh_info, 0,
2657                                                 NULL, NULL, NULL);
2658               if (isymbuf == 0)
2659                 goto error_return;
2660             }
2661
2662           isym = isymbuf + ELF64_R_SYM (irel->r_info);
2663           if (isym->st_shndx == SHN_UNDEF)
2664             sym_sec = bfd_und_section_ptr;
2665           else if (isym->st_shndx == SHN_ABS)
2666             sym_sec = bfd_abs_section_ptr;
2667           else if (isym->st_shndx == SHN_COMMON)
2668             sym_sec = bfd_com_section_ptr;
2669           else
2670             sym_sec = bfd_section_from_elf_index (abfd, isym->st_shndx);
2671           symval = (isym->st_value
2672                     + sym_sec->output_section->vma
2673                     + sym_sec->output_offset);
2674         }
2675       else
2676         {
2677           unsigned long indx;
2678
2679           /* An external symbol.  */
2680           indx = ELF64_R_SYM (irel->r_info) - symtab_hdr->sh_info;
2681           h = elf_sym_hashes (abfd)[indx];
2682           BFD_ASSERT (h != NULL);
2683           if (h->root.type == bfd_link_hash_undefweak)
2684             /* FIXME: for R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE, there are alternatives to
2685                the canonical value 0 for an unresolved weak symbol to
2686                consider: as the debug-friendly approach, resolve to "abort"
2687                (or a port-specific function), or as the space-friendly
2688                approach resolve to the next instruction (like some other
2689                ports, notably ARM and AArch64).  These alternatives require
2690                matching code in mmix_elf_perform_relocation or its caller.  */
2691             symval = 0;
2692           else if (h->root.type == bfd_link_hash_defined
2693                    || h->root.type == bfd_link_hash_defweak)
2694             symval = (h->root.u.def.value
2695                       + h->root.u.def.section->output_section->vma
2696                       + h->root.u.def.section->output_offset);
2697           else
2698             {
2699               /* This appears to be a reference to an undefined symbol.  Just
2700                  ignore it--it will be caught by the regular reloc processing.
2701                  We need to keep BPO reloc accounting consistent, though
2702                  else we'll abort instead of emitting an error message.  */
2703               if (ELF64_R_TYPE (irel->r_info) == R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET
2704                   && gregdata != NULL)
2705                 {
2706                   gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round--;
2707                   bpono++;
2708                 }
2709               continue;
2710             }
2711         }
2712
2713       if (ELF64_R_TYPE (irel->r_info) == (int) R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE)
2714         {
2715           bfd_vma value = symval + irel->r_addend;
2716           bfd_vma dot
2717             = (sec->output_section->vma
2718                + sec->output_offset
2719                + irel->r_offset);
2720           bfd_vma stubaddr
2721             = (sec->output_section->vma
2722                + sec->output_offset
2723                + size
2724                + mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum);
2725
2726           if ((value & 3) == 0
2727               && bfd_check_overflow (complain_overflow_signed,
2728                                      19,
2729                                      0,
2730                                      bfd_arch_bits_per_address (abfd),
2731                                      value - dot
2732                                      - (value > dot
2733                                         ? mmix_elf_section_data (sec)
2734                                         ->pjs.stub_size[pjsno]
2735                                         : 0))
2736               == bfd_reloc_ok)
2737             /* If the reloc fits, no stub is needed.  */
2738             mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno] = 0;
2739           else
2740             /* Maybe we can get away with just a JMP insn?  */
2741             if ((value & 3) == 0
2742                 && bfd_check_overflow (complain_overflow_signed,
2743                                        27,
2744                                        0,
2745                                        bfd_arch_bits_per_address (abfd),
2746                                        value - stubaddr
2747                                        - (value > dot
2748                                           ? mmix_elf_section_data (sec)
2749                                           ->pjs.stub_size[pjsno] - 4
2750                                           : 0))
2751                 == bfd_reloc_ok)
2752               /* Yep, account for a stub consisting of a single JMP insn.  */
2753               mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno] = 4;
2754           else
2755             /* Nope, go for the full insn stub.  It doesn't seem useful to
2756                emit the intermediate sizes; those will only be useful for
2757                a >64M program assuming contiguous code.  */
2758             mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno]
2759               = MAX_PUSHJ_STUB_SIZE;
2760
2761           mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum
2762             += mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno];
2763           pjsno++;
2764           continue;
2765         }
2766
2767       /* We're looking at a R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET reloc.  */
2768
2769       gregdata->reloc_request[gregdata->bpo_reloc_indexes[bpono]].value
2770         = symval + irel->r_addend;
2771       gregdata->reloc_request[gregdata->bpo_reloc_indexes[bpono++]].valid = TRUE;
2772       gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round--;
2773     }
2774
2775   /* Check if that was the last BPO-reloc.  If so, sort the values and
2776      calculate how many registers we need to cover them.  Set the size of
2777      the linker gregs, and if the number of registers changed, indicate
