tizen 2.4 release
[external/binutils.git] / gas / cgen.c
1 /* GAS interface for targets using CGEN: Cpu tools GENerator.
2    Copyright (C) 1996-2014 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This file is part of GAS, the GNU Assembler.
5
6    GAS is free software; you can redistribute it and/or modify
7    it under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9    any later version.
10
11    GAS is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
13    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
14    License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    along with GAS; see the file COPYING.  If not, write to the Free Software
18    Foundation, 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.  */
19
20 #include "as.h"
21 #include <setjmp.h>
22 #include "symcat.h"
23 #include "cgen-desc.h"
24 #include "subsegs.h"
25 #include "cgen.h"
26 #include "dwarf2dbg.h"
27
28 #include "symbols.h"
29 #include "struc-symbol.h"
30
31 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
32 static expressionS * make_right_shifted_expr
33   (expressionS *, const int, const int);
34
35 static unsigned long gas_cgen_encode_addend
36   (const unsigned long, const unsigned long, const unsigned long, \
37    const unsigned long, const unsigned long, const unsigned long, \
38    const unsigned long);
39
40 static char * weak_operand_overflow_check
41   (const expressionS *, const CGEN_OPERAND *);
42
43 static void queue_fixup_recursively
44   (const int, const int, expressionS *, \
45    const CGEN_MAYBE_MULTI_IFLD *, const int, const int);
46
47 static int rightshift = 0;
48 #endif
49 static void queue_fixup (int, int, expressionS *);
50
51 /* Opcode table descriptor, must be set by md_begin.  */
52
53 CGEN_CPU_DESC gas_cgen_cpu_desc;
54
55 /* Callback to insert a register into the symbol table.
56    A target may choose to let GAS parse the registers.
57    ??? Not currently used.  */
58
59 void
60 cgen_asm_record_register (name, number)
61      char *name;
62      int number;
63 {
64   /* Use symbol_create here instead of symbol_new so we don't try to
65      output registers into the object file's symbol table.  */
66   symbol_table_insert (symbol_create (name, reg_section,
67                                       number, &zero_address_frag));
68 }
69
70 /* We need to keep a list of fixups.  We can't simply generate them as
71    we go, because that would require us to first create the frag, and
72    that would screw up references to ``.''.
73
74    This is used by cpu's with simple operands.  It keeps knowledge of what
75    an `expressionS' is and what a `fixup' is out of CGEN which for the time
76    being is preferable.
77
78    OPINDEX is the index in the operand table.
79    OPINFO is something the caller chooses to help in reloc determination.  */
80
81 struct fixup
82 {
83   int opindex;
84   int opinfo;
85   expressionS exp;
86   struct cgen_maybe_multi_ifield * field;
87   int msb_field_p;
88 };
89
90 static struct fixup fixups[GAS_CGEN_MAX_FIXUPS];
91 static int num_fixups;
92
93 /* Prepare to parse an instruction.
94    ??? May wish to make this static and delete calls in md_assemble.  */
95
96 void
97 gas_cgen_init_parse ()
98 {
99   num_fixups = 0;
100 }
101
102 /* Queue a fixup.  */
103
104 static void
105 queue_fixup (opindex, opinfo, expP)
106      int           opindex;
107      int           opinfo;
108      expressionS * expP;
109 {
110   /* We need to generate a fixup for this expression.  */
111   if (num_fixups >= GAS_CGEN_MAX_FIXUPS)
112     as_fatal (_("too many fixups"));
113   fixups[num_fixups].exp     = *expP;
114   fixups[num_fixups].opindex = opindex;
115   fixups[num_fixups].opinfo  = opinfo;
116   ++ num_fixups;
117 }
118
119 /* The following functions allow fixup chains to be stored, retrieved,
120    and swapped.  They are a generalization of a pre-existing scheme
121    for storing, restoring and swapping fixup chains that was used by
122    the m32r port.  The functionality is essentially the same, only
123    instead of only being able to store a single fixup chain, an entire
124    array of fixup chains can be stored.  It is the user's responsibility
125    to keep track of how many fixup chains have been stored and which
126    elements of the array they are in.
127
128    The algorithms used are the same as in the old scheme.  Other than the
129    "array-ness" of the whole thing, the functionality is identical to the
130    old scheme.
131
132    gas_cgen_initialize_saved_fixups_array():
133       Sets num_fixups_in_chain to 0 for each element. Call this from
134       md_begin() if you plan to use these functions and you want the
135       fixup count in each element to be set to 0 initially.  This is
136       not necessary, but it's included just in case.  It performs
137       the same function for each element in the array of fixup chains
138       that gas_init_parse() performs for the current fixups.
139
140    gas_cgen_save_fixups (element):
141       element - element number of the array you wish to store the fixups
142                 to.  No mechanism is built in for tracking what element
143                 was last stored to.
144
145    gas_cgen_restore_fixups (element):
146       element - element number of the array you wish to restore the fixups
147                 from.
