[AArch64] Don't warn on XZR/SP overlapping when it's in load/store
[external/binutils.git] / gas / config / tc-aarch64.c
1 /* tc-aarch64.c -- Assemble for the AArch64 ISA
2
3    Copyright (C) 2009-2015 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by ARM Ltd.
5
6    This file is part of GAS.
7
8    GAS is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the license, or
11    (at your option) any later version.
12
13    GAS is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program; see the file COPYING3. If not,
20    see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "as.h"
23 #include <limits.h>
24 #include <stdarg.h>
25 #include "bfd_stdint.h"
26 #define  NO_RELOC 0
27 #include "safe-ctype.h"
28 #include "subsegs.h"
29 #include "obstack.h"
30
31 #ifdef OBJ_ELF
32 #include "elf/aarch64.h"
33 #include "dw2gencfi.h"
34 #endif
35
36 #include "dwarf2dbg.h"
37
38 /* Types of processor to assemble for.  */
39 #ifndef CPU_DEFAULT
40 #define CPU_DEFAULT AARCH64_ARCH_V8
41 #endif
42
43 #define streq(a, b)           (strcmp (a, b) == 0)
44
45 #define END_OF_INSN '\0'
46
47 static aarch64_feature_set cpu_variant;
48
49 /* Variables that we set while parsing command-line options.  Once all
50    options have been read we re-process these values to set the real
51    assembly flags.  */
52 static const aarch64_feature_set *mcpu_cpu_opt = NULL;
53 static const aarch64_feature_set *march_cpu_opt = NULL;
54
55 /* Constants for known architecture features.  */
56 static const aarch64_feature_set cpu_default = CPU_DEFAULT;
57
58 #ifdef OBJ_ELF
59 /* Pre-defined "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_"  */
60 static symbolS *GOT_symbol;
61
62 /* Which ABI to use.  */
63 enum aarch64_abi_type
64 {
65   AARCH64_ABI_LP64 = 0,
66   AARCH64_ABI_ILP32 = 1
67 };
68
69 /* AArch64 ABI for the output file.  */
70 static enum aarch64_abi_type aarch64_abi = AARCH64_ABI_LP64;
71
72 /* When non-zero, program to a 32-bit model, in which the C data types
73    int, long and all pointer types are 32-bit objects (ILP32); or to a
74    64-bit model, in which the C int type is 32-bits but the C long type
75    and all pointer types are 64-bit objects (LP64).  */
76 #define ilp32_p         (aarch64_abi == AARCH64_ABI_ILP32)
77 #endif
78
79 enum neon_el_type
80 {
81   NT_invtype = -1,
82   NT_b,
83   NT_h,
84   NT_s,
85   NT_d,
86   NT_q
87 };
88
89 /* Bits for DEFINED field in neon_type_el.  */
90 #define NTA_HASTYPE  1
91 #define NTA_HASINDEX 2
92
93 struct neon_type_el
94 {
95   enum neon_el_type type;
96   unsigned char defined;
97   unsigned width;
98   int64_t index;
99 };
100
101 #define FIXUP_F_HAS_EXPLICIT_SHIFT      0x00000001
102
103 struct reloc
104 {
105   bfd_reloc_code_real_type type;
106   expressionS exp;
107   int pc_rel;
108   enum aarch64_opnd opnd;
109   uint32_t flags;
110   unsigned need_libopcodes_p : 1;
111 };
112
113 struct aarch64_instruction
114 {
115   /* libopcodes structure for instruction intermediate representation.  */
116   aarch64_inst base;
117   /* Record assembly errors found during the parsing.  */
118   struct
119     {
120       enum aarch64_operand_error_kind kind;
121       const char *error;
122     } parsing_error;
123   /* The condition that appears in the assembly line.  */
124   int cond;
125   /* Relocation information (including the GAS internal fixup).  */
126   struct reloc reloc;
127   /* Need to generate an immediate in the literal pool.  */
128   unsigned gen_lit_pool : 1;
129 };
130
131 typedef struct aarch64_instruction aarch64_instruction;
132
133 static aarch64_instruction inst;
134
135 static bfd_boolean parse_operands (char *, const aarch64_opcode *);
136 static bfd_boolean programmer_friendly_fixup (aarch64_instruction *);
137
138 /* Diagnostics inline function utilites.
139
140    These are lightweight utlities which should only be called by parse_operands
141    and other parsers.  GAS processes each assembly line by parsing it against
142    instruction template(s), in the case of multiple templates (for the same
143    mnemonic name), those templates are tried one by one until one succeeds or
144    all fail.  An assembly line may fail a few templates before being
145    successfully parsed; an error saved here in most cases is not a user error
146    but an error indicating the current template is not the right template.
147    Therefore it is very important that errors can be saved at a low cost during
148    the parsing; we don't want to slow down the whole parsing by recording
149    non-user errors in detail.
150
151    Remember that the objective is to help GAS pick up the most approapriate
152    error message in the case of multiple templates, e.g. FMOV which has 8
153    templates.  */
154
155 static inline void
156 clear_error (void)
157 {
158   inst.parsing_error.kind = AARCH64_OPDE_NIL;
159   inst.parsing_error.error = NULL;
160 }
161
162 static inline bfd_boolean
163 error_p (void)
164 {
165   return inst.parsing_error.kind != AARCH64_OPDE_NIL;
166 }
167
168 static inline const char *
169 get_error_message (void)
170 {
171   return inst.parsing_error.error;
172 }
173
174 static inline void
175 set_error_message (const char *error)
176 {
177   inst.parsing_error.error = error;
178 }
179
180 static inline enum aarch64_operand_error_kind
181 get_error_kind (void)
182 {
183   return inst.parsing_error.kind;
184 }
185
186 static inline void
187 set_error_kind (enum aarch64_operand_error_kind kind)
188 {
189   inst.parsing_error.kind = kind;
190 }
191
192 static inline void
193 set_error (enum aarch64_operand_error_kind kind, const char *error)
194 {
195   inst.parsing_error.kind = kind;
196   inst.parsing_error.error = error;
197 }
198
199 static inline void
200 set_recoverable_error (const char *error)
201 {
202   set_error (AARCH64_OPDE_RECOVERABLE, error);
203 }
204
205 /* Use the DESC field of the corresponding aarch64_operand entry to compose
206    the error message.  */
207 static inline void
208 set_default_error (void)
209 {
210   set_error (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR, NULL);
211 }
212
213 static inline void
214 set_syntax_error (const char *error)
215 {
216   set_error (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR, error);
217 }
218
219 static inline void
220 set_first_syntax_error (const char *error)
221 {
222   if (! error_p ())
223     set_error (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR, error);
224 }
225
226 static inline void
227 set_fatal_syntax_error (const char *error)
228 {
229   set_error (AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR, error);
230 }
231 \f
232 /* Number of littlenums required to hold an extended precision number.  */
233 #define MAX_LITTLENUMS 6
234
235 /* Return value for certain parsers when the parsing fails; those parsers
236    return the information of the parsed result, e.g. register number, on
237    success.  */
238 #define PARSE_FAIL -1
239
240 /* This is an invalid condition code that means no conditional field is
241    present. */
242 #define COND_ALWAYS 0x10
243
244 typedef struct
245 {
246   const char *template;
247   unsigned long value;
248 } asm_barrier_opt;
249
250 typedef struct
251 {
252   const char *template;
253   uint32_t value;
254 } asm_nzcv;
255
256 struct reloc_entry
257 {
258   char *name;
259   bfd_reloc_code_real_type reloc;
260 };
261
262 /* Structure for a hash table entry for a register.  */
263 typedef struct
264 {
265   const char *name;
266   unsigned char number;
267   unsigned char type;
268   unsigned char builtin;
269 } reg_entry;
270
271 /* Macros to define the register types and masks for the purpose
272    of parsing.  */
273
274 #undef AARCH64_REG_TYPES
275 #define AARCH64_REG_TYPES       \
276   BASIC_REG_TYPE(R_32)  /* w[0-30] */   \
277   BASIC_REG_TYPE(R_64)  /* x[0-30] */   \
278   BASIC_REG_TYPE(SP_32) /* wsp     */   \
279   BASIC_REG_TYPE(SP_64) /* sp      */   \
280   BASIC_REG_TYPE(Z_32)  /* wzr     */   \
281   BASIC_REG_TYPE(Z_64)  /* xzr     */   \
282   BASIC_REG_TYPE(FP_B)  /* b[0-31] *//* NOTE: keep FP_[BHSDQ] consecutive! */\
283   BASIC_REG_TYPE(FP_H)  /* h[0-31] */   \
284   BASIC_REG_TYPE(FP_S)  /* s[0-31] */   \
285   BASIC_REG_TYPE(FP_D)  /* d[0-31] */   \
286   BASIC_REG_TYPE(FP_Q)  /* q[0-31] */   \
287   BASIC_REG_TYPE(CN)    /* c[0-7]  */   \
288   BASIC_REG_TYPE(VN)    /* v[0-31] */   \
289   /* Typecheck: any 64-bit int reg         (inc SP exc XZR) */          \
290   MULTI_REG_TYPE(R64_SP, REG_TYPE(R_64) | REG_TYPE(SP_64))              \
291   /* Typecheck: any int                    (inc {W}SP inc [WX]ZR) */    \
292   MULTI_REG_TYPE(R_Z_SP, REG_TYPE(R_32) | REG_TYPE(R_64)                \
293                  | REG_TYPE(SP_32) | REG_TYPE(SP_64)                    \
294                  | REG_TYPE(Z_32) | REG_TYPE(Z_64))                     \
295   /* Typecheck: any [BHSDQ]P FP.  */                                    \
296   MULTI_REG_TYPE(BHSDQ, REG_TYPE(FP_B) | REG_TYPE(FP_H)                 \
297                  | REG_TYPE(FP_S) | REG_TYPE(FP_D) | REG_TYPE(FP_Q))    \
298   /* Typecheck: any int or [BHSDQ]P FP or V reg (exc SP inc [WX]ZR)  */ \
299   MULTI_REG_TYPE(R_Z_BHSDQ_V, REG_TYPE(R_32) | REG_TYPE(R_64)           \
300                  | REG_TYPE(Z_32) | REG_TYPE(Z_64) | REG_TYPE(VN)       \
301                  | REG_TYPE(FP_B) | REG_TYPE(FP_H)                      \
302                  | REG_TYPE(FP_S) | REG_TYPE(FP_D) | REG_TYPE(FP_Q))    \
303   /* Any integer register; used for error messages only.  */            \
304   MULTI_REG_TYPE(R_N, REG_TYPE(R_32) | REG_TYPE(R_64)                   \
305                  | REG_TYPE(SP_32) | REG_TYPE(SP_64)                    \
306                  | REG_TYPE(Z_32) | REG_TYPE(Z_64))                     \
307   /* Pseudo type to mark the end of the enumerator sequence.  */        \
308   BASIC_REG_TYPE(MAX)
309
310 #undef BASIC_REG_TYPE
311 #define BASIC_REG_TYPE(T)       REG_TYPE_##T,
312 #undef MULTI_REG_TYPE
313 #define MULTI_REG_TYPE(T,V)     BASIC_REG_TYPE(T)
314
315 /* Register type enumerators.  */
316 typedef enum
317 {
318   /* A list of REG_TYPE_*.  */
319   AARCH64_REG_TYPES
320 } aarch64_reg_type;
321
322 #undef BASIC_REG_TYPE
323 #define BASIC_REG_TYPE(T)       1 << REG_TYPE_##T,
324 #undef REG_TYPE
325 #define REG_TYPE(T)             (1 << REG_TYPE_##T)
326 #undef MULTI_REG_TYPE
327 #define MULTI_REG_TYPE(T,V)     V,
328
329 /* Values indexed by aarch64_reg_type to assist the type checking.  */
330 static const unsigned reg_type_masks[] =
331 {
332   AARCH64_REG_TYPES
333 };
334
335 #undef BASIC_REG_TYPE
336 #undef REG_TYPE
337 #undef MULTI_REG_TYPE
338 #undef AARCH64_REG_TYPES
339
340 /* Diagnostics used when we don't get a register of the expected type.
