BFD whitespace fixes
[external/binutils.git] / bfd / elf64-mmix.c
1 /* MMIX-specific support for 64-bit ELF.
2    Copyright (C) 2001-2017 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               (_("%B: Internal inconsistency error for value for\n\
1196  linker-allocated global register: linked: %#Lx != relaxed: %#Lx"),
1197                isec->owner,
1198                value,
1199                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 (_("%B: 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               (_("%B: base-plus-offset relocation against register symbol:"
1617                  " (unknown) in %A"),
1618                input_section->owner, symsec);
1619           else
1620             _bfd_error_handler
1621               /* xgettext:c-format */
1622               (_("%B: base-plus-offset relocation against register symbol:"
1623                  " %s in %A"),
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               (_("%B: register relocation against non-register symbol:"
1668                  " (unknown) in %A"),
1669                input_section->owner, symsec);
1670           else
1671             _bfd_error_handler
1672               /* xgettext:c-format */
1673               (_("%B: register relocation against non-register symbol:"
1674                  " %s in %A"),
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             (_("%B: 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               (_("%B: LOCAL directive: Register $%Ld is not a local register."
1742                  "  First global register is $%Ld."),
1743                input_section->owner, srel, first_global);
1744
1745             return bfd_reloc_overflow;
1746           }
1747       }
1748       r = bfd_reloc_ok;
1749       break;
1750
1751     default:
1752       r = _bfd_final_link_relocate (howto, input_section->owner, input_section,
1753                                     contents, r_offset,
1754                                     relocation, r_addend);
1755     }
1756
1757   return r;
1758 }
1759 \f
1760 /* Return the section that should be marked against GC for a given
1761    relocation.  */
1762
1763 static asection *
1764 mmix_elf_gc_mark_hook (asection *sec,
1765                        struct bfd_link_info *info,
1766                        Elf_Internal_Rela *rel,
1767                        struct elf_link_hash_entry *h,
1768                        Elf_Internal_Sym *sym)
1769 {
1770   if (h != NULL)
1771     switch (ELF64_R_TYPE (rel->r_info))
1772       {
1773       case R_MMIX_GNU_VTINHERIT:
1774       case R_MMIX_GNU_VTENTRY:
1775         return NULL;
1776       }
1777
1778   return _bfd_elf_gc_mark_hook (sec, info, rel, h, sym);
1779 }
1780 \f
1781 /* Sort register relocs to come before expanding relocs.  */
1782
1783 static int
1784 mmix_elf_sort_relocs (const void * p1, const void * p2)
1785 {
1786   const Elf_Internal_Rela *r1 = (const Elf_Internal_Rela *) p1;
1787   const Elf_Internal_Rela *r2 = (const Elf_Internal_Rela *) p2;
1788   int r1_is_reg, r2_is_reg;
1789
1790   /* Sort primarily on r_offset & ~3, so relocs are done to consecutive
1791      insns.  */
1792   if ((r1->r_offset & ~(bfd_vma) 3) > (r2->r_offset & ~(bfd_vma) 3))
1793     return 1;
1794   else if ((r1->r_offset & ~(bfd_vma) 3) < (r2->r_offset & ~(bfd_vma) 3))
1795     return -1;
1796
1797   r1_is_reg
1798     = (ELF64_R_TYPE (r1->r_info) == R_MMIX_REG_OR_BYTE
1799        || ELF64_R_TYPE (r1->r_info) == R_MMIX_REG);
1800   r2_is_reg
1801     = (ELF64_R_TYPE (r2->r_info) == R_MMIX_REG_OR_BYTE
1802        || ELF64_R_TYPE (r2->r_info) == R_MMIX_REG);
1803   if (r1_is_reg != r2_is_reg)
1804     return r2_is_reg - r1_is_reg;
1805
1806   /* Neither or both are register relocs.  Then sort on full offset.  */
1807   if (r1->r_offset > r2->r_offset)
1808     return 1;
1809   else if (r1->r_offset < r2->r_offset)
1810     return -1;
1811   return 0;
1812 }
1813
1814 /* Subset of mmix_elf_check_relocs, common to ELF and mmo linking.  */
1815
1816 static bfd_boolean
1817 mmix_elf_check_common_relocs  (bfd *abfd,
1818                                struct bfd_link_info *info,
1819                                asection *sec,
1820                                const Elf_Internal_Rela *relocs)
1821 {
1822   bfd *bpo_greg_owner = NULL;
1823   asection *allocated_gregs_section = NULL;
1824   struct bpo_greg_section_info *gregdata = NULL;
1825   struct bpo_reloc_section_info *bpodata = NULL;
1826   const Elf_Internal_Rela *rel;
1827   const Elf_Internal_Rela *rel_end;
1828
1829   /* We currently have to abuse this COFF-specific member, since there's
1830      no target-machine-dedicated member.  There's no alternative outside
1831      the bfd_link_info struct; we can't specialize a hash-table since
1832      they're different between ELF and mmo.  */
1833   bpo_greg_owner = (bfd *) info->base_file;
1834
1835   rel_end = relocs + sec->reloc_count;
1836   for (rel = relocs; rel < rel_end; rel++)
1837     {
1838       switch (ELF64_R_TYPE (rel->r_info))
1839         {
1840           /* This relocation causes a GREG allocation.  We need to count
1841              them, and we need to create a section for them, so we need an
1842              object to fake as the owner of that section.  We can't use
1843              the ELF dynobj for this, since the ELF bits assume lots of
1844              DSO-related stuff if that member is non-NULL.  */
1845         case R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET:
1846           /* We don't do anything with this reloc for a relocatable link.  */
1847           if (bfd_link_relocatable (info))
1848             break;
1849
1850           if (bpo_greg_owner == NULL)
1851             {
1852               bpo_greg_owner = abfd;
1853               info->base_file = bpo_greg_owner;
1854             }
1855
1856           if (allocated_gregs_section == NULL)
1857             allocated_gregs_section
1858               = bfd_get_section_by_name (bpo_greg_owner,
1859                                          MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
1860
1861           if (allocated_gregs_section == NULL)
1862             {
1863               allocated_gregs_section
1864                 = bfd_make_section_with_flags (bpo_greg_owner,
1865                                                MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME,