148
149    gas_cgen_swap_fixups(int element):
150        element - swap the current fixups with those in this element number.
151 */
152
153 struct saved_fixups
154 {
155   struct fixup fixup_chain[GAS_CGEN_MAX_FIXUPS];
156   int num_fixups_in_chain;
157 };
158
159 static struct saved_fixups stored_fixups[MAX_SAVED_FIXUP_CHAINS];
160
161 void
162 gas_cgen_initialize_saved_fixups_array ()
163 {
164   int i = 0;
165
166   while (i < MAX_SAVED_FIXUP_CHAINS)
167     stored_fixups[i++].num_fixups_in_chain = 0;
168 }
169
170 void
171 gas_cgen_save_fixups (i)
172      int i;
173 {
174   if (i < 0 || i >= MAX_SAVED_FIXUP_CHAINS)
175     {
176       as_fatal ("index into stored_fixups[] out of bounds");
177       return;
178     }
179
180   stored_fixups[i].num_fixups_in_chain = num_fixups;
181   memcpy (stored_fixups[i].fixup_chain, fixups,
182           sizeof (fixups[0]) * num_fixups);
183   num_fixups = 0;
184 }
185
186 void
187 gas_cgen_restore_fixups (i)
188      int i;
189 {
190   if (i < 0 || i >= MAX_SAVED_FIXUP_CHAINS)
191     {
192       as_fatal ("index into stored_fixups[] out of bounds");
193       return;
194     }
195
196   num_fixups = stored_fixups[i].num_fixups_in_chain;
197   memcpy (fixups, stored_fixups[i].fixup_chain,
198           (sizeof (stored_fixups[i].fixup_chain[0])) * num_fixups);
199   stored_fixups[i].num_fixups_in_chain = 0;
200 }
201
202 void
203 gas_cgen_swap_fixups (i)
204      int i;
205 {
206   if (i < 0 || i >= MAX_SAVED_FIXUP_CHAINS)
207     {
208       as_fatal ("index into stored_fixups[] out of bounds");
209       return;
210     }
211
212   if (num_fixups == 0)
213     gas_cgen_restore_fixups (i);
214
215   else if (stored_fixups[i].num_fixups_in_chain == 0)
216     gas_cgen_save_fixups (i);
217
218   else
219     {
220       int tmp;
221       struct fixup tmp_fixup;
222
223       tmp = stored_fixups[i].num_fixups_in_chain;
224       stored_fixups[i].num_fixups_in_chain = num_fixups;
225       num_fixups = tmp;
226
227       for (tmp = GAS_CGEN_MAX_FIXUPS; tmp--;)
228         {
229           tmp_fixup = stored_fixups[i].fixup_chain [tmp];
230           stored_fixups[i].fixup_chain[tmp] = fixups [tmp];
231           fixups [tmp] = tmp_fixup;
232         }
233     }
234 }
235
236 /* Default routine to record a fixup.
237    This is a cover function to fix_new.
238    It exists because we record INSN with the fixup.
239
240    FRAG and WHERE are their respective arguments to fix_new_exp.
241    LENGTH is in bits.
242    OPINFO is something the caller chooses to help in reloc determination.
243
244    At this point we do not use a bfd_reloc_code_real_type for
245    operands residing in the insn, but instead just use the
246    operand index.  This lets us easily handle fixups for any
247    operand type.  We pick a BFD reloc type in md_apply_fix.  */
248
249 fixS *
250 gas_cgen_record_fixup (frag, where, insn, length, operand, opinfo, symbol, offset)
251      fragS *              frag;
252      int                  where;
253      const CGEN_INSN *    insn;
254      int                  length;
255      const CGEN_OPERAND * operand;
256      int                  opinfo;
257      symbolS *            symbol;
258      offsetT              offset;
259 {
260   fixS *fixP;
261
262   /* It may seem strange to use operand->attrs and not insn->attrs here,
263      but it is the operand that has a pc relative relocation.  */
264   fixP = fix_new (frag, where, length / 8, symbol, offset,
265                   CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE (operand, CGEN_OPERAND_PCREL_ADDR),
266                   (bfd_reloc_code_real_type)
267                     ((int) BFD_RELOC_UNUSED
268                      + (int) operand->type));
269   fixP->fx_cgen.insn = insn;
270   fixP->fx_cgen.opinfo = opinfo;
271   fixP->fx_cgen.field = NULL;
272   fixP->fx_cgen.msb_field_p = 0;
273
274   return fixP;
275 }
276
277 /* Default routine to record a fixup given an expression.