341    Note:  this has to synchronized with aarch64_reg_type definitions
342    above.  */
343 static const char *
344 get_reg_expected_msg (aarch64_reg_type reg_type)
345 {
346   const char *msg;
347
348   switch (reg_type)
349     {
350     case REG_TYPE_R_32:
351       msg = N_("integer 32-bit register expected");
352       break;
353     case REG_TYPE_R_64:
354       msg = N_("integer 64-bit register expected");
355       break;
356     case REG_TYPE_R_N:
357       msg = N_("integer register expected");
358       break;
359     case REG_TYPE_R_Z_SP:
360       msg = N_("integer, zero or SP register expected");
361       break;
362     case REG_TYPE_FP_B:
363       msg = N_("8-bit SIMD scalar register expected");
364       break;
365     case REG_TYPE_FP_H:
366       msg = N_("16-bit SIMD scalar or floating-point half precision "
367                "register expected");
368       break;
369     case REG_TYPE_FP_S:
370       msg = N_("32-bit SIMD scalar or floating-point single precision "
371                "register expected");
372       break;
373     case REG_TYPE_FP_D:
374       msg = N_("64-bit SIMD scalar or floating-point double precision "
375                "register expected");
376       break;
377     case REG_TYPE_FP_Q:
378       msg = N_("128-bit SIMD scalar or floating-point quad precision "
379                "register expected");
380       break;
381     case REG_TYPE_CN:
382       msg = N_("C0 - C15 expected");
383       break;
384     case REG_TYPE_R_Z_BHSDQ_V:
385       msg = N_("register expected");
386       break;
387     case REG_TYPE_BHSDQ:        /* any [BHSDQ]P FP  */
388       msg = N_("SIMD scalar or floating-point register expected");
389       break;
390     case REG_TYPE_VN:           /* any V reg  */
391       msg = N_("vector register expected");
392       break;
393     default:
394       as_fatal (_("invalid register type %d"), reg_type);
395     }
396   return msg;
397 }
398
399 /* Some well known registers that we refer to directly elsewhere.  */
400 #define REG_SP  31
401
402 /* Instructions take 4 bytes in the object file.  */
403 #define INSN_SIZE       4
404
405 /* Define some common error messages.  */
406 #define BAD_SP          _("SP not allowed here")
407
408 static struct hash_control *aarch64_ops_hsh;
409 static struct hash_control *aarch64_cond_hsh;
410 static struct hash_control *aarch64_shift_hsh;
411 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_hsh;
412 static struct hash_control *aarch64_pstatefield_hsh;
413 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_ic_hsh;
414 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_dc_hsh;
415 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_at_hsh;
416 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_tlbi_hsh;
417 static struct hash_control *aarch64_reg_hsh;
418 static struct hash_control *aarch64_barrier_opt_hsh;
419 static struct hash_control *aarch64_nzcv_hsh;
420 static struct hash_control *aarch64_pldop_hsh;
421
422 /* Stuff needed to resolve the label ambiguity
423    As:
424      ...
425      label:   <insn>
426    may differ from:
427      ...
428      label:
429               <insn>  */
430
431 static symbolS *last_label_seen;
432
433 /* Literal pool structure.  Held on a per-section
434    and per-sub-section basis.  */
435
436 #define MAX_LITERAL_POOL_SIZE 1024
437 typedef struct literal_expression
438 {
439   expressionS exp;
440   /* If exp.op == O_big then this bignum holds a copy of the global bignum value.  */
441   LITTLENUM_TYPE * bignum;
442 } literal_expression;
443
444 typedef struct literal_pool
445 {
446   literal_expression literals[MAX_LITERAL_POOL_SIZE];
447   unsigned int next_free_entry;
448   unsigned int id;
449   symbolS *symbol;
450   segT section;
451   subsegT sub_section;
452   int size;
453   struct literal_pool *next;
454 } literal_pool;
455
456 /* Pointer to a linked list of literal pools.  */
457 static literal_pool *list_of_pools = NULL;
458 \f
459 /* Pure syntax.  */
460
461 /* This array holds the chars that always start a comment.  If the
462    pre-processor is disabled, these aren't very useful.  */
463 const char comment_chars[] = "";
464
465 /* This array holds the chars that only start a comment at the beginning of
466    a line.  If the line seems to have the form '# 123 filename'
467    .line and .file directives will appear in the pre-processed output.  */
468 /* Note that input_file.c hand checks for '#' at the beginning of the
469    first line of the input file.  This is because the compiler outputs
470    #NO_APP at the beginning of its output.  */
471 /* Also note that comments like this one will always work.  */
472 const char line_comment_chars[] = "#";
473
474 const char line_separator_chars[] = ";";
475
476 /* Chars that can be used to separate mant
477    from exp in floating point numbers.  */
478 const char EXP_CHARS[] = "eE";
479
480 /* Chars that mean this number is a floating point constant.  */
481 /* As in 0f12.456  */
482 /* or    0d1.2345e12  */
483
484 const char FLT_CHARS[] = "rRsSfFdDxXeEpP";
485
486 /* Prefix character that indicates the start of an immediate value.  */
487 #define is_immediate_prefix(C) ((C) == '#')
488
489 /* Separator character handling.  */
490
491 #define skip_whitespace(str)  do { if (*(str) == ' ') ++(str); } while (0)
492
493 static inline bfd_boolean
494 skip_past_char (char **str, char c)
495 {
496   if (**str == c)
497     {
498       (*str)++;
499       return TRUE;
500     }
501   else
502     return FALSE;
503 }
504
505 #define skip_past_comma(str) skip_past_char (str, ',')
506
507 /* Arithmetic expressions (possibly involving symbols).  */
508
509 static bfd_boolean in_my_get_expression_p = FALSE;
510
511 /* Third argument to my_get_expression.  */
512 #define GE_NO_PREFIX 0
513 #define GE_OPT_PREFIX 1
514
515 /* Return TRUE if the string pointed by *STR is successfully parsed
516    as an valid expression; *EP will be filled with the information of
517    such an expression.  Otherwise return FALSE.  */
518
519 static bfd_boolean
520 my_get_expression (expressionS * ep, char **str, int prefix_mode,
521                    int reject_absent)
522 {
523   char *save_in;
524   segT seg;
525   int prefix_present_p = 0;
526
527   switch (prefix_mode)
528     {
529     case GE_NO_PREFIX:
530       break;
531     case GE_OPT_PREFIX:
532       if (is_immediate_prefix (**str))
533         {
534           (*str)++;
535           prefix_present_p = 1;
536         }
537       break;
538     default:
539       abort ();
540     }
541
542   memset (ep, 0, sizeof (expressionS));
543
544   save_in = input_line_pointer;
545   input_line_pointer = *str;
546   in_my_get_expression_p = TRUE;
547   seg = expression (ep);
548   in_my_get_expression_p = FALSE;
549
550   if (ep->X_op == O_illegal || (reject_absent && ep->X_op == O_absent))
551     {
552       /* We found a bad expression in md_operand().  */
553       *str = input_line_pointer;
554       input_line_pointer = save_in;
555       if (prefix_present_p && ! error_p ())
556         set_fatal_syntax_error (_("bad expression"));
557       else
558         set_first_syntax_error (_("bad expression"));
559       return FALSE;
560     }
561
562 #ifdef OBJ_AOUT
563   if (seg != absolute_section
564       && seg != text_section
565       && seg != data_section
566       && seg != bss_section && seg != undefined_section)
567     {
568       set_syntax_error (_("bad segment"));
569       *str = input_line_pointer;
570       input_line_pointer = save_in;
571       return FALSE;
572     }
573 #else
574   (void) seg;
575 #endif
576
577   *str = input_line_pointer;
578   input_line_pointer = save_in;
579   return TRUE;
580 }
581
582 /* Turn a string in input_line_pointer into a floating point constant
583    of type TYPE, and store the appropriate bytes in *LITP.  The number
584    of LITTLENUMS emitted is stored in *SIZEP.  An error message is
585    returned, or NULL on OK.  */
586
587 char *
588 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
589 {
590   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, target_big_endian);
591 }
592
593 /* We handle all bad expressions here, so that we can report the faulty
594    instruction in the error message.  */
595 void
596 md_operand (expressionS * exp)
597 {
598   if (in_my_get_expression_p)
599     exp->X_op = O_illegal;
600 }
601
602 /* Immediate values.  */
603
604 /* Errors may be set multiple times during parsing or bit encoding
605    (particularly in the Neon bits), but usually the earliest error which is set
606    will be the most meaningful. Avoid overwriting it with later (cascading)
607    errors by calling this function.  */
608
609 static void
610 first_error (const char *error)
611 {
612   if (! error_p ())
613     set_syntax_error (error);
614 }
615
616 /* Similiar to first_error, but this function accepts formatted error
617    message.  */
618 static void
619 first_error_fmt (const char *format, ...)
620 {
621   va_list args;
622   enum
623   { size = 100 };
624   /* N.B. this single buffer will not cause error messages for different
625      instructions to pollute each other; this is because at the end of
626      processing of each assembly line, error message if any will be
627      collected by as_bad.  */
628   static char buffer[size];
629
630   if (! error_p ())
631     {
632       int ret ATTRIBUTE_UNUSED;
633       va_start (args, format);
634       ret = vsnprintf (buffer, size, format, args);
635       know (ret <= size - 1 && ret >= 0);
636       va_end (args);
637       set_syntax_error (buffer);
638     }
639 }
640
641 /* Register parsing.  */
642
643 /* Generic register parser which is called by other specialized
644    register parsers.