1866                                                (SEC_HAS_CONTENTS
1867                                                 | SEC_IN_MEMORY
1868                                                 | SEC_LINKER_CREATED));
1869               /* Setting both SEC_ALLOC and SEC_LOAD means the section is
1870                  treated like any other section, and we'd get errors for
1871                  address overlap with the text section.  Let's set none of
1872                  those flags, as that is what currently happens for usual
1873                  GREG allocations, and that works.  */
1874               if (allocated_gregs_section == NULL
1875                   || !bfd_set_section_alignment (bpo_greg_owner,
1876                                                  allocated_gregs_section,
1877                                                  3))
1878                 return FALSE;
1879
1880               gregdata = (struct bpo_greg_section_info *)
1881                 bfd_zalloc (bpo_greg_owner, sizeof (struct bpo_greg_section_info));
1882               if (gregdata == NULL)
1883                 return FALSE;
1884               mmix_elf_section_data (allocated_gregs_section)->bpo.greg
1885                 = gregdata;
1886             }
1887           else if (gregdata == NULL)
1888             gregdata
1889               = mmix_elf_section_data (allocated_gregs_section)->bpo.greg;
1890
1891           /* Get ourselves some auxiliary info for the BPO-relocs.  */
1892           if (bpodata == NULL)
1893             {
1894               /* No use doing a separate iteration pass to find the upper
1895                  limit - just use the number of relocs.  */
1896               bpodata = (struct bpo_reloc_section_info *)
1897                 bfd_alloc (bpo_greg_owner,
1898                            sizeof (struct bpo_reloc_section_info)
1899                            * (sec->reloc_count + 1));
1900               if (bpodata == NULL)
1901                 return FALSE;
1902               mmix_elf_section_data (sec)->bpo.reloc = bpodata;
1903               bpodata->first_base_plus_offset_reloc
1904                 = bpodata->bpo_index
1905                 = gregdata->n_max_bpo_relocs;
1906               bpodata->bpo_greg_section
1907                 = allocated_gregs_section;
1908               bpodata->n_bpo_relocs_this_section = 0;
1909             }
1910
1911           bpodata->n_bpo_relocs_this_section++;
1912           gregdata->n_max_bpo_relocs++;
1913
1914           /* We don't get another chance to set this before GC; we've not
1915              set up any hook that runs before GC.  */
1916           gregdata->n_bpo_relocs
1917             = gregdata->n_max_bpo_relocs;
1918           break;
1919
1920         case R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE:
1921           mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs++;
1922           break;
1923         }
1924     }
1925
1926   /* Allocate per-reloc stub storage and initialize it to the max stub
1927      size.  */
1928   if (mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs != 0)
1929     {
1930       size_t i;
1931
1932       mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size
1933         = bfd_alloc (abfd, mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs
1934                      * sizeof (mmix_elf_section_data (sec)
1935                                ->pjs.stub_size[0]));
1936       if (mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size == NULL)
1937         return FALSE;
1938
1939       for (i = 0; i < mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs; i++)
1940         mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[i] = MAX_PUSHJ_STUB_SIZE;
1941     }
1942
1943   return TRUE;
1944 }
1945
1946 /* Look through the relocs for a section during the first phase.  */
1947
1948 static bfd_boolean
1949 mmix_elf_check_relocs (bfd *abfd,
1950                        struct bfd_link_info *info,
1951                        asection *sec,
1952                        const Elf_Internal_Rela *relocs)
1953 {
1954   Elf_Internal_Shdr *symtab_hdr;
1955   struct elf_link_hash_entry **sym_hashes;
1956   const Elf_Internal_Rela *rel;
1957   const Elf_Internal_Rela *rel_end;
1958
1959   symtab_hdr = &elf_tdata (abfd)->symtab_hdr;
1960   sym_hashes = elf_sym_hashes (abfd);
1961
1962   /* First we sort the relocs so that any register relocs come before
1963      expansion-relocs to the same insn.  FIXME: Not done for mmo.  */
1964   qsort ((void *) relocs, sec->reloc_count, sizeof (Elf_Internal_Rela),
1965          mmix_elf_sort_relocs);
1966
1967   /* Do the common part.  */
1968   if (!mmix_elf_check_common_relocs (abfd, info, sec, relocs))
1969     return FALSE;
1970
1971   if (bfd_link_relocatable (info))
1972     return TRUE;
1973
1974   rel_end = relocs + sec->reloc_count;
1975   for (rel = relocs; rel < rel_end; rel++)
1976     {
1977       struct elf_link_hash_entry *h;
1978       unsigned long r_symndx;
1979
1980       r_symndx = ELF64_R_SYM (rel->r_info);
1981       if (r_symndx < symtab_hdr->sh_info)
1982         h = NULL;
1983       else
1984         {
1985           h = sym_hashes[r_symndx - symtab_hdr->sh_info];
1986           while (h->root.type == bfd_link_hash_indirect
1987                  || h->root.type == bfd_link_hash_warning)
1988             h = (struct elf_link_hash_entry *) h->root.u.i.link;
1989         }
1990
1991       switch (ELF64_R_TYPE (rel->r_info))
1992         {
1993         /* This relocation describes the C++ object vtable hierarchy.
1994            Reconstruct it for later use during GC.  */
1995         case R_MMIX_GNU_VTINHERIT:
1996           if (!bfd_elf_gc_record_vtinherit (abfd, sec, h, rel->r_offset))
1997             return FALSE;
1998           break;
1999
2000         /* This relocation describes which C++ vtable entries are actually
2001            used.  Record for later use during GC.  */
2002         case R_MMIX_GNU_VTENTRY:
2003           BFD_ASSERT (h != NULL);
2004           if (h != NULL
2005               && !bfd_elf_gc_record_vtentry (abfd, sec, h, rel->r_addend))
2006             return FALSE;
2007           break;
2008         }
2009     }
2010
2011   return TRUE;
2012 }
2013
2014 /* Wrapper for mmix_elf_check_common_relocs, called when linking to mmo.