278    This is a cover function to fix_new_exp.
279    It exists because we record INSN with the fixup.
280
281    FRAG and WHERE are their respective arguments to fix_new_exp.
282    LENGTH is in bits.
283    OPINFO is something the caller chooses to help in reloc determination.
284
285    At this point we do not use a bfd_reloc_code_real_type for
286    operands residing in the insn, but instead just use the
287    operand index.  This lets us easily handle fixups for any
288    operand type.  We pick a BFD reloc type in md_apply_fix.  */
289
290 fixS *
291 gas_cgen_record_fixup_exp (frag, where, insn, length, operand, opinfo, exp)
292      fragS *              frag;
293      int                  where;
294      const CGEN_INSN *    insn;
295      int                  length;
296      const CGEN_OPERAND * operand;
297      int                  opinfo;
298      expressionS *        exp;
299 {
300   fixS *fixP;
301
302   /* It may seem strange to use operand->attrs and not insn->attrs here,
303      but it is the operand that has a pc relative relocation.  */
304   fixP = fix_new_exp (frag, where, length / 8, exp,
305                       CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE (operand, CGEN_OPERAND_PCREL_ADDR),
306                       (bfd_reloc_code_real_type)
307                         ((int) BFD_RELOC_UNUSED
308                          + (int) operand->type));
309   fixP->fx_cgen.insn = insn;
310   fixP->fx_cgen.opinfo = opinfo;
311   fixP->fx_cgen.field = NULL;
312   fixP->fx_cgen.msb_field_p = 0;
313
314   return fixP;
315 }
316
317 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
318 static symbolS *
319 expr_build_binary (operatorT op, symbolS * s1, symbolS * s2)
320 {
321   expressionS e;
322
323   e.X_op = op;
324   e.X_add_symbol = s1;
325   e.X_op_symbol = s2;
326   e.X_add_number = 0;
327   return make_expr_symbol (& e);
328 }
329 #endif
330
331 /* Used for communication between the next two procedures.  */
332 static jmp_buf expr_jmp_buf;
333 static int expr_jmp_buf_p;
334
335 /* Callback for cgen interface.  Parse the expression at *STRP.
336    The result is an error message or NULL for success (in which case
337    *STRP is advanced past the parsed text).
338    WANT is an indication of what the caller is looking for.
339    If WANT == CGEN_ASM_PARSE_INIT the caller is beginning to try to match
340    a table entry with the insn, reset the queued fixups counter.
341    An enum cgen_parse_operand_result is stored in RESULTP.
342    OPINDEX is the operand's table entry index.
343    OPINFO is something the caller chooses to help in reloc determination.
344    The resulting value is stored in VALUEP.  */
345
346 const char *
347 gas_cgen_parse_operand (cd, want, strP, opindex, opinfo, resultP, valueP)
348
349 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
350      CGEN_CPU_DESC cd;
351 #else
352      CGEN_CPU_DESC cd ATTRIBUTE_UNUSED;
353 #endif
354      enum cgen_parse_operand_type want;
355      const char **strP;
356      int opindex;
357      int opinfo;
358      enum cgen_parse_operand_result *resultP;
359      bfd_vma *valueP;
360 {
361 #ifdef __STDC__
362   /* These are volatile to survive the setjmp.  */
363   char * volatile hold;
364   enum cgen_parse_operand_result * volatile resultP_1;
365   volatile int opinfo_1;
366 #else
367   static char *hold;
368   static enum cgen_parse_operand_result *resultP_1;
369   int opinfo_1;
370 #endif
371   const char *errmsg;
372   expressionS exp;
373
374 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
375   volatile int              signed_p = 0;
376   symbolS *                 stmp = NULL;
377   bfd_reloc_code_real_type  reloc_type;
378   const CGEN_OPERAND *      operand;
379   fixS                      dummy_fixup;
380 #endif
381   if (want == CGEN_PARSE_OPERAND_INIT)
382     {
383       gas_cgen_init_parse ();
384       return NULL;
385     }
386
387   resultP_1 = resultP;
388   hold = input_line_pointer;
389   input_line_pointer = (char *) *strP;
390   opinfo_1 = opinfo;
391
392   /* We rely on md_operand to longjmp back to us.