645    CCP points to what should be the beginning of a register name.
646    If it is indeed a valid register name, advance CCP over it and
647    return the reg_entry structure; otherwise return NULL.
648    It does not issue diagnostics.  */
649
650 static reg_entry *
651 parse_reg (char **ccp)
652 {
653   char *start = *ccp;
654   char *p;
655   reg_entry *reg;
656
657 #ifdef REGISTER_PREFIX
658   if (*start != REGISTER_PREFIX)
659     return NULL;
660   start++;
661 #endif
662
663   p = start;
664   if (!ISALPHA (*p) || !is_name_beginner (*p))
665     return NULL;
666
667   do
668     p++;
669   while (ISALPHA (*p) || ISDIGIT (*p) || *p == '_');
670
671   reg = (reg_entry *) hash_find_n (aarch64_reg_hsh, start, p - start);
672
673   if (!reg)
674     return NULL;
675
676   *ccp = p;
677   return reg;
678 }
679
680 /* Return TRUE if REG->TYPE is a valid type of TYPE; otherwise
681    return FALSE.  */
682 static bfd_boolean
683 aarch64_check_reg_type (const reg_entry *reg, aarch64_reg_type type)
684 {
685   if (reg->type == type)
686     return TRUE;
687
688   switch (type)
689     {
690     case REG_TYPE_R64_SP:       /* 64-bit integer reg (inc SP exc XZR).  */
691     case REG_TYPE_R_Z_SP:       /* Integer reg (inc {X}SP inc [WX]ZR).  */
692     case REG_TYPE_R_Z_BHSDQ_V:  /* Any register apart from Cn.  */
693     case REG_TYPE_BHSDQ:        /* Any [BHSDQ]P FP or SIMD scalar register.  */
694     case REG_TYPE_VN:           /* Vector register.  */
695       gas_assert (reg->type < REG_TYPE_MAX && type < REG_TYPE_MAX);
696       return ((reg_type_masks[reg->type] & reg_type_masks[type])
697               == reg_type_masks[reg->type]);
698     default:
699       as_fatal ("unhandled type %d", type);
700       abort ();
701     }
702 }
703
704 /* Parse a register and return PARSE_FAIL if the register is not of type R_Z_SP.
705    Return the register number otherwise.  *ISREG32 is set to one if the
706    register is 32-bit wide; *ISREGZERO is set to one if the register is
707    of type Z_32 or Z_64.
708    Note that this function does not issue any diagnostics.  */
709
710 static int
711 aarch64_reg_parse_32_64 (char **ccp, int reject_sp, int reject_rz,
712                          int *isreg32, int *isregzero)
713 {
714   char *str = *ccp;
715   const reg_entry *reg = parse_reg (&str);
716
717   if (reg == NULL)
718     return PARSE_FAIL;
719
720   if (! aarch64_check_reg_type (reg, REG_TYPE_R_Z_SP))
721     return PARSE_FAIL;
722
723   switch (reg->type)
724     {
725     case REG_TYPE_SP_32:
726     case REG_TYPE_SP_64:
727       if (reject_sp)
728         return PARSE_FAIL;
729       *isreg32 = reg->type == REG_TYPE_SP_32;
730       *isregzero = 0;
731       break;
732     case REG_TYPE_R_32:
733     case REG_TYPE_R_64:
734       *isreg32 = reg->type == REG_TYPE_R_32;
735       *isregzero = 0;
736       break;
737     case REG_TYPE_Z_32:
738     case REG_TYPE_Z_64:
739       if (reject_rz)
740         return PARSE_FAIL;
741       *isreg32 = reg->type == REG_TYPE_Z_32;
742       *isregzero = 1;
743       break;
744     default:
745       return PARSE_FAIL;
746     }
747
748   *ccp = str;
749
750   return reg->number;
751 }
752
753 /* Parse the qualifier of a SIMD vector register or a SIMD vector element.
754    Fill in *PARSED_TYPE and return TRUE if the parsing succeeds;
755    otherwise return FALSE.
756
757    Accept only one occurrence of:
758    8b 16b 4h 8h 2s 4s 1d 2d
759    b h s d q  */
760 static bfd_boolean
761 parse_neon_type_for_operand (struct neon_type_el *parsed_type, char **str)
762 {
763   char *ptr = *str;
764   unsigned width;
765   unsigned element_size;
766   enum neon_el_type type;
767
768   /* skip '.' */
769   ptr++;
770
771   if (!ISDIGIT (*ptr))
772     {
773       width = 0;
774       goto elt_size;
775     }
776   width = strtoul (ptr, &ptr, 10);
777   if (width != 1 && width != 2 && width != 4 && width != 8 && width != 16)
778     {
779       first_error_fmt (_("bad size %d in vector width specifier"), width);
780       return FALSE;
781     }
782
783 elt_size:
784   switch (TOLOWER (*ptr))
785     {
786     case 'b':
787       type = NT_b;
788       element_size = 8;
789       break;
790     case 'h':
791       type = NT_h;
792       element_size = 16;
793       break;
794     case 's':
795       type = NT_s;
796       element_size = 32;
797       break;
798     case 'd':
799       type = NT_d;
800       element_size = 64;
801       break;
802     case 'q':
803       if (width == 1)
804         {
805           type = NT_q;
806           element_size = 128;
807           break;
808         }
809       /* fall through.  */
810     default:
811       if (*ptr != '\0')
812         first_error_fmt (_("unexpected character `%c' in element size"), *ptr);
813       else
814         first_error (_("missing element size"));
815       return FALSE;
816     }
817   if (width != 0 && width * element_size != 64 && width * element_size != 128)
818     {
819       first_error_fmt (_
820                        ("invalid element size %d and vector size combination %c"),
821                        width, *ptr);
822       return FALSE;
823     }
824   ptr++;
825
826   parsed_type->type = type;
827   parsed_type->width = width;
828
829   *str = ptr;
830
831   return TRUE;
832 }
833
834 /* Parse a single type, e.g. ".8b", leading period included.
835    Only applicable to Vn registers.
836
837    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
838 static bfd_boolean
839 parse_neon_operand_type (struct neon_type_el *vectype, char **ccp)
840 {
841   char *str = *ccp;
842
843   if (*str == '.')
844     {
845       if (! parse_neon_type_for_operand (vectype, &str))
846         {
847           first_error (_("vector type expected"));
848           return FALSE;
849         }
850     }
851   else
852     return FALSE;
853
854   *ccp = str;
855
856   return TRUE;
857 }
858
859 /* Parse a register of the type TYPE.
860
861    Return PARSE_FAIL if the string pointed by *CCP is not a valid register
862    name or the parsed register is not of TYPE.
863
864    Otherwise return the register number, and optionally fill in the actual
865    type of the register in *RTYPE when multiple alternatives were given, and
866    return the register shape and element index information in *TYPEINFO.
867
868    IN_REG_LIST should be set with TRUE if the caller is parsing a register
869    list.  */
870
871 static int
872 parse_typed_reg (char **ccp, aarch64_reg_type type, aarch64_reg_type *rtype,
873                  struct neon_type_el *typeinfo, bfd_boolean in_reg_list)
874 {
875   char *str = *ccp;
876   const reg_entry *reg = parse_reg (&str);
877   struct neon_type_el atype;
878   struct neon_type_el parsetype;
879   bfd_boolean is_typed_vecreg = FALSE;
880
881   atype.defined = 0;
882   atype.type = NT_invtype;
883   atype.width = -1;
884   atype.index = 0;
885
886   if (reg == NULL)
887     {
888       if (typeinfo)
889         *typeinfo = atype;
890       set_default_error ();
891       return PARSE_FAIL;
892     }
893
894   if (! aarch64_check_reg_type (reg, type))
895     {
896       DEBUG_TRACE ("reg type check failed");
897       set_default_error ();
898       return PARSE_FAIL;
899     }
900   type = reg->type;
901
902   if (type == REG_TYPE_VN
903       && parse_neon_operand_type (&parsetype, &str))
904     {
905       /* Register if of the form Vn.[bhsdq].  */
906       is_typed_vecreg = TRUE;
907
908       if (parsetype.width == 0)
909         /* Expect index. In the new scheme we cannot have
910            Vn.[bhsdq] represent a scalar. Therefore any
911            Vn.[bhsdq] should have an index following it.
912            Except in reglists ofcourse.  */
913         atype.defined |= NTA_HASINDEX;
914       else
915         atype.defined |= NTA_HASTYPE;
916
917       atype.type = parsetype.type;
918       atype.width = parsetype.width;
919     }
920
921   if (skip_past_char (&str, '['))
922     {
923       expressionS exp;
924
925       /* Reject Sn[index] syntax.  */
926       if (!is_typed_vecreg)
927         {
928           first_error (_("this type of register can't be indexed"));
929           return PARSE_FAIL;
930         }
931
932       if (in_reg_list == TRUE)
933         {
934           first_error (_("index not allowed inside register list"));
935           return PARSE_FAIL;
936         }
937
938       atype.defined |= NTA_HASINDEX;
939
940       my_get_expression (&exp, &str, GE_NO_PREFIX, 1);
941
942       if (exp.X_op != O_constant)
943         {
944           first_error (_("constant expression required"));
945           return PARSE_FAIL;
946         }
947
948       if (! skip_past_char (&str, ']'))
949         return PARSE_FAIL;
950
951       atype.index = exp.X_add_number;
952     }
953   else if (!in_reg_list && (atype.defined & NTA_HASINDEX) != 0)
954     {
955       /* Indexed vector register expected.  */
956       first_error (_("indexed vector register expected"));
957       return PARSE_FAIL;
958     }
959
960   /* A vector reg Vn should be typed or indexed.  */
961   if (type == REG_TYPE_VN && atype.defined == 0)
962     {
963       first_error (_("invalid use of vector register"));
964     }
965
966   if (typeinfo)
967     *typeinfo = atype;
968
969   if (rtype)
970     *rtype = type;
971
972   *ccp = str;
973
974   return reg->number;
975 }
976
977 /* Parse register.
978
979    Return the register number on success; return PARSE_FAIL otherwise.
980
981    If RTYPE is not NULL, return in *RTYPE the (possibly restricted) type of
982    the register (e.g. NEON double or quad reg when either has been requested).
983
984    If this is a NEON vector register with additional type information, fill
985    in the struct pointed to by VECTYPE (if non-NULL).