2015    Copied from elf_link_add_object_symbols.  */
2016
2017 bfd_boolean
2018 _bfd_mmix_check_all_relocs (bfd *abfd, struct bfd_link_info *info)
2019 {
2020   asection *o;
2021
2022   for (o = abfd->sections; o != NULL; o = o->next)
2023     {
2024       Elf_Internal_Rela *internal_relocs;
2025       bfd_boolean ok;
2026
2027       if ((o->flags & SEC_RELOC) == 0
2028           || o->reloc_count == 0
2029           || ((info->strip == strip_all || info->strip == strip_debugger)
2030               && (o->flags & SEC_DEBUGGING) != 0)
2031           || bfd_is_abs_section (o->output_section))
2032         continue;
2033
2034       internal_relocs
2035         = _bfd_elf_link_read_relocs (abfd, o, NULL,
2036                                      (Elf_Internal_Rela *) NULL,
2037                                      info->keep_memory);
2038       if (internal_relocs == NULL)
2039         return FALSE;
2040
2041       ok = mmix_elf_check_common_relocs (abfd, info, o, internal_relocs);
2042
2043       if (! info->keep_memory)
2044         free (internal_relocs);
2045
2046       if (! ok)
2047         return FALSE;
2048     }
2049
2050   return TRUE;
2051 }
2052 \f
2053 /* Change symbols relative to the reg contents section to instead be to
2054    the register section, and scale them down to correspond to the register
2055    number.  */
2056
2057 static int
2058 mmix_elf_link_output_symbol_hook (struct bfd_link_info *info ATTRIBUTE_UNUSED,
2059                                   const char *name ATTRIBUTE_UNUSED,
2060                                   Elf_Internal_Sym *sym,
2061                                   asection *input_sec,
2062                                   struct elf_link_hash_entry *h ATTRIBUTE_UNUSED)
2063 {
2064   if (input_sec != NULL
2065       && input_sec->name != NULL
2066       && ELF_ST_TYPE (sym->st_info) != STT_SECTION
2067       && strcmp (input_sec->name, MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0)
2068     {
2069       sym->st_value /= 8;
2070       sym->st_shndx = SHN_REGISTER;
2071     }
2072
2073   return 1;
2074 }
2075
2076 /* We fake a register section that holds values that are register numbers.
2077    Having a SHN_REGISTER and register section translates better to other
2078    formats (e.g. mmo) than for example a STT_REGISTER attribute.
2079    This section faking is based on a construct in elf32-mips.c.  */
2080 static asection mmix_elf_reg_section;
2081 static asymbol mmix_elf_reg_section_symbol;
2082 static asymbol *mmix_elf_reg_section_symbol_ptr;
2083
2084 /* Handle the special section numbers that a symbol may use.  */
2085
2086 void
2087 mmix_elf_symbol_processing (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED, asymbol *asym)
2088 {
2089   elf_symbol_type *elfsym;
2090
2091   elfsym = (elf_symbol_type *) asym;
2092   switch (elfsym->internal_elf_sym.st_shndx)
2093     {
2094     case SHN_REGISTER:
2095       if (mmix_elf_reg_section.name == NULL)
2096         {
2097           /* Initialize the register section.  */
2098           mmix_elf_reg_section.name = MMIX_REG_SECTION_NAME;
2099           mmix_elf_reg_section.flags = SEC_NO_FLAGS;
2100           mmix_elf_reg_section.output_section = &mmix_elf_reg_section;
2101           mmix_elf_reg_section.symbol = &mmix_elf_reg_section_symbol;
2102           mmix_elf_reg_section.symbol_ptr_ptr = &mmix_elf_reg_section_symbol_ptr;
2103           mmix_elf_reg_section_symbol.name = MMIX_REG_SECTION_NAME;
2104           mmix_elf_reg_section_symbol.flags = BSF_SECTION_SYM;
2105           mmix_elf_reg_section_symbol.section = &mmix_elf_reg_section;
2106           mmix_elf_reg_section_symbol_ptr = &mmix_elf_reg_section_symbol;
2107         }
2108       asym->section = &mmix_elf_reg_section;
2109       break;
2110
2111     default:
2112       break;
2113     }
2114 }
2115
2116 /* Given a BFD section, try to locate the corresponding ELF section
2117    index.  */
2118
2119 static bfd_boolean
2120 mmix_elf_section_from_bfd_section (bfd *       abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
2121                                    asection *  sec,
2122                                    int *       retval)
2123 {
2124   if (strcmp (bfd_get_section_name (abfd, sec), MMIX_REG_SECTION_NAME) == 0)
2125     *retval = SHN_REGISTER;
2126   else
2127     return FALSE;
2128
2129   return TRUE;
2130 }
2131
2132 /* Hook called by the linker routine which adds symbols from an object
2133    file.  We must handle the special SHN_REGISTER section number here.
2134
2135    We also check that we only have *one* each of the section-start
2136    symbols, since otherwise having two with the same value would cause
2137    them to be "merged", but with the contents serialized.  */
2138
2139 static bfd_boolean
2140 mmix_elf_add_symbol_hook (bfd *abfd,
2141                           struct bfd_link_info *info ATTRIBUTE_UNUSED,
2142                           Elf_Internal_Sym *sym,
2143                           const char **namep ATTRIBUTE_UNUSED,
2144                           flagword *flagsp ATTRIBUTE_UNUSED,
2145                           asection **secp,
2146                           bfd_vma *valp ATTRIBUTE_UNUSED)
2147 {
2148   if (sym->st_shndx == SHN_REGISTER)
2149     {
2150       *secp = bfd_make_section_old_way (abfd, MMIX_REG_SECTION_NAME);
2151       (*secp)->flags |= SEC_LINKER_CREATED;
2152     }
2153   else if ((*namep)[0] == '_' && (*namep)[1] == '_' && (*namep)[2] == '.'
2154            && CONST_STRNEQ (*namep, MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX))
2155     {
2156       /* See if we have another one.  */
2157       struct bfd_link_hash_entry *h = bfd_link_hash_lookup (info->hash,
2158                                                             *namep,
2159                                                             FALSE,
2160                                                             FALSE,
2161                                                             FALSE);
2162
2163       if (h != NULL && h->type != bfd_link_hash_undefined)
2164         {
2165           /* How do we get the asymbol (or really: the filename) from h?