393      This is done via gas_cgen_md_operand.  */
394   if (setjmp (expr_jmp_buf) != 0)
395     {
396       expr_jmp_buf_p = 0;
397       input_line_pointer = (char *) hold;
398       *resultP_1 = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_ERROR;
399       return _("illegal operand");
400     }
401
402   expr_jmp_buf_p = 1;
403   expression (&exp);
404   expr_jmp_buf_p = 0;
405   errmsg = NULL;
406
407   *strP = input_line_pointer;
408   input_line_pointer = hold;
409
410 #ifdef TC_CGEN_PARSE_FIX_EXP
411   opinfo_1 = TC_CGEN_PARSE_FIX_EXP (opinfo_1, & exp);
412 #endif
413
414   /* FIXME: Need to check `want'.  */
415
416   switch (exp.X_op)
417     {
418     case O_illegal:
419       errmsg = _("illegal operand");
420       *resultP = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_ERROR;
421       break;
422     case O_absent:
423       errmsg = _("missing operand");
424       *resultP = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_ERROR;
425       break;
426     case O_constant:
427       if (want == CGEN_PARSE_OPERAND_SYMBOLIC)
428         goto de_fault;
429       *valueP = exp.X_add_number;
430       *resultP = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_NUMBER;
431       break;
432     case O_register:
433       *valueP = exp.X_add_number;
434       *resultP = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_REGISTER;
435       break;
436     de_fault:
437     default:
438 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
439       /* Look up operand, check to see if there's an obvious
440          overflow (this helps disambiguate some insn parses).  */
441       operand = cgen_operand_lookup_by_num (cd, opindex);
442       errmsg = weak_operand_overflow_check (& exp, operand);
443
444       if (! errmsg)
445         {
446           /* Fragment the expression as necessary, and queue a reloc.  */
447           memset (& dummy_fixup, 0, sizeof (fixS));
448
449           reloc_type = md_cgen_lookup_reloc (0, operand, & dummy_fixup);
450
451           if (exp.X_op == O_symbol
452               && reloc_type == BFD_RELOC_RELC
453               && exp.X_add_symbol->sy_value.X_op == O_constant
454               && (!exp.X_add_symbol->bsym
455                   || (exp.X_add_symbol->bsym->section != expr_section
456                       && exp.X_add_symbol->bsym->section != absolute_section
457                       && exp.X_add_symbol->bsym->section != undefined_section)))
458             {
459               /* Local labels will have been (eagerly) turned into constants
460                  by now, due to the inappropriately deep insight of the
461                  expression parser.  Unfortunately make_expr_symbol
462                  prematurely dives into the symbol evaluator, and in this
463                  case it gets a bad answer, so we manually create the
464                  expression symbol we want here.  */
465               stmp = symbol_create (FAKE_LABEL_NAME, expr_section, 0,
466                                     & zero_address_frag);
467               symbol_set_value_expression (stmp, & exp);
468             }
469           else
470             stmp = make_expr_symbol (& exp);
471
472           /* If this is a pc-relative RELC operand, we
473              need to subtract "." from the expression.  */
474           if (reloc_type == BFD_RELOC_RELC
475               && CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE (operand, CGEN_OPERAND_PCREL_ADDR))
476             stmp = expr_build_binary (O_subtract, stmp, expr_build_dot ());
477
478           /* FIXME: this is not a perfect heuristic for figuring out
479              whether an operand is signed: it only works when the operand
480              is an immediate. it's not terribly likely that any other
481              values will be signed relocs, but it's possible. */
482           if (operand && (operand->hw_type == HW_H_SINT))
483             signed_p = 1;
484
485           if (stmp->bsym && (stmp->bsym->section == expr_section)
486               && ! S_IS_LOCAL (stmp))
487             {
488               if (signed_p)
489                 stmp->bsym->flags |= BSF_SRELC;
490               else
491                 stmp->bsym->flags |= BSF_RELC;
492             }
493
494           /* Now package it all up for the fixup emitter.  */
495           exp.X_op = O_symbol;
496           exp.X_op_symbol = 0;
497           exp.X_add_symbol = stmp;
498           exp.X_add_number = 0;
499
500           /* Re-init rightshift quantity, just in case.  */
501           rightshift = operand->length;
502           queue_fixup_recursively (opindex, opinfo_1, & exp,
503                                    (reloc_type == BFD_RELOC_RELC) ?
504                                    & (operand->index_fields) : 0,
505                                    signed_p, -1);
506         }
507       * resultP = errmsg
508         ? CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_ERROR
509         : CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_QUEUED;
510       *valueP = 0;
511 #else
512       queue_fixup (opindex, opinfo_1, &exp);
513       *valueP = 0;
514       *resultP = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_QUEUED;
515 #endif
516       break;
517     }
518
519   return errmsg;
520 }
521
522 /* md_operand handler to catch unrecognized expressions and halt the
523    parsing process so the next entry can be tried.
524
525    ??? This could be done differently by adding code to `expression'.  */
526
527 void
528 gas_cgen_md_operand (expressionP)
529      expressionS *expressionP ATTRIBUTE_UNUSED;
530 {
531   /* Don't longjmp if we're not called from within cgen_parse_operand().  */
532   if (expr_jmp_buf_p)
533     longjmp (expr_jmp_buf, 1);
534 }
535
536 /* Finish assembling instruction INSN.
537    BUF contains what we've built up so far.
538    LENGTH is the size of the insn in bits.
539    RELAX_P is non-zero if relaxable insns should be emitted as such.
540    Otherwise they're emitted in non-relaxable forms.
541    The "result" is stored in RESULT if non-NULL.  */
542
543 void
544 gas_cgen_finish_insn (insn, buf, length, relax_p, result)
545      const CGEN_INSN *insn;
546      CGEN_INSN_BYTES_PTR buf;
547      unsigned int length;
548      int relax_p;
549      finished_insnS *result;
550 {
551   int i;
552   int relax_operand;
553   char *f;
554   unsigned int byte_len = length / 8;
555
556   /* ??? Target foo issues various warnings here, so one might want to provide
557      a hook here.  However, our caller is defined in tc-foo.c so there
558      shouldn't be a need for a hook.  */
559
560   /* Write out the instruction.