986
987    This parser does not handle register list.  */
988
989 static int
990 aarch64_reg_parse (char **ccp, aarch64_reg_type type,
991                    aarch64_reg_type *rtype, struct neon_type_el *vectype)
992 {
993   struct neon_type_el atype;
994   char *str = *ccp;
995   int reg = parse_typed_reg (&str, type, rtype, &atype,
996                              /*in_reg_list= */ FALSE);
997
998   if (reg == PARSE_FAIL)
999     return PARSE_FAIL;
1000
1001   if (vectype)
1002     *vectype = atype;
1003
1004   *ccp = str;
1005
1006   return reg;
1007 }
1008
1009 static inline bfd_boolean
1010 eq_neon_type_el (struct neon_type_el e1, struct neon_type_el e2)
1011 {
1012   return
1013     e1.type == e2.type
1014     && e1.defined == e2.defined
1015     && e1.width == e2.width && e1.index == e2.index;
1016 }
1017
1018 /* This function parses the NEON register list.  On success, it returns
1019    the parsed register list information in the following encoded format:
1020
1021    bit   18-22   |   13-17   |   7-11    |    2-6    |   0-1
1022        4th regno | 3rd regno | 2nd regno | 1st regno | num_of_reg
1023
1024    The information of the register shape and/or index is returned in
1025    *VECTYPE.
1026
1027    It returns PARSE_FAIL if the register list is invalid.
1028
1029    The list contains one to four registers.
1030    Each register can be one of:
1031    <Vt>.<T>[<index>]
1032    <Vt>.<T>
1033    All <T> should be identical.
1034    All <index> should be identical.
1035    There are restrictions on <Vt> numbers which are checked later
1036    (by reg_list_valid_p).  */
1037
1038 static int
1039 parse_neon_reg_list (char **ccp, struct neon_type_el *vectype)
1040 {
1041   char *str = *ccp;
1042   int nb_regs;
1043   struct neon_type_el typeinfo, typeinfo_first;
1044   int val, val_range;
1045   int in_range;
1046   int ret_val;
1047   int i;
1048   bfd_boolean error = FALSE;
1049   bfd_boolean expect_index = FALSE;
1050
1051   if (*str != '{')
1052     {
1053       set_syntax_error (_("expecting {"));
1054       return PARSE_FAIL;
1055     }
1056   str++;
1057
1058   nb_regs = 0;
1059   typeinfo_first.defined = 0;
1060   typeinfo_first.type = NT_invtype;
1061   typeinfo_first.width = -1;
1062   typeinfo_first.index = 0;
1063   ret_val = 0;
1064   val = -1;
1065   val_range = -1;
1066   in_range = 0;
1067   do
1068     {
1069       if (in_range)
1070         {
1071           str++;                /* skip over '-' */
1072           val_range = val;
1073         }
1074       val = parse_typed_reg (&str, REG_TYPE_VN, NULL, &typeinfo,
1075                              /*in_reg_list= */ TRUE);
1076       if (val == PARSE_FAIL)
1077         {
1078           set_first_syntax_error (_("invalid vector register in list"));
1079           error = TRUE;
1080           continue;
1081         }
1082       /* reject [bhsd]n */
1083       if (typeinfo.defined == 0)
1084         {
1085           set_first_syntax_error (_("invalid scalar register in list"));
1086           error = TRUE;
1087           continue;
1088         }
1089
1090       if (typeinfo.defined & NTA_HASINDEX)
1091         expect_index = TRUE;
1092
1093       if (in_range)
1094         {
1095           if (val < val_range)
1096             {
1097               set_first_syntax_error
1098                 (_("invalid range in vector register list"));
1099               error = TRUE;
1100             }
1101           val_range++;
1102         }
1103       else
1104         {
1105           val_range = val;
1106           if (nb_regs == 0)
1107             typeinfo_first = typeinfo;
1108           else if (! eq_neon_type_el (typeinfo_first, typeinfo))
1109             {
1110               set_first_syntax_error
1111                 (_("type mismatch in vector register list"));
1112               error = TRUE;
1113             }
1114         }
1115       if (! error)
1116         for (i = val_range; i <= val; i++)
1117           {
1118             ret_val |= i << (5 * nb_regs);
1119             nb_regs++;
1120           }
1121       in_range = 0;
1122     }
1123   while (skip_past_comma (&str) || (in_range = 1, *str == '-'));
1124
1125   skip_whitespace (str);
1126   if (*str != '}')
1127     {
1128       set_first_syntax_error (_("end of vector register list not found"));
1129       error = TRUE;
1130     }
1131   str++;
1132
1133   skip_whitespace (str);
1134
1135   if (expect_index)
1136     {
1137       if (skip_past_char (&str, '['))
1138         {
1139           expressionS exp;
1140
1141           my_get_expression (&exp, &str, GE_NO_PREFIX, 1);
1142           if (exp.X_op != O_constant)
1143             {
1144               set_first_syntax_error (_("constant expression required."));
1145               error = TRUE;
1146             }
1147           if (! skip_past_char (&str, ']'))
1148             error = TRUE;
1149           else
1150             typeinfo_first.index = exp.X_add_number;
1151         }
1152       else
1153         {
1154           set_first_syntax_error (_("expected index"));
1155           error = TRUE;
1156         }
1157     }
1158
1159   if (nb_regs > 4)
1160     {
1161       set_first_syntax_error (_("too many registers in vector register list"));
1162       error = TRUE;
1163     }
1164   else if (nb_regs == 0)
1165     {
1166       set_first_syntax_error (_("empty vector register list"));
1167       error = TRUE;
1168     }
1169
1170   *ccp = str;
1171   if (! error)
1172     *vectype = typeinfo_first;
1173
1174   return error ? PARSE_FAIL : (ret_val << 2) | (nb_regs - 1);
1175 }
1176
1177 /* Directives: register aliases.  */
1178
1179 static reg_entry *
1180 insert_reg_alias (char *str, int number, aarch64_reg_type type)
1181 {
1182   reg_entry *new;
1183   const char *name;
1184
1185   if ((new = hash_find (aarch64_reg_hsh, str)) != 0)
1186     {
1187       if (new->builtin)
1188         as_warn (_("ignoring attempt to redefine built-in register '%s'"),
1189                  str);
1190
1191       /* Only warn about a redefinition if it's not defined as the
1192          same register.  */
1193       else if (new->number != number || new->type != type)
1194         as_warn (_("ignoring redefinition of register alias '%s'"), str);
1195
1196       return NULL;
1197     }
1198
1199   name = xstrdup (str);
1200   new = xmalloc (sizeof (reg_entry));
1201
1202   new->name = name;
1203   new->number = number;
1204   new->type = type;
1205   new->builtin = FALSE;
1206
1207   if (hash_insert (aarch64_reg_hsh, name, (void *) new))
1208     abort ();
1209
1210   return new;
1211 }
1212
1213 /* Look for the .req directive.  This is of the form:
1214
1215         new_register_name .req existing_register_name
1216
1217    If we find one, or if it looks sufficiently like one that we want to
1218    handle any error here, return TRUE.  Otherwise return FALSE.  */
1219
1220 static bfd_boolean
1221 create_register_alias (char *newname, char *p)
1222 {
1223   const reg_entry *old;
1224   char *oldname, *nbuf;
1225   size_t nlen;
1226
1227   /* The input scrubber ensures that whitespace after the mnemonic is
1228      collapsed to single spaces.  */
1229   oldname = p;
1230   if (strncmp (oldname, " .req ", 6) != 0)
1231     return FALSE;
1232
1233   oldname += 6;
1234   if (*oldname == '\0')
1235     return FALSE;
1236
1237   old = hash_find (aarch64_reg_hsh, oldname);
1238   if (!old)
1239     {
1240       as_warn (_("unknown register '%s' -- .req ignored"), oldname);
1241       return TRUE;
1242     }
1243
1244   /* If TC_CASE_SENSITIVE is defined, then newname already points to
1245      the desired alias name, and p points to its end.  If not, then
1246      the desired alias name is in the global original_case_string.  */
1247 #ifdef TC_CASE_SENSITIVE
1248   nlen = p - newname;
1249 #else
1250   newname = original_case_string;
1251   nlen = strlen (newname);
1252 #endif
1253
1254   nbuf = alloca (nlen + 1);
1255   memcpy (nbuf, newname, nlen);
1256   nbuf[nlen] = '\0';
1257
1258   /* Create aliases under the new name as stated; an all-lowercase
1259      version of the new name; and an all-uppercase version of the new
1260      name.  */
1261   if (insert_reg_alias (nbuf, old->number, old->type) != NULL)
1262     {
1263       for (p = nbuf; *p; p++)
1264         *p = TOUPPER (*p);
1265
1266       if (strncmp (nbuf, newname, nlen))
1267         {
1268           /* If this attempt to create an additional alias fails, do not bother
1269              trying to create the all-lower case alias.  We will fail and issue
1270              a second, duplicate error message.  This situation arises when the
1271              programmer does something like:
1272              foo .req r0
1273              Foo .req r1
1274              The second .req creates the "Foo" alias but then fails to create
1275              the artificial FOO alias because it has already been created by the
1276              first .req.  */
1277           if (insert_reg_alias (nbuf, old->number, old->type) == NULL)
1278             return TRUE;
1279         }
1280
1281       for (p = nbuf; *p; p++)
1282         *p = TOLOWER (*p);
1283
1284       if (strncmp (nbuf, newname, nlen))
1285         insert_reg_alias (nbuf, old->number, old->type);
1286     }
1287
1288   return TRUE;
1289 }
1290
1291 /* Should never be called, as .req goes between the alias and the
1292    register name, not at the beginning of the line.  */
1293 static void
1294 s_req (int a ATTRIBUTE_UNUSED)
1295 {
1296   as_bad (_("invalid syntax for .req directive"));
1297 }
1298
1299 /* The .unreq directive deletes an alias which was previously defined
1300    by .req.  For example:
1301
1302        my_alias .req r11
1303        .unreq my_alias    */
1304
1305 static void
1306 s_unreq (int a ATTRIBUTE_UNUSED)
1307 {
1308   char *name;
1309   char saved_char;
1310
1311   name = input_line_pointer;
1312
1313   while (*input_line_pointer != 0
1314          && *input_line_pointer != ' ' && *input_line_pointer != '\n')
1315     ++input_line_pointer;
1316
1317   saved_char = *input_line_pointer;
1318   *input_line_pointer = 0;
1319
1320   if (!*name)
1321     as_bad (_("invalid syntax for .unreq directive"));
1322   else
1323     {
1324       reg_entry *reg = hash_find (aarch64_reg_hsh, name);
1325
1326       if (!reg)
1327         as_bad (_("unknown register alias '%s'"), name);
1328       else if (reg->builtin)
1329         as_warn (_("ignoring attempt to undefine built-in register '%s'"),
1330                  name);
1331       else
1332         {
1333           char *p;
1334           char *nbuf;
1335
1336           hash_delete (aarch64_reg_hsh, name, FALSE);
1337           free ((char *) reg->name);
1338           free (reg);
1339
1340           /* Also locate the all upper case and all lower case versions.