2166              h->u.def.section->owner is NULL.  */
2167           _bfd_error_handler
2168             /* xgettext:c-format */
2169             (_("%B: Error: multiple definition of `%s'; start of %s "
2170                "is set in a earlier linked file\n"),
2171              abfd, *namep,
2172              *namep + strlen (MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX));
2173            bfd_set_error (bfd_error_bad_value);
2174            return FALSE;
2175         }
2176     }
2177
2178   return TRUE;
2179 }
2180
2181 /* We consider symbols matching "L.*:[0-9]+" to be local symbols.  */
2182
2183 static bfd_boolean
2184 mmix_elf_is_local_label_name (bfd *abfd, const char *name)
2185 {
2186   const char *colpos;
2187   int digits;
2188
2189   /* Also include the default local-label definition.  */
2190   if (_bfd_elf_is_local_label_name (abfd, name))
2191     return TRUE;
2192
2193   if (*name != 'L')
2194     return FALSE;
2195
2196   /* If there's no ":", or more than one, it's not a local symbol.  */
2197   colpos = strchr (name, ':');
2198   if (colpos == NULL || strchr (colpos + 1, ':') != NULL)
2199     return FALSE;
2200
2201   /* Check that there are remaining characters and that they are digits.  */
2202   if (colpos[1] == 0)
2203     return FALSE;
2204
2205   digits = strspn (colpos + 1, "0123456789");
2206   return digits != 0 && colpos[1 + digits] == 0;
2207 }
2208
2209 /* We get rid of the register section here.  */
2210
2211 bfd_boolean
2212 mmix_elf_final_link (bfd *abfd, struct bfd_link_info *info)
2213 {
2214   /* We never output a register section, though we create one for
2215      temporary measures.  Check that nobody entered contents into it.  */
2216   asection *reg_section;
2217
2218   reg_section = bfd_get_section_by_name (abfd, MMIX_REG_SECTION_NAME);
2219
2220   if (reg_section != NULL)
2221     {
2222       /* FIXME: Pass error state gracefully.  */
2223       if (bfd_get_section_flags (abfd, reg_section) & SEC_HAS_CONTENTS)
2224         _bfd_abort (__FILE__, __LINE__, _("Register section has contents\n"));
2225
2226       /* Really remove the section, if it hasn't already been done.  */
2227       if (!bfd_section_removed_from_list (abfd, reg_section))
2228         {
2229           bfd_section_list_remove (abfd, reg_section);
2230           --abfd->section_count;
2231         }
2232     }
2233
2234   if (! bfd_elf_final_link (abfd, info))
2235     return FALSE;
2236
2237   /* Since this section is marked SEC_LINKER_CREATED, it isn't output by
2238      the regular linker machinery.  We do it here, like other targets with
2239      special sections.  */
2240   if (info->base_file != NULL)
2241     {
2242       asection *greg_section
2243         = bfd_get_section_by_name ((bfd *) info->base_file,
2244                                    MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
2245       if (!bfd_set_section_contents (abfd,
2246                                      greg_section->output_section,
2247                                      greg_section->contents,
2248                                      (file_ptr) greg_section->output_offset,
2249                                      greg_section->size))
2250         return FALSE;
2251     }
2252   return TRUE;
2253 }
2254
2255 /* We need to include the maximum size of PUSHJ-stubs in the initial
2256    section size.  This is expected to shrink during linker relaxation.  */
2257
2258 static void
2259 mmix_set_relaxable_size (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
2260                          asection *sec,
2261                          void *ptr)
2262 {
2263   struct bfd_link_info *info = ptr;
2264
2265   /* Make sure we only do this for section where we know we want this,
2266      otherwise we might end up resetting the size of COMMONs.  */
2267   if (mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs == 0)
2268     return;
2269
2270   sec->rawsize = sec->size;
2271   sec->size += (mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs
2272                 * MAX_PUSHJ_STUB_SIZE);
2273
2274   /* For use in relocatable link, we start with a max stubs size.  See
2275      mmix_elf_relax_section.  */
2276   if (bfd_link_relocatable (info) && sec->output_section)
2277     mmix_elf_section_data (sec->output_section)->pjs.stubs_size_sum
2278       += (mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs
2279           * MAX_PUSHJ_STUB_SIZE);
2280 }
2281
2282 /* Initialize stuff for the linker-generated GREGs to match
2283    R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET relocs seen by the linker.  */
2284
2285 bfd_boolean
2286 _bfd_mmix_before_linker_allocation (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
2287                                     struct bfd_link_info *info)
2288 {
2289   asection *bpo_gregs_section;
2290   bfd *bpo_greg_owner;
2291   struct bpo_greg_section_info *gregdata;
2292   size_t n_gregs;
2293   bfd_vma gregs_size;
2294   size_t i;
2295   size_t *bpo_reloc_indexes;
2296   bfd *ibfd;
2297
2298   /* Set the initial size of sections.  */
2299   for (ibfd = info->input_bfds; ibfd != NULL; ibfd = ibfd->link.next)
2300     bfd_map_over_sections (ibfd, mmix_set_relaxable_size, info);
2301
2302   /* The bpo_greg_owner bfd is supposed to have been set by
2303      mmix_elf_check_relocs when the first R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET is seen.