561      It is important to fetch enough space in one call to `frag_more'.
562      We use (f - frag_now->fr_literal) to compute where we are and we
563      don't want frag_now to change between calls.
564
565      Relaxable instructions: We need to ensure we allocate enough
566      space for the largest insn.  */
567
568   if (CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn, CGEN_INSN_RELAXED))
569     /* These currently shouldn't get here.  */
570     abort ();
571
572   /* Is there a relaxable insn with the relaxable operand needing a fixup?  */
573
574   relax_operand = -1;
575   if (relax_p && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn, CGEN_INSN_RELAXABLE))
576     {
577       /* Scan the fixups for the operand affected by relaxing
578          (i.e. the branch address).  */
579
580       for (i = 0; i < num_fixups; ++i)
581         {
582           if (CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE (cgen_operand_lookup_by_num (gas_cgen_cpu_desc, fixups[i].opindex),
583                                        CGEN_OPERAND_RELAX))
584             {
585               relax_operand = i;
586               break;
587             }
588         }
589     }
590
591   if (relax_operand != -1)
592     {
593       int max_len;
594       fragS *old_frag;
595       expressionS *exp;
596       symbolS *sym;
597       offsetT off;
598
599 #ifdef TC_CGEN_MAX_RELAX
600       max_len = TC_CGEN_MAX_RELAX (insn, byte_len);
601 #else
602       max_len = CGEN_MAX_INSN_SIZE;
603 #endif
604       /* Ensure variable part and fixed part are in same fragment.  */
605       /* FIXME: Having to do this seems like a hack.  */
606       frag_grow (max_len);
607
608       /* Allocate space for the fixed part.  */
609       f = frag_more (byte_len);
610
611       /* Create a relaxable fragment for this instruction.  */
612       old_frag = frag_now;
613
614       exp = &fixups[relax_operand].exp;
615       sym = exp->X_add_symbol;
616       off = exp->X_add_number;
617       if (exp->X_op != O_constant && exp->X_op != O_symbol)
618         {
619           /* Handle complex expressions.  */
620           sym = make_expr_symbol (exp);
621           off = 0;
622         }
623
624       frag_var (rs_machine_dependent,
625                 max_len - byte_len /* max chars */,
626                 0 /* variable part already allocated */,
627                 /* FIXME: When we machine generate the relax table,
628                    machine generate a macro to compute subtype.  */
629                 1 /* subtype */,
630                 sym,
631                 off,
632                 f);
633
634       /* Record the operand number with the fragment so md_convert_frag
635          can use gas_cgen_md_record_fixup to record the appropriate reloc.  */
636       old_frag->fr_cgen.insn    = insn;
637       old_frag->fr_cgen.opindex = fixups[relax_operand].opindex;
638       old_frag->fr_cgen.opinfo  = fixups[relax_operand].opinfo;
639       if (result)
640         result->frag = old_frag;
641     }
642   else
643     {
644       f = frag_more (byte_len);
645       if (result)
646         result->frag = frag_now;
647     }
648
649   /* If we're recording insns as numbers (rather than a string of bytes),
650      target byte order handling is deferred until now.  */
651 #if CGEN_INT_INSN_P
652   cgen_put_insn_value (gas_cgen_cpu_desc, (unsigned char *) f, length, *buf);
653 #else
654   memcpy (f, buf, byte_len);
655 #endif
656
657   /* Emit DWARF2 debugging information.  */
658   dwarf2_emit_insn (byte_len);
659
660   /* Create any fixups.  */
661   for (i = 0; i < num_fixups; ++i)
662     {
663       fixS *fixP;
664       const CGEN_OPERAND *operand =
665         cgen_operand_lookup_by_num (gas_cgen_cpu_desc, fixups[i].opindex);
666
667       /* Don't create fixups for these.  That's done during relaxation.