1341              Do not complain if we cannot find one or the other as it
1342              was probably deleted above.  */
1343
1344           nbuf = strdup (name);
1345           for (p = nbuf; *p; p++)
1346             *p = TOUPPER (*p);
1347           reg = hash_find (aarch64_reg_hsh, nbuf);
1348           if (reg)
1349             {
1350               hash_delete (aarch64_reg_hsh, nbuf, FALSE);
1351               free ((char *) reg->name);
1352               free (reg);
1353             }
1354
1355           for (p = nbuf; *p; p++)
1356             *p = TOLOWER (*p);
1357           reg = hash_find (aarch64_reg_hsh, nbuf);
1358           if (reg)
1359             {
1360               hash_delete (aarch64_reg_hsh, nbuf, FALSE);
1361               free ((char *) reg->name);
1362               free (reg);
1363             }
1364
1365           free (nbuf);
1366         }
1367     }
1368
1369   *input_line_pointer = saved_char;
1370   demand_empty_rest_of_line ();
1371 }
1372
1373 /* Directives: Instruction set selection.  */
1374
1375 #ifdef OBJ_ELF
1376 /* This code is to handle mapping symbols as defined in the ARM AArch64 ELF
1377    spec.  (See "Mapping symbols", section 4.5.4, ARM AAELF64 version 0.05).
1378    Note that previously, $a and $t has type STT_FUNC (BSF_OBJECT flag),
1379    and $d has type STT_OBJECT (BSF_OBJECT flag). Now all three are untyped.  */
1380
1381 /* Create a new mapping symbol for the transition to STATE.  */
1382
1383 static void
1384 make_mapping_symbol (enum mstate state, valueT value, fragS * frag)
1385 {
1386   symbolS *symbolP;
1387   const char *symname;
1388   int type;
1389
1390   switch (state)
1391     {
1392     case MAP_DATA:
1393       symname = "$d";
1394       type = BSF_NO_FLAGS;
1395       break;
1396     case MAP_INSN:
1397       symname = "$x";
1398       type = BSF_NO_FLAGS;
1399       break;
1400     default:
1401       abort ();
1402     }
1403
1404   symbolP = symbol_new (symname, now_seg, value, frag);
1405   symbol_get_bfdsym (symbolP)->flags |= type | BSF_LOCAL;
1406
1407   /* Save the mapping symbols for future reference.  Also check that
1408      we do not place two mapping symbols at the same offset within a
1409      frag.  We'll handle overlap between frags in
1410      check_mapping_symbols.
1411
1412      If .fill or other data filling directive generates zero sized data,
1413      the mapping symbol for the following code will have the same value
1414      as the one generated for the data filling directive.  In this case,
1415      we replace the old symbol with the new one at the same address.  */
1416   if (value == 0)
1417     {
1418       if (frag->tc_frag_data.first_map != NULL)
1419         {
1420           know (S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.first_map) == 0);
1421           symbol_remove (frag->tc_frag_data.first_map, &symbol_rootP,
1422                          &symbol_lastP);
1423         }
1424       frag->tc_frag_data.first_map = symbolP;
1425     }
1426   if (frag->tc_frag_data.last_map != NULL)
1427     {
1428       know (S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.last_map) <=
1429             S_GET_VALUE (symbolP));
1430       if (S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.last_map) == S_GET_VALUE (symbolP))
1431         symbol_remove (frag->tc_frag_data.last_map, &symbol_rootP,
1432                        &symbol_lastP);
1433     }
1434   frag->tc_frag_data.last_map = symbolP;
1435 }
1436
1437 /* We must sometimes convert a region marked as code to data during
1438    code alignment, if an odd number of bytes have to be padded.  The
1439    code mapping symbol is pushed to an aligned address.  */
1440
1441 static void
1442 insert_data_mapping_symbol (enum mstate state,
1443                             valueT value, fragS * frag, offsetT bytes)
1444 {
1445   /* If there was already a mapping symbol, remove it.  */
1446   if (frag->tc_frag_data.last_map != NULL
1447       && S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.last_map) ==
1448       frag->fr_address + value)
1449     {
1450       symbolS *symp = frag->tc_frag_data.last_map;
1451
1452       if (value == 0)
1453         {
1454           know (frag->tc_frag_data.first_map == symp);
1455           frag->tc_frag_data.first_map = NULL;
1456         }
1457       frag->tc_frag_data.last_map = NULL;
1458       symbol_remove (symp, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
1459     }
1460
1461   make_mapping_symbol (MAP_DATA, value, frag);
1462   make_mapping_symbol (state, value + bytes, frag);
1463 }
1464
1465 static void mapping_state_2 (enum mstate state, int max_chars);
1466
1467 /* Set the mapping state to STATE.  Only call this when about to
1468    emit some STATE bytes to the file.  */
1469
1470 void
1471 mapping_state (enum mstate state)
1472 {
1473   enum mstate mapstate = seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate;
1474
1475 #define TRANSITION(from, to) (mapstate == (from) && state == (to))
1476
1477   if (mapstate == state)
1478     /* The mapping symbol has already been emitted.
1479        There is nothing else to do.  */
1480     return;
1481
1482   if (state == MAP_INSN)
1483     /* AArch64 instructions require 4-byte alignment.  When emitting
1484        instructions into any section, record the appropriate section
1485        alignment.  */
1486     record_alignment (now_seg, 2);
1487
1488   if (TRANSITION (MAP_UNDEFINED, MAP_DATA))
1489     /* This case will be evaluated later in the next else.  */
1490     return;
1491   else if (TRANSITION (MAP_UNDEFINED, MAP_INSN))
1492     {
1493       /* Only add the symbol if the offset is > 0:
1494          if we're at the first frag, check it's size > 0;
1495          if we're not at the first frag, then for sure
1496          the offset is > 0.  */
1497       struct frag *const frag_first = seg_info (now_seg)->frchainP->frch_root;
1498       const int add_symbol = (frag_now != frag_first)
1499         || (frag_now_fix () > 0);
1500
1501       if (add_symbol)
1502         make_mapping_symbol (MAP_DATA, (valueT) 0, frag_first);
1503     }
1504
1505   mapping_state_2 (state, 0);
1506 #undef TRANSITION
1507 }
1508
1509 /* Same as mapping_state, but MAX_CHARS bytes have already been
1510    allocated.  Put the mapping symbol that far back.  */
1511
1512 static void
1513 mapping_state_2 (enum mstate state, int max_chars)
1514 {
1515   enum mstate mapstate = seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate;
1516
1517   if (!SEG_NORMAL (now_seg))
1518     return;
1519
1520   if (mapstate == state)
1521     /* The mapping symbol has already been emitted.
1522        There is nothing else to do.  */
1523     return;
1524
1525   seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate = state;
1526   make_mapping_symbol (state, (valueT) frag_now_fix () - max_chars, frag_now);
1527 }
1528 #else
1529 #define mapping_state(x)        /* nothing */
1530 #define mapping_state_2(x, y)   /* nothing */
1531 #endif
1532
1533 /* Directives: sectioning and alignment.  */
1534
1535 static void
1536 s_bss (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1537 {
1538   /* We don't support putting frags in the BSS segment, we fake it by
1539      marking in_bss, then looking at s_skip for clues.  */
1540   subseg_set (bss_section, 0);
1541   demand_empty_rest_of_line ();
1542   mapping_state (MAP_DATA);
1543 }
1544
1545 static void
1546 s_even (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1547 {
1548   /* Never make frag if expect extra pass.  */
1549   if (!need_pass_2)
1550     frag_align (1, 0, 0);
1551
1552   record_alignment (now_seg, 1);
1553
1554   demand_empty_rest_of_line ();
1555 }
1556
1557 /* Directives: Literal pools.  */
1558
1559 static literal_pool *
1560 find_literal_pool (int size)
1561 {
1562   literal_pool *pool;
1563
1564   for (pool = list_of_pools; pool != NULL; pool = pool->next)
1565     {
1566       if (pool->section == now_seg
1567           && pool->sub_section == now_subseg && pool->size == size)
1568         break;
1569     }
1570
1571   return pool;
1572 }
1573
1574 static literal_pool *
1575 find_or_make_literal_pool (int size)
1576 {
1577   /* Next literal pool ID number.  */
1578   static unsigned int latest_pool_num = 1;
1579   literal_pool *pool;
1580
1581   pool = find_literal_pool (size);
1582
1583   if (pool == NULL)
1584     {
1585       /* Create a new pool.  */
1586       pool = xmalloc (sizeof (*pool));
1587       if (!pool)
1588         return NULL;
1589
1590       /* Currently we always put the literal pool in the current text
1591          section.  If we were generating "small" model code where we
1592          knew that all code and initialised data was within 1MB then
1593          we could output literals to mergeable, read-only data
1594          sections. */
1595
1596       pool->next_free_entry = 0;
1597       pool->section = now_seg;
1598       pool->sub_section = now_subseg;
1599       pool->size = size;
1600       pool->next = list_of_pools;
1601       pool->symbol = NULL;
1602
1603       /* Add it to the list.  */
1604       list_of_pools = pool;
1605     }
1606
1607   /* New pools, and emptied pools, will have a NULL symbol.  */
1608   if (pool->symbol == NULL)
1609     {
1610       pool->symbol = symbol_create (FAKE_LABEL_NAME, undefined_section,
1611                                     (valueT) 0, &zero_address_frag);
1612       pool->id = latest_pool_num++;
1613     }
1614
1615   /* Done.  */
1616   return pool;
1617 }
1618
1619 /* Add the literal of size SIZE in *EXP to the relevant literal pool.