2304      If there is no such object, there was no R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET.  */
2305   bpo_greg_owner = (bfd *) info->base_file;
2306   if (bpo_greg_owner == NULL)
2307     return TRUE;
2308
2309   bpo_gregs_section
2310     = bfd_get_section_by_name (bpo_greg_owner,
2311                                MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
2312
2313   if (bpo_gregs_section == NULL)
2314     return TRUE;
2315
2316   /* We use the target-data handle in the ELF section data.  */
2317   gregdata = mmix_elf_section_data (bpo_gregs_section)->bpo.greg;
2318   if (gregdata == NULL)
2319     return FALSE;
2320
2321   n_gregs = gregdata->n_bpo_relocs;
2322   gregdata->n_allocated_bpo_gregs = n_gregs;
2323
2324   /* When this reaches zero during relaxation, all entries have been
2325      filled in and the size of the linker gregs can be calculated.  */
2326   gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round = n_gregs;
2327
2328   /* Set the zeroth-order estimate for the GREGs size.  */
2329   gregs_size = n_gregs * 8;
2330
2331   if (!bfd_set_section_size (bpo_greg_owner, bpo_gregs_section, gregs_size))
2332     return FALSE;
2333
2334   /* Allocate and set up the GREG arrays.  They're filled in at relaxation
2335      time.  Note that we must use the max number ever noted for the array,
2336      since the index numbers were created before GC.  */
2337   gregdata->reloc_request
2338     = bfd_zalloc (bpo_greg_owner,
2339                   sizeof (struct bpo_reloc_request)
2340                   * gregdata->n_max_bpo_relocs);
2341
2342   gregdata->bpo_reloc_indexes
2343     = bpo_reloc_indexes
2344     = bfd_alloc (bpo_greg_owner,
2345                  gregdata->n_max_bpo_relocs
2346                  * sizeof (size_t));
2347   if (bpo_reloc_indexes == NULL)
2348     return FALSE;
2349
2350   /* The default order is an identity mapping.  */
2351   for (i = 0; i < gregdata->n_max_bpo_relocs; i++)
2352     {
2353       bpo_reloc_indexes[i] = i;
2354       gregdata->reloc_request[i].bpo_reloc_no = i;
2355     }
2356
2357   return TRUE;
2358 }
2359 \f
2360 /* Fill in contents in the linker allocated gregs.  Everything is
2361    calculated at this point; we just move the contents into place here.  */
2362
2363 bfd_boolean
2364 _bfd_mmix_after_linker_allocation (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
2365                                    struct bfd_link_info *link_info)
2366 {
2367   asection *bpo_gregs_section;
2368   bfd *bpo_greg_owner;
2369   struct bpo_greg_section_info *gregdata;
2370   size_t n_gregs;
2371   size_t i, j;
2372   size_t lastreg;
2373   bfd_byte *contents;
2374
2375   /* The bpo_greg_owner bfd is supposed to have been set by mmix_elf_check_relocs
2376      when the first R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET is seen.  If there is no such
2377      object, there was no R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET.  */
2378   bpo_greg_owner = (bfd *) link_info->base_file;
2379   if (bpo_greg_owner == NULL)
2380     return TRUE;
2381
2382   bpo_gregs_section
2383     = bfd_get_section_by_name (bpo_greg_owner,
2384                                MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
2385
2386   /* This can't happen without DSO handling.  When DSOs are handled
2387      without any R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET seen, there will be no such
2388      section.  */
2389   if (bpo_gregs_section == NULL)
2390     return TRUE;
2391
2392   /* We use the target-data handle in the ELF section data.  */
2393
2394   gregdata = mmix_elf_section_data (bpo_gregs_section)->bpo.greg;
2395   if (gregdata == NULL)
2396     return FALSE;
2397
2398   n_gregs = gregdata->n_allocated_bpo_gregs;
2399
2400   bpo_gregs_section->contents
2401     = contents = bfd_alloc (bpo_greg_owner, bpo_gregs_section->size);
2402   if (contents == NULL)
2403     return FALSE;
2404
2405   /* Sanity check: If these numbers mismatch, some relocation has not been
2406      accounted for and the rest of gregdata is probably inconsistent.
2407      It's a bug, but it's more helpful to identify it than segfaulting
2408      below.  */
2409   if (gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round
2410       != gregdata->n_bpo_relocs)
2411     {
2412       _bfd_error_handler
2413         /* xgettext:c-format */
2414         (_("Internal inconsistency: remaining %lu != max %lu.\n\
2415   Please report this bug."),
2416          (unsigned long) gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round,
2417          (unsigned long) gregdata->n_bpo_relocs);
2418       return FALSE;
2419     }
2420
2421   for (lastreg = 255, i = 0, j = 0; j < n_gregs; i++)
2422     if (gregdata->reloc_request[i].regindex != lastreg)
2423       {
2424         bfd_put_64 (bpo_greg_owner, gregdata->reloc_request[i].value,
2425                     contents + j * 8);
2426         lastreg = gregdata->reloc_request[i].regindex;
2427         j++;
2428       }
2429
2430   return TRUE;
2431 }
2432
2433 /* Sort valid relocs to come before non-valid relocs, then on increasing
2434    value.  */
2435
2436 static int
2437 bpo_reloc_request_sort_fn (const void * p1, const void * p2)
2438 {
2439   const struct bpo_reloc_request *r1 = (const struct bpo_reloc_request *) p1;
2440   const struct bpo_reloc_request *r2 = (const struct bpo_reloc_request *) p2;
2441
2442   /* Primary function is validity; non-valid relocs sorted after valid
2443      ones.  */
2444   if (r1->valid != r2->valid)
2445     return r2->valid - r1->valid;
2446
2447   /* Then sort on value.  Don't simplify and return just the difference of
2448      the values: the upper bits of the 64-bit value would be truncated on
2449      a host with 32-bit ints.  */
2450   if (r1->value != r2->value)
2451     return r1->value > r2->value ? 1 : -1;
2452
2453   /* As a last re-sort, use the relocation number, so we get a stable
2454      sort.  The *addresses* aren't stable since items are swapped during
2455      sorting.  It depends on the qsort implementation if this actually
2456      happens.  */
2457   return r1->bpo_reloc_no > r2->bpo_reloc_no
2458     ? 1 : (r1->bpo_reloc_no < r2->bpo_reloc_no ? -1 : 0);
2459 }
2460
2461 /* For debug use only.  Dumps the global register allocations resulting
2462    from base-plus-offset relocs.  */
2463
2464 void
2465 mmix_dump_bpo_gregs (struct bfd_link_info *link_info,
2466                      void (*pf) (const char *fmt, ...))