668          We don't need to test for CGEN_INSN_RELAXED as they can't get here
669          (see above).  */
670       if (relax_p
671           && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn, CGEN_INSN_RELAXABLE)
672           && CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE (operand, CGEN_OPERAND_RELAX))
673         continue;
674
675 #ifndef md_cgen_record_fixup_exp
676 #define md_cgen_record_fixup_exp gas_cgen_record_fixup_exp
677 #endif
678
679       fixP = md_cgen_record_fixup_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal,
680                                        insn, length, operand,
681                                        fixups[i].opinfo,
682                                        &fixups[i].exp);
683       fixP->fx_cgen.field = fixups[i].field;
684       fixP->fx_cgen.msb_field_p = fixups[i].msb_field_p;
685       if (result)
686         result->fixups[i] = fixP;
687     }
688
689   if (result)
690     {
691       result->num_fixups = num_fixups;
692       result->addr = f;
693     }
694 }
695
696 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
697 /* Queue many fixups, recursively. If the field is a multi-ifield,
698    repeatedly queue its sub-parts, right shifted to fit into the field (we
699    assume here multi-fields represent a left-to-right, MSB0-LSB0
700    reading). */
701
702 static void
703 queue_fixup_recursively (const int                      opindex,
704                          const int                      opinfo,
705                          expressionS *                  expP,
706                          const CGEN_MAYBE_MULTI_IFLD *  field,
707                          const int                      signed_p,
708                          const int                      part_of_multi)
709 {
710   if (field && field->count)
711     {
712       int i;
713
714       for (i = 0; i < field->count; ++ i)
715         queue_fixup_recursively (opindex, opinfo, expP,
716                                  & (field->val.multi[i]), signed_p, i);
717     }
718   else
719     {
720       expressionS * new_exp = expP;
721
722 #ifdef DEBUG
723       printf ("queueing fixup for field %s\n",
724               (field ? field->val.leaf->name : "??"));
725       print_symbol_value (expP->X_add_symbol);
726 #endif
727       if (field && part_of_multi != -1)
728         {
729           rightshift -= field->val.leaf->length;
730
731           /* Shift reloc value by number of bits remaining after this
732              field.  */
733           if (rightshift)
734             new_exp = make_right_shifted_expr (expP, rightshift, signed_p);
735         }
736
737       /* Truncate reloc values to length, *after* leftmost one.  */
738       fixups[num_fixups].msb_field_p = (part_of_multi <= 0);
739       fixups[num_fixups].field = (CGEN_MAYBE_MULTI_IFLD *) field;
740
741       queue_fixup (opindex, opinfo, new_exp);
742     }
743 }
744
745 /* Encode the self-describing RELC reloc format's addend.  */
746
747 static unsigned long
748 gas_cgen_encode_addend (const unsigned long start,    /* in bits */
749                         const unsigned long len,      /* in bits */
750                         const unsigned long oplen,    /* in bits */
751                         const unsigned long wordsz,   /* in bytes */
752                         const unsigned long chunksz,  /* in bytes */
753                         const unsigned long signed_p,
754                         const unsigned long trunc_p)
755 {
756   unsigned long res = 0L;
757
758   res |= start    & 0x3F;
759   res |= (oplen   & 0x3F) << 6;
760   res |= (len     & 0x3F) << 12;
761   res |= (wordsz  & 0xF)  << 18;
762   res |= (chunksz & 0xF)  << 22;
763   res |= (CGEN_INSN_LSB0_P ? 1 : 0) << 27;
764   res |= signed_p << 28;
765   res |= trunc_p << 29;
766
767   return res;
768 }
769
770 /* Purpose: make a weak check that the expression doesn't overflow the
771    operand it's to be inserted into.
772
773    Rationale: some insns used to use %operators to disambiguate during a
774    parse. when these %operators are translated to expressions by the macro
775    expander, the ambiguity returns. we attempt to disambiguate by field
776    size.
777
778    Method: check to see if the expression's top node is an O_and operator,
779    and the mask is larger than the operand length. This would be an
780    overflow, so signal it by returning an error string. Any other case is
781    ambiguous, so we assume it's OK and return NULL.  */
782
783 static char *
784 weak_operand_overflow_check (const expressionS *  exp,
785                              const CGEN_OPERAND * operand)
786 {
787   const unsigned long len = operand->length;
788   unsigned long mask;
789   unsigned long opmask = (((1L << (len - 1)) - 1) << 1) | 1;
790
791   if (!exp)
792     return NULL;
793
794   if (exp->X_op != O_bit_and)
795     {
796       /* Check for implicit overflow flag.  */
797       if (CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE
798           (operand, CGEN_OPERAND_RELOC_IMPLIES_OVERFLOW))
799         return _("a reloc on this operand implies an overflow");
800       return NULL;
801     }
802
803   mask = exp->X_add_number;
804
805   if (exp->X_add_symbol
806       && exp->X_add_symbol->sy_value.X_op == O_constant)
807     mask |= exp->X_add_symbol->sy_value.X_add_number;
808
809   if (exp->X_op_symbol
810       && exp->X_op_symbol->sy_value.X_op == O_constant)
811     mask |= exp->X_op_symbol->sy_value.X_add_number;
812
813   /* Want to know if mask covers more bits than opmask.