1620    Return TRUE on success, otherwise return FALSE.  */
1621 static bfd_boolean
1622 add_to_lit_pool (expressionS *exp, int size)
1623 {
1624   literal_pool *pool;
1625   unsigned int entry;
1626
1627   pool = find_or_make_literal_pool (size);
1628
1629   /* Check if this literal value is already in the pool.  */
1630   for (entry = 0; entry < pool->next_free_entry; entry++)
1631     {
1632       expressionS * litexp = & pool->literals[entry].exp;
1633
1634       if ((litexp->X_op == exp->X_op)
1635           && (exp->X_op == O_constant)
1636           && (litexp->X_add_number == exp->X_add_number)
1637           && (litexp->X_unsigned == exp->X_unsigned))
1638         break;
1639
1640       if ((litexp->X_op == exp->X_op)
1641           && (exp->X_op == O_symbol)
1642           && (litexp->X_add_number == exp->X_add_number)
1643           && (litexp->X_add_symbol == exp->X_add_symbol)
1644           && (litexp->X_op_symbol == exp->X_op_symbol))
1645         break;
1646     }
1647
1648   /* Do we need to create a new entry?  */
1649   if (entry == pool->next_free_entry)
1650     {
1651       if (entry >= MAX_LITERAL_POOL_SIZE)
1652         {
1653           set_syntax_error (_("literal pool overflow"));
1654           return FALSE;
1655         }
1656
1657       pool->literals[entry].exp = *exp;
1658       pool->next_free_entry += 1;
1659       if (exp->X_op == O_big)
1660         {
1661           /* PR 16688: Bignums are held in a single global array.  We must
1662              copy and preserve that value now, before it is overwritten.  */
1663           pool->literals[entry].bignum = xmalloc (CHARS_PER_LITTLENUM * exp->X_add_number);
1664           memcpy (pool->literals[entry].bignum, generic_bignum,
1665                   CHARS_PER_LITTLENUM * exp->X_add_number);
1666         }
1667       else
1668         pool->literals[entry].bignum = NULL;
1669     }
1670
1671   exp->X_op = O_symbol;
1672   exp->X_add_number = ((int) entry) * size;
1673   exp->X_add_symbol = pool->symbol;
1674
1675   return TRUE;
1676 }
1677
1678 /* Can't use symbol_new here, so have to create a symbol and then at
1679    a later date assign it a value. Thats what these functions do.  */
1680
1681 static void
1682 symbol_locate (symbolS * symbolP,
1683                const char *name,/* It is copied, the caller can modify.  */
1684                segT segment,    /* Segment identifier (SEG_<something>).  */
1685                valueT valu,     /* Symbol value.  */
1686                fragS * frag)    /* Associated fragment.  */
1687 {
1688   size_t name_length;
1689   char *preserved_copy_of_name;
1690
1691   name_length = strlen (name) + 1;      /* +1 for \0.  */
1692   obstack_grow (&notes, name, name_length);
1693   preserved_copy_of_name = obstack_finish (&notes);
1694
1695 #ifdef tc_canonicalize_symbol_name
1696   preserved_copy_of_name =
1697     tc_canonicalize_symbol_name (preserved_copy_of_name);
1698 #endif
1699
1700   S_SET_NAME (symbolP, preserved_copy_of_name);
1701
1702   S_SET_SEGMENT (symbolP, segment);
1703   S_SET_VALUE (symbolP, valu);
1704   symbol_clear_list_pointers (symbolP);
1705
1706   symbol_set_frag (symbolP, frag);
1707
1708   /* Link to end of symbol chain.  */
1709   {
1710     extern int symbol_table_frozen;
1711
1712     if (symbol_table_frozen)
1713       abort ();
1714   }
1715
1716   symbol_append (symbolP, symbol_lastP, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
1717
1718   obj_symbol_new_hook (symbolP);
1719
1720 #ifdef tc_symbol_new_hook
1721   tc_symbol_new_hook (symbolP);
1722 #endif
1723
1724 #ifdef DEBUG_SYMS
1725   verify_symbol_chain (symbol_rootP, symbol_lastP);
1726 #endif /* DEBUG_SYMS  */
1727 }
1728
1729
1730 static void
1731 s_ltorg (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
1732 {
1733   unsigned int entry;
1734   literal_pool *pool;
1735   char sym_name[20];
1736   int align;
1737
1738   for (align = 2; align <= 4; align++)
1739     {
1740       int size = 1 << align;
1741
1742       pool = find_literal_pool (size);
1743       if (pool == NULL || pool->symbol == NULL || pool->next_free_entry == 0)
1744         continue;
1745
1746       mapping_state (MAP_DATA);
1747
1748       /* Align pool as you have word accesses.
1749          Only make a frag if we have to.  */
1750       if (!need_pass_2)
1751         frag_align (align, 0, 0);
1752
1753       record_alignment (now_seg, align);
1754
1755       sprintf (sym_name, "$$lit_\002%x", pool->id);
1756
1757       symbol_locate (pool->symbol, sym_name, now_seg,
1758                      (valueT) frag_now_fix (), frag_now);
1759       symbol_table_insert (pool->symbol);
1760
1761       for (entry = 0; entry < pool->next_free_entry; entry++)
1762         {
1763           expressionS * exp = & pool->literals[entry].exp;
1764
1765           if (exp->X_op == O_big)
1766             {
1767               /* PR 16688: Restore the global bignum value.  */
1768               gas_assert (pool->literals[entry].bignum != NULL);
1769               memcpy (generic_bignum, pool->literals[entry].bignum,
1770                       CHARS_PER_LITTLENUM * exp->X_add_number);
1771             }
1772
1773           /* First output the expression in the instruction to the pool.  */
1774           emit_expr (exp, size);        /* .word|.xword  */
1775
1776           if (exp->X_op == O_big)
1777             {
1778               free (pool->literals[entry].bignum);
1779               pool->literals[entry].bignum = NULL;
1780             }
1781         }
1782
1783       /* Mark the pool as empty.  */
1784       pool->next_free_entry = 0;
1785       pool->symbol = NULL;
1786     }
1787 }
1788
1789 #ifdef OBJ_ELF
1790 /* Forward declarations for functions below, in the MD interface
1791    section.  */
1792 static fixS *fix_new_aarch64 (fragS *, int, short, expressionS *, int, int);
1793 static struct reloc_table_entry * find_reloc_table_entry (char **);
1794
1795 /* Directives: Data.  */
1796 /* N.B. the support for relocation suffix in this directive needs to be
1797    implemented properly.  */
1798
1799 static void
1800 s_aarch64_elf_cons (int nbytes)
1801 {
1802   expressionS exp;
1803
1804 #ifdef md_flush_pending_output
1805   md_flush_pending_output ();
1806 #endif
1807
1808   if (is_it_end_of_statement ())
1809     {
1810       demand_empty_rest_of_line ();
1811       return;
1812     }
1813
1814 #ifdef md_cons_align
1815   md_cons_align (nbytes);
1816 #endif
1817
1818   mapping_state (MAP_DATA);
1819   do
1820     {
1821       struct reloc_table_entry *reloc;
1822
1823       expression (&exp);
1824
1825       if (exp.X_op != O_symbol)
1826         emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
1827       else
1828         {
1829           skip_past_char (&input_line_pointer, '#');
1830           if (skip_past_char (&input_line_pointer, ':'))
1831             {
1832               reloc = find_reloc_table_entry (&input_line_pointer);
1833               if (reloc == NULL)
1834                 as_bad (_("unrecognized relocation suffix"));
1835               else
1836                 as_bad (_("unimplemented relocation suffix"));
1837               ignore_rest_of_line ();
1838               return;
1839             }
1840           else
1841             emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
1842         }
1843     }
1844   while (*input_line_pointer++ == ',');
1845
1846   /* Put terminator back into stream.  */
1847   input_line_pointer--;
1848   demand_empty_rest_of_line ();
1849 }
1850
1851 #endif /* OBJ_ELF */
1852
1853 /* Output a 32-bit word, but mark as an instruction.  */
1854
1855 static void
1856 s_aarch64_inst (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
1857 {
1858   expressionS exp;
1859
1860 #ifdef md_flush_pending_output
1861   md_flush_pending_output ();
1862 #endif
1863
1864   if (is_it_end_of_statement ())
1865     {
1866       demand_empty_rest_of_line ();
1867       return;
1868     }
1869
1870   if (!need_pass_2)
1871     frag_align_code (2, 0);
1872 #ifdef OBJ_ELF
1873   mapping_state (MAP_INSN);
1874 #endif
1875
1876   do
1877     {
1878       expression (&exp);
1879       if (exp.X_op != O_constant)
1880         {
1881           as_bad (_("constant expression required"));
1882           ignore_rest_of_line ();
1883           return;
1884         }
1885
1886       if (target_big_endian)
1887         {
1888           unsigned int val = exp.X_add_number;
1889           exp.X_add_number = SWAP_32 (val);
1890         }
1891       emit_expr (&exp, 4);
1892     }
1893   while (*input_line_pointer++ == ',');
1894
1895   /* Put terminator back into stream.  */
1896   input_line_pointer--;
1897   demand_empty_rest_of_line ();
1898 }
1899
1900 #ifdef OBJ_ELF
1901 /* Emit BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_CALL on the next BLR instruction.  */
1902
1903 static void
1904 s_tlsdesccall (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
1905 {
1906   expressionS exp;
1907
1908   /* Since we're just labelling the code, there's no need to define a
1909      mapping symbol.  */
1910   expression (&exp);
1911   /* Make sure there is enough room in this frag for the following
1912      blr.  This trick only works if the blr follows immediately after
1913      the .tlsdesc directive.  */
1914   frag_grow (4);
1915   fix_new_aarch64 (frag_now, frag_more (0) - frag_now->fr_literal, 4, &exp, 0,
1916                    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_CALL);
1917
1918   demand_empty_rest_of_line ();
1919 }
1920 #endif  /* OBJ_ELF */
1921
1922 static void s_aarch64_arch (int);
1923 static void s_aarch64_cpu (int);
1924 static void s_aarch64_arch_extension (int);
1925
1926 /* This table describes all the machine specific pseudo-ops the assembler
1927    has to support.  The fields are:
1928      pseudo-op name without dot
1929      function to call to execute this pseudo-op
1930      Integer arg to pass to the function.  */
1931
1932 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] = {
1933   /* Never called because '.req' does not start a line.  */
1934   {"req", s_req, 0},
1935   {"unreq", s_unreq, 0},
1936   {"bss", s_bss, 0},
1937   {"even", s_even, 0},
1938   {"ltorg", s_ltorg, 0},
1939   {"pool", s_ltorg, 0},
1940   {"cpu", s_aarch64_cpu, 0},
1941   {"arch", s_aarch64_arch, 0},
1942   {"arch_extension", s_aarch64_arch_extension, 0},
1943   {"inst", s_aarch64_inst, 0},
1944 #ifdef OBJ_ELF
1945   {"tlsdesccall", s_tlsdesccall, 0},
1946   {"word", s_aarch64_elf_cons, 4},
1947   {"long", s_aarch64_elf_cons, 4},
1948   {"xword", s_aarch64_elf_cons, 8},
1949   {"dword", s_aarch64_elf_cons, 8},
1950 #endif
1951   {0, 0, 0}
1952 };
1953 \f
1954
1955 /* Check whether STR points to a register name followed by a comma or the
1956    end of line; REG_TYPE indicates which register types are checked
1957    against.  Return TRUE if STR is such a register name; otherwise return
1958    FALSE.  The function does not intend to produce any diagnostics, but since
1959    the register parser aarch64_reg_parse, which is called by this function,
1960    does produce diagnostics, we call clear_error to clear any diagnostics
1961    that may be generated by aarch64_reg_parse.