2467 {
2468   bfd *bpo_greg_owner;
2469   asection *bpo_gregs_section;
2470   struct bpo_greg_section_info *gregdata;
2471   unsigned int i;
2472
2473   if (link_info == NULL || link_info->base_file == NULL)
2474     return;
2475
2476   bpo_greg_owner = (bfd *) link_info->base_file;
2477
2478   bpo_gregs_section
2479     = bfd_get_section_by_name (bpo_greg_owner,
2480                                MMIX_LD_ALLOCATED_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
2481
2482   if (bpo_gregs_section == NULL)
2483     return;
2484
2485   gregdata = mmix_elf_section_data (bpo_gregs_section)->bpo.greg;
2486   if (gregdata == NULL)
2487     return;
2488
2489   if (pf == NULL)
2490     pf = _bfd_error_handler;
2491
2492   /* These format strings are not translated.  They are for debug purposes
2493      only and never displayed to an end user.  Should they escape, we
2494      surely want them in original.  */
2495   (*pf) (" n_bpo_relocs: %u\n n_max_bpo_relocs: %u\n n_remain...round: %u\n\
2496  n_allocated_bpo_gregs: %u\n", gregdata->n_bpo_relocs,
2497      gregdata->n_max_bpo_relocs,
2498      gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round,
2499      gregdata->n_allocated_bpo_gregs);
2500
2501   if (gregdata->reloc_request)
2502     for (i = 0; i < gregdata->n_max_bpo_relocs; i++)
2503       (*pf) ("%4u (%4u)/%4u#%u: 0x%08lx%08lx  r: %3u o: %3u\n",
2504              i,
2505              (gregdata->bpo_reloc_indexes != NULL
2506               ? gregdata->bpo_reloc_indexes[i] : (size_t) -1),
2507              gregdata->reloc_request[i].bpo_reloc_no,
2508              gregdata->reloc_request[i].valid,
2509
2510              (unsigned long) (gregdata->reloc_request[i].value >> 32),
2511              (unsigned long) gregdata->reloc_request[i].value,
2512              gregdata->reloc_request[i].regindex,
2513              gregdata->reloc_request[i].offset);
2514 }
2515
2516 /* This links all R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET relocs into a special array, and
2517    when the last such reloc is done, an index-array is sorted according to
2518    the values and iterated over to produce register numbers (indexed by 0
2519    from the first allocated register number) and offsets for use in real
2520    relocation.  (N.B.: Relocatable runs are handled, not just punted.)
2521
2522    PUSHJ stub accounting is also done here.
2523
2524    Symbol- and reloc-reading infrastructure copied from elf-m10200.c.  */
2525
2526 static bfd_boolean
2527 mmix_elf_relax_section (bfd *abfd,
2528                         asection *sec,
2529                         struct bfd_link_info *link_info,
2530                         bfd_boolean *again)
2531 {
2532   Elf_Internal_Shdr *symtab_hdr;
2533   Elf_Internal_Rela *internal_relocs;
2534   Elf_Internal_Rela *irel, *irelend;
2535   asection *bpo_gregs_section = NULL;
2536   struct bpo_greg_section_info *gregdata;
2537   struct bpo_reloc_section_info *bpodata
2538     = mmix_elf_section_data (sec)->bpo.reloc;
2539   /* The initialization is to quiet compiler warnings.  The value is to
2540      spot a missing actual initialization.  */
2541   size_t bpono = (size_t) -1;
2542   size_t pjsno = 0;
2543   Elf_Internal_Sym *isymbuf = NULL;
2544   bfd_size_type size = sec->rawsize ? sec->rawsize : sec->size;
2545
2546   mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum = 0;
2547
2548   /* Assume nothing changes.  */
2549   *again = FALSE;
2550
2551   /* We don't have to do anything if this section does not have relocs, or
2552      if this is not a code section.  */
2553   if ((sec->flags & SEC_RELOC) == 0
2554       || sec->reloc_count == 0
2555       || (sec->flags & SEC_CODE) == 0
2556       || (sec->flags & SEC_LINKER_CREATED) != 0
2557       /* If no R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET relocs and no PUSHJ-stub relocs,
2558          then nothing to do.  */
2559       || (bpodata == NULL
2560           && mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs == 0))
2561     return TRUE;
2562
2563   symtab_hdr = &elf_tdata (abfd)->symtab_hdr;
2564
2565   if (bpodata != NULL)
2566     {
2567       bpo_gregs_section = bpodata->bpo_greg_section;
2568       gregdata = mmix_elf_section_data (bpo_gregs_section)->bpo.greg;
2569       bpono = bpodata->first_base_plus_offset_reloc;
2570     }
2571   else
2572     gregdata = NULL;
2573
2574   /* Get a copy of the native relocations.  */
2575   internal_relocs
2576     = _bfd_elf_link_read_relocs (abfd, sec, NULL,
2577                                  (Elf_Internal_Rela *) NULL,
2578                                  link_info->keep_memory);
2579   if (internal_relocs == NULL)
2580     goto error_return;
2581
2582   /* Walk through them looking for relaxing opportunities.  */
2583   irelend = internal_relocs + sec->reloc_count;
2584   for (irel = internal_relocs; irel < irelend; irel++)
2585     {
2586       bfd_vma symval;
2587       struct elf_link_hash_entry *h = NULL;
2588
2589       /* We only process two relocs.  */
2590       if (ELF64_R_TYPE (irel->r_info) != (int) R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET
2591           && ELF64_R_TYPE (irel->r_info) != (int) R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE)
2592         continue;
2593
2594       /* We process relocs in a distinctly different way when this is a
2595          relocatable link (for one, we don't look at symbols), so we avoid
2596          mixing its code with that for the "normal" relaxation.  */
2597       if (bfd_link_relocatable (link_info))
2598         {
2599           /* The only transformation in a relocatable link is to generate
2600              a full stub at the location of the stub calculated for the
2601              input section, if the relocated stub location, the end of the
2602              output section plus earlier stubs, cannot be reached.  Thus
2603              relocatable linking can only lead to worse code, but it still
2604              works.  */
2605           if (ELF64_R_TYPE (irel->r_info) == R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE)
2606             {
2607               /* If we can reach the end of the output-section and beyond
2608                  any current stubs, then we don't need a stub for this
2609                  reloc.  The relaxed order of output stub allocation may
2610                  not exactly match the straightforward order, so we always
2611                  assume presence of output stubs, which will allow
2612                  relaxation only on relocations indifferent to the
2613                  presence of output stub allocations for other relocations
2614                  and thus the order of output stub allocation.  */
2615               if (bfd_check_overflow (complain_overflow_signed,
2616                                       19,
2617                                       0,