814      this is the same as asking if mask has any bits not in opmask,
815      or whether (mask & ~opmask) is nonzero.  */
816   if (mask && (mask & ~opmask))
817     {
818 #ifdef DEBUG
819       printf ("overflow: (mask = %8.8x, ~opmask = %8.8x, AND = %8.8x)\n",
820               mask, ~opmask, (mask & ~opmask));
821 #endif
822       return _("operand mask overflow");
823     }
824
825   return NULL;
826 }
827
828 static expressionS *
829 make_right_shifted_expr (expressionS * exp,
830                          const int     amount,
831                          const int     signed_p)
832 {
833   symbolS * stmp = 0;
834   expressionS * new_exp;
835
836   stmp = expr_build_binary (O_right_shift,
837                             make_expr_symbol (exp),
838                             expr_build_uconstant (amount));
839
840   if (signed_p)
841     stmp->bsym->flags |= BSF_SRELC;
842   else
843     stmp->bsym->flags |= BSF_RELC;
844
845   /* Then wrap that in a "symbol expr" for good measure.  */
846   new_exp = xmalloc (sizeof (expressionS));
847   memset (new_exp, 0, sizeof (expressionS));
848   new_exp->X_op = O_symbol;
849   new_exp->X_op_symbol = 0;
850   new_exp->X_add_symbol = stmp;
851   new_exp->X_add_number = 0;
852
853   return new_exp;
854 }
855
856 #endif
857
858 /* Apply a fixup to the object code.  This is called for all the
859    fixups we generated by the call to fix_new_exp, above.  In the call
860    above we used a reloc code which was the largest legal reloc code
861    plus the operand index.  Here we undo that to recover the operand
862    index.  At this point all symbol values should be fully resolved,
863    and we attempt to completely resolve the reloc.  If we can not do
864    that, we determine the correct reloc code and put it back in the fixup.  */
865
866 /* FIXME: This function handles some of the fixups and bfd_install_relocation
867    handles the rest.  bfd_install_relocation (or some other bfd function)
868    should handle them all.  */
869
870 void
871 gas_cgen_md_apply_fix (fixP, valP, seg)
872      fixS *   fixP;
873      valueT * valP;
874      segT     seg ATTRIBUTE_UNUSED;
875 {
876   char *where = fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
877   valueT value = * valP;
878   /* Canonical name, since used a lot.  */
879   CGEN_CPU_DESC cd = gas_cgen_cpu_desc;
880
881   if (fixP->fx_addsy == (symbolS *) NULL)
882     fixP->fx_done = 1;
883
884   /* We don't actually support subtracting a symbol.  */
885   if (fixP->fx_subsy != (symbolS *) NULL)
886     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _("expression too complex"));
887
888   if ((int) fixP->fx_r_type >= (int) BFD_RELOC_UNUSED)
889     {
890       int opindex = (int) fixP->fx_r_type - (int) BFD_RELOC_UNUSED;
891       const CGEN_OPERAND *operand = cgen_operand_lookup_by_num (cd, opindex);
892       const char *errmsg;
893       bfd_reloc_code_real_type reloc_type;
894       CGEN_FIELDS *fields = alloca (CGEN_CPU_SIZEOF_FIELDS (cd));
895       const CGEN_INSN *insn = fixP->fx_cgen.insn;
896 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
897       int start;
898       int length;
899       int signed_p = 0;
900
901       if (fixP->fx_cgen.field)
902         {
903           /* Use the twisty little pointer path
904              back to the ifield if it exists.  */
905           start = fixP->fx_cgen.field->val.leaf->start;
906           length = fixP->fx_cgen.field->val.leaf->length;
907         }
908       else
909         {
910           /* Or the far less useful operand-size guesstimate.  */
911           start = operand->start;
912           length = operand->length;
913         }
914
915       /* FIXME: this is not a perfect heuristic for figuring out
916          whether an operand is signed: it only works when the operand
917          is an immediate. it's not terribly likely that any other
918          values will be signed relocs, but it's possible. */
919       if (operand && (operand->hw_type == HW_H_SINT))
920         signed_p = 1;
921 #endif
922
923       /* If the reloc has been fully resolved finish the operand here.  */
924       /* FIXME: This duplicates the capabilities of code in BFD.  */
925       if (fixP->fx_done
926           /* FIXME: If partial_inplace isn't set bfd_install_relocation won't
927              finish the job.  Testing for pcrel is a temporary hack.  */
928           || fixP->fx_pcrel)
929         {
930           CGEN_CPU_SET_FIELDS_BITSIZE (cd) (fields, CGEN_INSN_BITSIZE (insn));
931           CGEN_CPU_SET_VMA_OPERAND (cd) (cd, opindex, fields, (bfd_vma) value);
932
933 #if CGEN_INT_INSN_P
934           {
935             CGEN_INSN_INT insn_value =
936               cgen_get_insn_value (cd, (unsigned char *) where,
937                                    CGEN_INSN_BITSIZE (insn));
938
939             /* ??? 0 is passed for `pc'.  */
940             errmsg = CGEN_CPU_INSERT_OPERAND (cd) (cd, opindex, fields,
941                                                    &insn_value, (bfd_vma) 0);
942             cgen_put_insn_value (cd, (unsigned char *) where,
943                                  CGEN_INSN_BITSIZE (insn), insn_value);
944           }
945 #else
946           /* ??? 0 is passed for `pc'.  */