2778      that we need to relax some more because we have more work to do.  */
2779   if (gregdata != NULL
2780       && gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round == 0)
2781     {
2782       size_t i;
2783       bfd_vma prev_base;
2784       size_t regindex;
2785
2786       /* First, reset the remaining relocs for the next round.  */
2787       gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round
2788         = gregdata->n_bpo_relocs;
2789
2790       qsort (gregdata->reloc_request,
2791              gregdata->n_max_bpo_relocs,
2792              sizeof (struct bpo_reloc_request),
2793              bpo_reloc_request_sort_fn);
2794
2795       /* Recalculate indexes.  When we find a change (however unlikely
2796          after the initial iteration), we know we need to relax again,
2797          since items in the GREG-array are sorted by increasing value and
2798          stored in the relaxation phase.  */
2799       for (i = 0; i < gregdata->n_max_bpo_relocs; i++)
2800         if (gregdata->bpo_reloc_indexes[gregdata->reloc_request[i].bpo_reloc_no]
2801             != i)
2802           {
2803             gregdata->bpo_reloc_indexes[gregdata->reloc_request[i].bpo_reloc_no]
2804               = i;
2805             *again = TRUE;
2806           }
2807
2808       /* Allocate register numbers (indexing from 0).  Stop at the first
2809          non-valid reloc.  */
2810       for (i = 0, regindex = 0, prev_base = gregdata->reloc_request[0].value;
2811            i < gregdata->n_bpo_relocs;
2812            i++)
2813         {
2814           if (gregdata->reloc_request[i].value > prev_base + 255)
2815             {
2816               regindex++;
2817               prev_base = gregdata->reloc_request[i].value;
2818             }
2819           gregdata->reloc_request[i].regindex = regindex;
2820           gregdata->reloc_request[i].offset
2821             = gregdata->reloc_request[i].value - prev_base;
2822         }
2823
2824       /* If it's not the same as the last time, we need to relax again,
2825          because the size of the section has changed.  I'm not sure we
2826          actually need to do any adjustments since the shrinking happens
2827          at the start of this section, but better safe than sorry.  */
2828       if (gregdata->n_allocated_bpo_gregs != regindex + 1)
2829         {
2830           gregdata->n_allocated_bpo_gregs = regindex + 1;
2831           *again = TRUE;
2832         }
2833
2834       bpo_gregs_section->size = (regindex + 1) * 8;
2835     }
2836
2837   if (isymbuf != NULL && (unsigned char *) isymbuf != symtab_hdr->contents)
2838     {
2839       if (! link_info->keep_memory)
2840         free (isymbuf);
2841       else
2842         {
2843           /* Cache the symbols for elf_link_input_bfd.  */
2844           symtab_hdr->contents = (unsigned char *) isymbuf;
2845         }
2846     }
2847
2848   BFD_ASSERT(pjsno == mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs);
2849
2850   if (internal_relocs != NULL
2851       && elf_section_data (sec)->relocs != internal_relocs)
2852     free (internal_relocs);
2853
2854   if (sec->size < size + mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum)
2855     abort ();
2856
2857   if (sec->size > size + mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum)
2858     {
2859       sec->size = size + mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum;
2860       *again = TRUE;
2861     }
2862
2863   return TRUE;
2864
2865  error_return:
2866   if (isymbuf != NULL && (unsigned char *) isymbuf != symtab_hdr->contents)
2867     free (isymbuf);
2868   if (internal_relocs != NULL
2869       && elf_section_data (sec)->relocs != internal_relocs)
2870     free (internal_relocs);
2871   return FALSE;
2872 }
2873 \f
2874 #define ELF_ARCH                bfd_arch_mmix
2875 #define ELF_MACHINE_CODE        EM_MMIX
2876
2877 /* According to mmix-doc page 36 (paragraph 45), this should be (1LL << 48LL).
2878    However, that's too much for something somewhere in the linker part of
2879    BFD; perhaps the start-address has to be a non-zero multiple of this
2880    number, or larger than this number.  The symptom is that the linker
2881    complains: "warning: allocated section `.text' not in segment".  We
2882    settle for 64k; the page-size used in examples is 8k.
2883    #define ELF_MAXPAGESIZE 0x10000
2884
2885    Unfortunately, this causes excessive padding in the supposedly small
2886    for-education programs that are the expected usage (where people would
2887    inspect output).  We stick to 256 bytes just to have *some* default
2888    alignment.  */
2889 #define ELF_MAXPAGESIZE 0x100
2890
2891 #define TARGET_BIG_SYM          mmix_elf64_vec
2892 #define TARGET_BIG_NAME         "elf64-mmix"
2893
2894 #define elf_info_to_howto_rel           NULL
2895 #define elf_info_to_howto               mmix_info_to_howto_rela
2896 #define elf_backend_relocate_section    mmix_elf_relocate_section
2897 #define elf_backend_gc_mark_hook        mmix_elf_gc_mark_hook
2898
2899 #define elf_backend_link_output_symbol_hook \
2900         mmix_elf_link_output_symbol_hook
2901 #define elf_backend_add_symbol_hook     mmix_elf_add_symbol_hook
2902
2903 #define elf_backend_check_relocs        mmix_elf_check_relocs
2904 #define elf_backend_symbol_processing   mmix_elf_symbol_processing
2905 #define elf_backend_omit_section_dynsym _bfd_elf_omit_section_dynsym_all
2906
2907 #define bfd_elf64_bfd_copy_link_hash_symbol_type \
2908   _bfd_generic_copy_link_hash_symbol_type
2909
2910 #define bfd_elf64_bfd_is_local_label_name \
2911         mmix_elf_is_local_label_name
2912
2913 #define elf_backend_may_use_rel_p       0
2914 #define elf_backend_may_use_rela_p      1
2915 #define elf_backend_default_use_rela_p  1
2916
2917 #define elf_backend_can_gc_sections     1
2918 #define elf_backend_section_from_bfd_section \
2919         mmix_elf_section_from_bfd_section
2920
2921 #define bfd_elf64_new_section_hook      mmix_elf_new_section_hook
2922 #define bfd_elf64_bfd_final_link        mmix_elf_final_link
2923 #define bfd_elf64_bfd_relax_section     mmix_elf_relax_section
2924
2925 #include "elf64-target.h"