2618                                       bfd_arch_bits_per_address (abfd),
2619                                       /* Output-stub location.  */
2620                                       sec->output_section->rawsize
2621                                       + (mmix_elf_section_data (sec
2622                                                                ->output_section)
2623                                          ->pjs.stubs_size_sum)
2624                                       /* Location of this PUSHJ reloc.  */
2625                                       - (sec->output_offset + irel->r_offset)
2626                                       /* Don't count *this* stub twice.  */
2627                                       - (mmix_elf_section_data (sec)
2628                                          ->pjs.stub_size[pjsno]
2629                                          + MAX_PUSHJ_STUB_SIZE))
2630                   == bfd_reloc_ok)
2631                 mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno] = 0;
2632
2633               mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum
2634                 += mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno];
2635
2636               pjsno++;
2637             }
2638
2639           continue;
2640         }
2641
2642       /* Get the value of the symbol referred to by the reloc.  */
2643       if (ELF64_R_SYM (irel->r_info) < symtab_hdr->sh_info)
2644         {
2645           /* A local symbol.  */
2646           Elf_Internal_Sym *isym;
2647           asection *sym_sec;
2648
2649           /* Read this BFD's local symbols if we haven't already.  */
2650           if (isymbuf == NULL)
2651             {
2652               isymbuf = (Elf_Internal_Sym *) symtab_hdr->contents;
2653               if (isymbuf == NULL)
2654                 isymbuf = bfd_elf_get_elf_syms (abfd, symtab_hdr,
2655                                                 symtab_hdr->sh_info, 0,
2656                                                 NULL, NULL, NULL);
2657               if (isymbuf == 0)
2658                 goto error_return;
2659             }
2660
2661           isym = isymbuf + ELF64_R_SYM (irel->r_info);
2662           if (isym->st_shndx == SHN_UNDEF)
2663             sym_sec = bfd_und_section_ptr;
2664           else if (isym->st_shndx == SHN_ABS)
2665             sym_sec = bfd_abs_section_ptr;
2666           else if (isym->st_shndx == SHN_COMMON)
2667             sym_sec = bfd_com_section_ptr;
2668           else
2669             sym_sec = bfd_section_from_elf_index (abfd, isym->st_shndx);
2670           symval = (isym->st_value
2671                     + sym_sec->output_section->vma
2672                     + sym_sec->output_offset);
2673         }
2674       else
2675         {
2676           unsigned long indx;
2677
2678           /* An external symbol.  */
2679           indx = ELF64_R_SYM (irel->r_info) - symtab_hdr->sh_info;
2680           h = elf_sym_hashes (abfd)[indx];
2681           BFD_ASSERT (h != NULL);
2682           if (h->root.type == bfd_link_hash_undefweak)
2683             /* FIXME: for R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE, there are alternatives to
2684                the canonical value 0 for an unresolved weak symbol to
2685                consider: as the debug-friendly approach, resolve to "abort"
2686                (or a port-specific function), or as the space-friendly
2687                approach resolve to the next instruction (like some other
2688                ports, notably ARM and AArch64).  These alternatives require
2689                matching code in mmix_elf_perform_relocation or its caller.  */
2690             symval = 0;
2691           else if (h->root.type == bfd_link_hash_defined
2692                    || h->root.type == bfd_link_hash_defweak)
2693             symval = (h->root.u.def.value
2694                       + h->root.u.def.section->output_section->vma
2695                       + h->root.u.def.section->output_offset);
2696           else
2697             {
2698               /* This appears to be a reference to an undefined symbol.  Just
2699                  ignore it--it will be caught by the regular reloc processing.
2700                  We need to keep BPO reloc accounting consistent, though
2701                  else we'll abort instead of emitting an error message.  */
2702               if (ELF64_R_TYPE (irel->r_info) == R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET
2703                   && gregdata != NULL)
2704                 {
2705                   gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round--;
2706                   bpono++;
2707                 }
2708               continue;
2709             }
2710         }
2711
2712       if (ELF64_R_TYPE (irel->r_info) == (int) R_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE)
2713         {
2714           bfd_vma value = symval + irel->r_addend;
2715           bfd_vma dot
2716             = (sec->output_section->vma
2717                + sec->output_offset
2718                + irel->r_offset);
2719           bfd_vma stubaddr
2720             = (sec->output_section->vma
2721                + sec->output_offset
2722                + size
2723                + mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum);
2724
2725           if ((value & 3) == 0
2726               && bfd_check_overflow (complain_overflow_signed,
2727                                      19,
2728                                      0,
2729                                      bfd_arch_bits_per_address (abfd),
2730                                      value - dot
2731                                      - (value > dot
2732                                         ? mmix_elf_section_data (sec)
2733                                         ->pjs.stub_size[pjsno]
2734                                         : 0))
2735               == bfd_reloc_ok)
2736             /* If the reloc fits, no stub is needed.  */
2737             mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno] = 0;
2738           else
2739             /* Maybe we can get away with just a JMP insn?  */
2740             if ((value & 3) == 0
2741                 && bfd_check_overflow (complain_overflow_signed,
2742                                        27,
2743                                        0,
2744                                        bfd_arch_bits_per_address (abfd),
2745                                        value - stubaddr
2746                                        - (value > dot
2747                                           ? mmix_elf_section_data (sec)
2748                                           ->pjs.stub_size[pjsno] - 4
2749                                           : 0))
2750                 == bfd_reloc_ok)
2751               /* Yep, account for a stub consisting of a single JMP insn.  */