947           errmsg = CGEN_CPU_INSERT_OPERAND (cd) (cd, opindex, fields,
948                                                  (unsigned char *) where,
949                                                  (bfd_vma) 0);
950 #endif
951           if (errmsg)
952             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, "%s", errmsg);
953         }
954
955       if (fixP->fx_done)
956         return;
957
958       /* The operand isn't fully resolved.  Determine a BFD reloc value
959          based on the operand information and leave it to
960          bfd_install_relocation.  Note that this doesn't work when
961          partial_inplace == false.  */
962
963       reloc_type = md_cgen_lookup_reloc (insn, operand, fixP);
964 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
965       if (reloc_type == BFD_RELOC_RELC)
966         {
967           /* Change addend to "self-describing" form,
968              for BFD to handle in the linker.  */
969           value = gas_cgen_encode_addend (start, operand->length,
970                                           length, fixP->fx_size,
971                                           cd->insn_chunk_bitsize / 8,
972                                           signed_p,
973                                           ! (fixP->fx_cgen.msb_field_p));
974         }
975 #endif
976
977       if (reloc_type != BFD_RELOC_NONE)
978         fixP->fx_r_type = reloc_type;
979       else
980         {
981           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
982                         _("unresolved expression that must be resolved"));
983           fixP->fx_done = 1;
984           return;
985         }
986     }
987   else if (fixP->fx_done)
988     {
989       /* We're finished with this fixup.  Install it because
990          bfd_install_relocation won't be called to do it.  */
991       switch (fixP->fx_r_type)
992         {
993         case BFD_RELOC_8:
994           md_number_to_chars (where, value, 1);
995           break;
996         case BFD_RELOC_16:
997           md_number_to_chars (where, value, 2);
998           break;
999         case BFD_RELOC_32:
1000           md_number_to_chars (where, value, 4);
1001           break;
1002         case BFD_RELOC_64:
1003           md_number_to_chars (where, value, 8);
1004           break;
1005         default:
1006           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1007                         _("internal error: can't install fix for reloc type %d (`%s')"),
1008                         fixP->fx_r_type, bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type));
1009           break;
1010         }
1011     }
1012   /* else
1013      bfd_install_relocation will be called to finish things up.  */
1014
1015   /* Tuck `value' away for use by tc_gen_reloc.
1016      See the comment describing fx_addnumber in write.h.
1017      This field is misnamed (or misused :-).  */
1018   fixP->fx_addnumber = value;
1019 }
1020
1021 bfd_reloc_code_real_type
1022 gas_cgen_pcrel_r_type (bfd_reloc_code_real_type r)
1023 {
1024   switch (r)
1025     {
1026     case BFD_RELOC_8:  r = BFD_RELOC_8_PCREL;  break;
1027     case BFD_RELOC_16: r = BFD_RELOC_16_PCREL; break;
1028     case BFD_RELOC_24: r = BFD_RELOC_24_PCREL; break;
1029     case BFD_RELOC_32: r = BFD_RELOC_32_PCREL; break;
1030     case BFD_RELOC_64: r = BFD_RELOC_64_PCREL; break;
1031     default:
1032       break;
1033     }
1034   return r;
1035 }
1036
1037 /* Translate internal representation of relocation info to BFD target format.
1038
1039    FIXME: To what extent can we get all relevant targets to use this?  */
1040
1041 arelent *
1042 gas_cgen_tc_gen_reloc (section, fixP)
1043      asection * section ATTRIBUTE_UNUSED;
1044      fixS *     fixP;
1045 {
1046   bfd_reloc_code_real_type r_type = fixP->fx_r_type;
1047   arelent *reloc;
1048
1049   reloc = (arelent *) xmalloc (sizeof (arelent));
1050
1051 #ifdef GAS_CGEN_PCREL_R_TYPE
1052   if (fixP->fx_pcrel)
1053     r_type = GAS_CGEN_PCREL_R_TYPE (r_type);
1054 #endif
1055   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, r_type);
1056
1057   if (reloc->howto == (reloc_howto_type *) NULL)
1058     {
1059       as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1060                     _("relocation is not supported"));
1061       return NULL;
1062     }
1063
1064   gas_assert (!fixP->fx_pcrel == !reloc->howto->pc_relative);
1065
1066   reloc->sym_ptr_ptr = (asymbol **) xmalloc (sizeof (asymbol *));
1067   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixP->fx_addsy);
1068
1069   /* Use fx_offset for these cases.  */
1070   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY
1071       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT)
1072     reloc->addend = fixP->fx_offset;
1073   else
1074     reloc->addend = fixP->fx_addnumber;
1075
1076   reloc->address = fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where;
1077   return reloc;
1078 }
1079
1080 /* Perform any cgen specific initialisation.
1081    Called after gas_cgen_cpu_desc has been created.  */
1082
1083 void
1084 gas_cgen_begin ()
1085 {
1086   if (flag_signed_overflow_ok)
1087     cgen_set_signed_overflow_ok (gas_cgen_cpu_desc);
1088   else
1089     cgen_clear_signed_overflow_ok (gas_cgen_cpu_desc);
1090 }