1962    Also, the function returns FALSE directly if there is any user error
1963    present at the function entry.  This prevents the existing diagnostics
1964    state from being spoiled.
1965    The function currently serves parse_constant_immediate and
1966    parse_big_immediate only.  */
1967 static bfd_boolean
1968 reg_name_p (char *str, aarch64_reg_type reg_type)
1969 {
1970   int reg;
1971
1972   /* Prevent the diagnostics state from being spoiled.  */
1973   if (error_p ())
1974     return FALSE;
1975
1976   reg = aarch64_reg_parse (&str, reg_type, NULL, NULL);
1977
1978   /* Clear the parsing error that may be set by the reg parser.  */
1979   clear_error ();
1980
1981   if (reg == PARSE_FAIL)
1982     return FALSE;
1983
1984   skip_whitespace (str);
1985   if (*str == ',' || is_end_of_line[(unsigned int) *str])
1986     return TRUE;
1987
1988   return FALSE;
1989 }
1990
1991 /* Parser functions used exclusively in instruction operands.  */
1992
1993 /* Parse an immediate expression which may not be constant.
1994
1995    To prevent the expression parser from pushing a register name
1996    into the symbol table as an undefined symbol, firstly a check is
1997    done to find out whether STR is a valid register name followed
1998    by a comma or the end of line.  Return FALSE if STR is such a
1999    string.  */
2000
2001 static bfd_boolean
2002 parse_immediate_expression (char **str, expressionS *exp)
2003 {
2004   if (reg_name_p (*str, REG_TYPE_R_Z_BHSDQ_V))
2005     {
2006       set_recoverable_error (_("immediate operand required"));
2007       return FALSE;
2008     }
2009
2010   my_get_expression (exp, str, GE_OPT_PREFIX, 1);
2011
2012   if (exp->X_op == O_absent)
2013     {
2014       set_fatal_syntax_error (_("missing immediate expression"));
2015       return FALSE;
2016     }
2017
2018   return TRUE;
2019 }
2020
2021 /* Constant immediate-value read function for use in insn parsing.
2022    STR points to the beginning of the immediate (with the optional
2023    leading #); *VAL receives the value.
2024
2025    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
2026
2027 static bfd_boolean
2028 parse_constant_immediate (char **str, int64_t * val)
2029 {
2030   expressionS exp;
2031
2032   if (! parse_immediate_expression (str, &exp))
2033     return FALSE;
2034
2035   if (exp.X_op != O_constant)
2036     {
2037       set_syntax_error (_("constant expression required"));
2038       return FALSE;
2039     }
2040
2041   *val = exp.X_add_number;
2042   return TRUE;
2043 }
2044
2045 static uint32_t
2046 encode_imm_float_bits (uint32_t imm)
2047 {
2048   return ((imm >> 19) & 0x7f)   /* b[25:19] -> b[6:0] */
2049     | ((imm >> (31 - 7)) & 0x80);       /* b[31]    -> b[7]   */
2050 }
2051
2052 /* Return TRUE if the single-precision floating-point value encoded in IMM
2053    can be expressed in the AArch64 8-bit signed floating-point format with
2054    3-bit exponent and normalized 4 bits of precision; in other words, the
2055    floating-point value must be expressable as
2056      (+/-) n / 16 * power (2, r)
2057    where n and r are integers such that 16 <= n <=31 and -3 <= r <= 4.  */
2058
2059 static bfd_boolean
2060 aarch64_imm_float_p (uint32_t imm)
2061 {
2062   /* If a single-precision floating-point value has the following bit
2063      pattern, it can be expressed in the AArch64 8-bit floating-point
2064      format:
2065
2066      3 32222222 2221111111111
2067      1 09876543 21098765432109876543210
2068      n Eeeeeexx xxxx0000000000000000000
2069
2070      where n, e and each x are either 0 or 1 independently, with
2071      E == ~ e.  */
2072
2073   uint32_t pattern;
2074
2075   /* Prepare the pattern for 'Eeeeee'.  */
2076   if (((imm >> 30) & 0x1) == 0)
2077     pattern = 0x3e000000;
2078   else
2079     pattern = 0x40000000;
2080
2081   return (imm & 0x7ffff) == 0           /* lower 19 bits are 0.  */
2082     && ((imm & 0x7e000000) == pattern); /* bits 25 - 29 == ~ bit 30.  */
2083 }
2084
2085 /* Like aarch64_imm_float_p but for a double-precision floating-point value.
2086
2087    Return TRUE if the value encoded in IMM can be expressed in the AArch64
2088    8-bit signed floating-point format with 3-bit exponent and normalized 4
2089    bits of precision (i.e. can be used in an FMOV instruction); return the
2090    equivalent single-precision encoding in *FPWORD.
2091
2092    Otherwise return FALSE.  */
2093
2094 static bfd_boolean
2095 aarch64_double_precision_fmovable (uint64_t imm, uint32_t *fpword)
2096 {
2097   /* If a double-precision floating-point value has the following bit
2098      pattern, it can be expressed in the AArch64 8-bit floating-point
2099      format:
2100
2101      6 66655555555 554444444...21111111111
2102      3 21098765432 109876543...098765432109876543210
2103      n Eeeeeeeeexx xxxx00000...000000000000000000000
2104
2105      where n, e and each x are either 0 or 1 independently, with
2106      E == ~ e.  */
2107
2108   uint32_t pattern;
2109   uint32_t high32 = imm >> 32;
2110
2111   /* Lower 32 bits need to be 0s.  */
2112   if ((imm & 0xffffffff) != 0)
2113     return FALSE;
2114
2115   /* Prepare the pattern for 'Eeeeeeeee'.  */
2116   if (((high32 >> 30) & 0x1) == 0)
2117     pattern = 0x3fc00000;
2118   else
2119     pattern = 0x40000000;
2120
2121   if ((high32 & 0xffff) == 0                    /* bits 32 - 47 are 0.  */
2122       && (high32 & 0x7fc00000) == pattern)      /* bits 54 - 61 == ~ bit 62.  */
2123     {
2124       /* Convert to the single-precision encoding.
2125          i.e. convert
2126            n Eeeeeeeeexx xxxx00000...000000000000000000000
2127          to
2128            n Eeeeeexx xxxx0000000000000000000.  */
2129       *fpword = ((high32 & 0xfe000000)                  /* nEeeeee.  */
2130                  | (((high32 >> 16) & 0x3f) << 19));    /* xxxxxx.  */
2131       return TRUE;
2132     }
2133   else
2134     return FALSE;
2135 }
2136
2137 /* Parse a floating-point immediate.  Return TRUE on success and return the
2138    value in *IMMED in the format of IEEE754 single-precision encoding.
2139    *CCP points to the start of the string; DP_P is TRUE when the immediate
2140    is expected to be in double-precision (N.B. this only matters when
2141    hexadecimal representation is involved).
2142
2143    N.B. 0.0 is accepted by this function.  */
2144
2145 static bfd_boolean
2146 parse_aarch64_imm_float (char **ccp, int *immed, bfd_boolean dp_p)
2147 {
2148   char *str = *ccp;
2149   char *fpnum;
2150   LITTLENUM_TYPE words[MAX_LITTLENUMS];
2151   int found_fpchar = 0;
2152   int64_t val = 0;
2153   unsigned fpword = 0;
2154   bfd_boolean hex_p = FALSE;
2155
2156   skip_past_char (&str, '#');
2157
2158   fpnum = str;
2159   skip_whitespace (fpnum);
2160
2161   if (strncmp (fpnum, "0x", 2) == 0)
2162     {
2163       /* Support the hexadecimal representation of the IEEE754 encoding.
2164          Double-precision is expected when DP_P is TRUE, otherwise the
2165          representation should be in single-precision.  */
2166       if (! parse_constant_immediate (&str, &val))
2167         goto invalid_fp;
2168
2169       if (dp_p)
2170         {
2171           if (! aarch64_double_precision_fmovable (val, &fpword))
2172             goto invalid_fp;
2173         }
2174       else if ((uint64_t) val > 0xffffffff)
2175         goto invalid_fp;
2176       else
2177         fpword = val;
2178
2179       hex_p = TRUE;
2180     }
2181   else
2182     {
2183       /* We must not accidentally parse an integer as a floating-point number.
2184          Make sure that the value we parse is not an integer by checking for
2185          special characters '.' or 'e'.  */
2186       for (; *fpnum != '\0' && *fpnum != ' ' && *fpnum != '\n'; fpnum++)
2187         if (*fpnum == '.' || *fpnum == 'e' || *fpnum == 'E')
2188           {
2189             found_fpchar = 1;
2190             break;
2191           }
2192
2193       if (!found_fpchar)
2194         return FALSE;
2195     }
2196
2197   if (! hex_p)
2198     {
2199       int i;
2200
2201       if ((str = atof_ieee (str, 's', words)) == NULL)
2202         goto invalid_fp;
2203
2204       /* Our FP word must be 32 bits (single-precision FP).  */
2205       for (i = 0; i < 32 / LITTLENUM_NUMBER_OF_BITS; i++)
2206         {
2207           fpword <<= LITTLENUM_NUMBER_OF_BITS;
2208           fpword |= words[i];
2209         }
2210     }
2211
2212   if (aarch64_imm_float_p (fpword) || (fpword & 0x7fffffff) == 0)
2213     {
2214       *immed = fpword;
2215       *ccp = str;
2216       return TRUE;
2217     }
2218
2219 invalid_fp:
2220   set_fatal_syntax_error (_("invalid floating-point constant"));
2221   return FALSE;
2222 }
2223
2224 /* Less-generic immediate-value read function with the possibility of loading
2225    a big (64-bit) immediate, as required by AdvSIMD Modified immediate
2226    instructions.
2227
2228    To prevent the expression parser from pushing a register name into the
2229    symbol table as an undefined symbol, a check is firstly done to find
2230    out whether STR is a valid register name followed by a comma or the end
2231    of line.  Return FALSE if STR is such a register.  */
2232
2233 static bfd_boolean
2234 parse_big_immediate (char **str, int64_t *imm)
2235 {
2236   char *ptr = *str;
2237
2238   if (reg_name_p (ptr, REG_TYPE_R_Z_BHSDQ_V))
2239     {
2240       set_syntax_error (_("immediate operand required"));
2241       return FALSE;
2242     }
2243
2244   my_get_expression (&inst.reloc.exp, &ptr, GE_OPT_PREFIX, 1);
2245
2246   if (inst.reloc.exp.X_op == O_constant)
2247     *imm = inst.reloc.exp.X_add_number;
2248
2249   *str = ptr;
2250
2251   return TRUE;
2252 }
2253
2254 /* Set operand IDX of the *INSTR that needs a GAS internal fixup.