2752               mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno] = 4;
2753           else
2754             /* Nope, go for the full insn stub.  It doesn't seem useful to
2755                emit the intermediate sizes; those will only be useful for
2756                a >64M program assuming contiguous code.  */
2757             mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno]
2758               = MAX_PUSHJ_STUB_SIZE;
2759
2760           mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum
2761             += mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stub_size[pjsno];
2762           pjsno++;
2763           continue;
2764         }
2765
2766       /* We're looking at a R_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET reloc.  */
2767
2768       gregdata->reloc_request[gregdata->bpo_reloc_indexes[bpono]].value
2769         = symval + irel->r_addend;
2770       gregdata->reloc_request[gregdata->bpo_reloc_indexes[bpono++]].valid = TRUE;
2771       gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round--;
2772     }
2773
2774   /* Check if that was the last BPO-reloc.  If so, sort the values and
2775      calculate how many registers we need to cover them.  Set the size of
2776      the linker gregs, and if the number of registers changed, indicate
2777      that we need to relax some more because we have more work to do.  */
2778   if (gregdata != NULL
2779       && gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round == 0)
2780     {
2781       size_t i;
2782       bfd_vma prev_base;
2783       size_t regindex;
2784
2785       /* First, reset the remaining relocs for the next round.  */
2786       gregdata->n_remaining_bpo_relocs_this_relaxation_round
2787         = gregdata->n_bpo_relocs;
2788
2789       qsort (gregdata->reloc_request,
2790              gregdata->n_max_bpo_relocs,
2791              sizeof (struct bpo_reloc_request),
2792              bpo_reloc_request_sort_fn);
2793
2794       /* Recalculate indexes.  When we find a change (however unlikely
2795          after the initial iteration), we know we need to relax again,
2796          since items in the GREG-array are sorted by increasing value and
2797          stored in the relaxation phase.  */
2798       for (i = 0; i < gregdata->n_max_bpo_relocs; i++)
2799         if (gregdata->bpo_reloc_indexes[gregdata->reloc_request[i].bpo_reloc_no]
2800             != i)
2801           {
2802             gregdata->bpo_reloc_indexes[gregdata->reloc_request[i].bpo_reloc_no]
2803               = i;
2804             *again = TRUE;
2805           }
2806
2807       /* Allocate register numbers (indexing from 0).  Stop at the first
2808          non-valid reloc.  */
2809       for (i = 0, regindex = 0, prev_base = gregdata->reloc_request[0].value;
2810            i < gregdata->n_bpo_relocs;
2811            i++)
2812         {
2813           if (gregdata->reloc_request[i].value > prev_base + 255)
2814             {
2815               regindex++;
2816               prev_base = gregdata->reloc_request[i].value;
2817             }
2818           gregdata->reloc_request[i].regindex = regindex;
2819           gregdata->reloc_request[i].offset
2820             = gregdata->reloc_request[i].value - prev_base;
2821         }
2822
2823       /* If it's not the same as the last time, we need to relax again,
2824          because the size of the section has changed.  I'm not sure we
2825          actually need to do any adjustments since the shrinking happens
2826          at the start of this section, but better safe than sorry.  */
2827       if (gregdata->n_allocated_bpo_gregs != regindex + 1)
2828         {
2829           gregdata->n_allocated_bpo_gregs = regindex + 1;
2830           *again = TRUE;
2831         }
2832
2833       bpo_gregs_section->size = (regindex + 1) * 8;
2834     }
2835
2836   if (isymbuf != NULL && (unsigned char *) isymbuf != symtab_hdr->contents)
2837     {
2838       if (! link_info->keep_memory)
2839         free (isymbuf);
2840       else
2841         {
2842           /* Cache the symbols for elf_link_input_bfd.  */
2843           symtab_hdr->contents = (unsigned char *) isymbuf;
2844         }
2845     }
2846
2847   BFD_ASSERT(pjsno == mmix_elf_section_data (sec)->pjs.n_pushj_relocs);
2848
2849   if (internal_relocs != NULL
2850       && elf_section_data (sec)->relocs != internal_relocs)
2851     free (internal_relocs);
2852
2853   if (sec->size < size + mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum)
2854     abort ();
2855
2856   if (sec->size > size + mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum)
2857     {
2858       sec->size = size + mmix_elf_section_data (sec)->pjs.stubs_size_sum;
2859       *again = TRUE;
2860     }
2861
2862   return TRUE;
2863
2864  error_return:
2865   if (isymbuf != NULL && (unsigned char *) isymbuf != symtab_hdr->contents)
2866     free (isymbuf);
2867   if (internal_relocs != NULL
2868       && elf_section_data (sec)->relocs != internal_relocs)
2869     free (internal_relocs);
2870   return FALSE;
2871 }
2872 \f
2873 #define ELF_ARCH                bfd_arch_mmix
2874 #define ELF_MACHINE_CODE        EM_MMIX
2875
2876 /* According to mmix-doc page 36 (paragraph 45), this should be (1LL << 48LL).
2877    However, that's too much for something somewhere in the linker part of
2878    BFD; perhaps the start-address has to be a non-zero multiple of this
2879    number, or larger than this number.  The symptom is that the linker
2880    complains: "warning: allocated section `.text' not in segment".  We
2881    settle for 64k; the page-size used in examples is 8k.
2882    #define ELF_MAXPAGESIZE 0x10000
2883
2884    Unfortunately, this causes excessive padding in the supposedly small
2885    for-education programs that are the expected usage (where people would
2886    inspect output).  We stick to 256 bytes just to have *some* default
2887    alignment.  */
2888 #define ELF_MAXPAGESIZE 0x100
2889
2890 #define TARGET_BIG_SYM          mmix_elf64_vec
2891 #define TARGET_BIG_NAME         "elf64-mmix"
2892
2893 #define elf_info_to_howto_rel           NULL
2894 #define elf_info_to_howto               mmix_info_to_howto_rela
2895 #define elf_backend_relocate_section    mmix_elf_relocate_section
2896 #define elf_backend_gc_mark_hook        mmix_elf_gc_mark_hook
2897
2898 #define elf_backend_link_output_symbol_hook \
2899         mmix_elf_link_output_symbol_hook
2900 #define elf_backend_add_symbol_hook     mmix_elf_add_symbol_hook
2901
2902 #define elf_backend_check_relocs        mmix_elf_check_relocs
2903 #define elf_backend_symbol_processing   mmix_elf_symbol_processing
2904 #define elf_backend_omit_section_dynsym \
2905   ((bfd_boolean (*) (bfd *, struct bfd_link_info *, asection *)) bfd_true)
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"