2255    if NEED_LIBOPCODES is non-zero, the fixup will need
2256    assistance from the libopcodes.   */
2257
2258 static inline void
2259 aarch64_set_gas_internal_fixup (struct reloc *reloc,
2260                                 const aarch64_opnd_info *operand,
2261                                 int need_libopcodes_p)
2262 {
2263   reloc->type = BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP;
2264   reloc->opnd = operand->type;
2265   if (need_libopcodes_p)
2266     reloc->need_libopcodes_p = 1;
2267 };
2268
2269 /* Return TRUE if the instruction needs to be fixed up later internally by
2270    the GAS; otherwise return FALSE.  */
2271
2272 static inline bfd_boolean
2273 aarch64_gas_internal_fixup_p (void)
2274 {
2275   return inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP;
2276 }
2277
2278 /* Assign the immediate value to the relavant field in *OPERAND if
2279    RELOC->EXP is a constant expression; otherwise, flag that *OPERAND
2280    needs an internal fixup in a later stage.
2281    ADDR_OFF_P determines whether it is the field ADDR.OFFSET.IMM or
2282    IMM.VALUE that may get assigned with the constant.  */
2283 static inline void
2284 assign_imm_if_const_or_fixup_later (struct reloc *reloc,
2285                                     aarch64_opnd_info *operand,
2286                                     int addr_off_p,
2287                                     int need_libopcodes_p,
2288                                     int skip_p)
2289 {
2290   if (reloc->exp.X_op == O_constant)
2291     {
2292       if (addr_off_p)
2293         operand->addr.offset.imm = reloc->exp.X_add_number;
2294       else
2295         operand->imm.value = reloc->exp.X_add_number;
2296       reloc->type = BFD_RELOC_UNUSED;
2297     }
2298   else
2299     {
2300       aarch64_set_gas_internal_fixup (reloc, operand, need_libopcodes_p);
2301       /* Tell libopcodes to ignore this operand or not.  This is helpful
2302          when one of the operands needs to be fixed up later but we need
2303          libopcodes to check the other operands.  */
2304       operand->skip = skip_p;
2305     }
2306 }
2307
2308 /* Relocation modifiers.  Each entry in the table contains the textual
2309    name for the relocation which may be placed before a symbol used as
2310    a load/store offset, or add immediate. It must be surrounded by a
2311    leading and trailing colon, for example:
2312
2313         ldr     x0, [x1, #:rello:varsym]
2314         add     x0, x1, #:rello:varsym  */
2315
2316 struct reloc_table_entry
2317 {
2318   const char *name;
2319   int pc_rel;
2320   bfd_reloc_code_real_type adr_type;
2321   bfd_reloc_code_real_type adrp_type;
2322   bfd_reloc_code_real_type movw_type;
2323   bfd_reloc_code_real_type add_type;
2324   bfd_reloc_code_real_type ldst_type;
2325   bfd_reloc_code_real_type ld_literal_type;
2326 };
2327
2328 static struct reloc_table_entry reloc_table[] = {
2329   /* Low 12 bits of absolute address: ADD/i and LDR/STR */
2330   {"lo12", 0,
2331    0,                           /* adr_type */
2332    0,
2333    0,
2334    BFD_RELOC_AARCH64_ADD_LO12,
2335    BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12,
2336    0},
2337
2338   /* Higher 21 bits of pc-relative page offset: ADRP */
2339   {"pg_hi21", 1,
2340    0,                           /* adr_type */
2341    BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL,
2342    0,
2343    0,
2344    0,
2345    0},
2346
2347   /* Higher 21 bits of pc-relative page offset: ADRP, no check */
2348   {"pg_hi21_nc", 1,
2349    0,                           /* adr_type */
2350    BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_NC_PCREL,
2351    0,
2352    0,
2353    0,
2354    0},
2355
2356   /* Most significant bits 0-15 of unsigned address/value: MOVZ */
2357   {"abs_g0", 0,
2358    0,                           /* adr_type */
2359    0,
2360    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0,
2361    0,
2362    0,
2363    0},
2364
2365   /* Most significant bits 0-15 of signed address/value: MOVN/Z */
2366   {"abs_g0_s", 0,
2367    0,                           /* adr_type */
2368    0,
2369    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S,
2370    0,
2371    0,
2372    0},
2373
2374   /* Less significant bits 0-15 of address/value: MOVK, no check */
2375   {"abs_g0_nc", 0,
2376    0,                           /* adr_type */
2377    0,
2378    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_NC,
2379    0,
2380    0,
2381    0},
2382
2383   /* Most significant bits 16-31 of unsigned address/value: MOVZ */
2384   {"abs_g1", 0,
2385    0,                           /* adr_type */
2386    0,
2387    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1,
2388    0,
2389    0,
2390    0},
2391
2392   /* Most significant bits 16-31 of signed address/value: MOVN/Z */
2393   {"abs_g1_s", 0,
2394    0,                           /* adr_type */
2395    0,
2396    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S,
2397    0,
2398    0,
2399    0},
2400
2401   /* Less significant bits 16-31 of address/value: MOVK, no check */
2402   {"abs_g1_nc", 0,
2403    0,                           /* adr_type */
2404    0,
2405    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_NC,
2406    0,
2407    0,
2408    0},
2409
2410   /* Most significant bits 32-47 of unsigned address/value: MOVZ */
2411   {"abs_g2", 0,
2412    0,                           /* adr_type */
2413    0,
2414    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2,
2415    0,
2416    0,
2417    0},
2418
2419   /* Most significant bits 32-47 of signed address/value: MOVN/Z */
2420   {"abs_g2_s", 0,
2421    0,                           /* adr_type */
2422    0,
2423    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S,
2424    0,
2425    0,
2426    0},
2427
2428   /* Less significant bits 32-47 of address/value: MOVK, no check */
2429   {"abs_g2_nc", 0,
2430    0,                           /* adr_type */
2431    0,
2432    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_NC,
2433    0,
2434    0,
2435    0},
2436
2437   /* Most significant bits 48-63 of signed/unsigned address/value: MOVZ */
2438   {"abs_g3", 0,
2439    0,                           /* adr_type */
2440    0,
2441    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3,
2442    0,
2443    0,
2444    0},
2445
2446   /* Get to the page containing GOT entry for a symbol.  */
2447   {"got", 1,
2448    0,                           /* adr_type */
2449    BFD_RELOC_AARCH64_ADR_GOT_PAGE,
2450    0,
2451    0,
2452    0,
2453    BFD_RELOC_AARCH64_GOT_LD_PREL19},
2454
2455   /* 12 bit offset into the page containing GOT entry for that symbol.  */
2456   {"got_lo12", 0,
2457    0,                           /* adr_type */
2458    0,
2459    0,
2460    0,
2461    BFD_RELOC_AARCH64_LD_GOT_LO12_NC,
2462    0},
2463
2464   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2465   {"tlsgd", 0,
2466    BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PREL21, /* adr_type */
2467    BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PAGE21,
2468    0,
2469    0,
2470    0,
2471    0},
2472
2473   /* 12 bit offset into the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2474   {"tlsgd_lo12", 0,
2475    0,                           /* adr_type */
2476    0,
2477    0,
2478    BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADD_LO12_NC,
2479    0,
2480    0},
2481
2482   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2483   {"tlsdesc", 0,
2484    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PREL21, /* adr_type */
2485    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PAGE21,
2486    0,
2487    0,
2488    0,
2489    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_PREL19},
2490
2491   /* 12 bit offset into the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2492   {"tlsdesc_lo12", 0,
2493    0,                           /* adr_type */
2494    0,
2495    0,
2496    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD_LO12_NC,
2497    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_LO12_NC,
2498    0},
2499
2500   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2501   {"gottprel", 0,
2502    0,                           /* adr_type */
2503    BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_ADR_GOTTPREL_PAGE21,
2504    0,
2505    0,
2506    0,
2507    BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_PREL19},
2508
2509   /* 12 bit offset into the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2510   {"gottprel_lo12", 0,
2511    0,                           /* adr_type */
2512    0,
2513    0,
2514    0,
2515    BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_LO12_NC,
2516    0},
2517
2518   /* Get tp offset for a symbol.  */
2519   {"tprel", 0,
2520    0,                           /* adr_type */
2521    0,
2522    0,
2523    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12,
2524    0,
2525    0},
2526
2527   /* Get tp offset for a symbol.  */
2528   {"tprel_lo12", 0,
2529    0,                           /* adr_type */
2530    0,
2531    0,
2532    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12,
2533    0,
2534    0},
2535
2536   /* Get tp offset for a symbol.  */
2537   {"tprel_hi12", 0,
2538    0,                           /* adr_type */
2539    0,
2540    0,
2541    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12,
2542    0,
2543    0},
2544
2545   /* Get tp offset for a symbol.  */
2546   {"tprel_lo12_nc", 0,
2547    0,                           /* adr_type */
2548    0,
2549    0,
2550    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12_NC,
2551    0,
2552    0},
2553
2554   /* Most significant bits 32-47 of address/value: MOVZ.  */
2555   {"tprel_g2", 0,
2556    0,                           /* adr_type */
2557    0,
2558    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2,
2559    0,
2560    0,
2561    0},
2562
2563   /* Most significant bits 16-31 of address/value: MOVZ.  */
2564   {"tprel_g1", 0,
2565    0,                           /* adr_type */
2566    0,
2567    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1,
2568    0,
2569    0,
2570    0},
2571
2572   /* Most significant bits 16-31 of address/value: MOVZ, no check.  */
2573   {"tprel_g1_nc", 0,
2574    0,                           /* adr_type */
2575    0,
2576    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC,
2577    0,
2578    0,
2579    0},
2580
2581   /* Most significant bits 0-15 of address/value: MOVZ.  */
2582   {"tprel_g0", 0,
2583    0,                           /* adr_type */
2584    0,
2585    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0,
2586    0,
2587    0,
2588    0},
2589
2590   /* Most significant bits 0-15 of address/value: MOVZ, no check.  */
2591   {"tprel_g0_nc", 0,
2592    0,                           /* adr_type */
2593    0,
2594    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC,
2595    0,
2596    0,
2597    0},
2598 };
2599
2600 /* Given the address of a pointer pointing to the textual name of a
2601    relocation as may appear in assembler source, attempt to find its
2602    details in reloc_table.  The pointer will be updated to the character
2603    after the trailing colon.  On failure, NULL will be returned;
2604    otherwise return the reloc_table_entry.  */
2605
2606 static struct reloc_table_entry *
2607 find_reloc_table_entry (char **str)
2608 {
2609   unsigned int i;
2610   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (reloc_table); i++)
2611     {
2612       int length = strlen (reloc_table[i].name);
2613
2614       if (strncasecmp (reloc_table[i].name, *str, length) == 0
2615           && (*str)[length] == ':')
2616         {
2617           *str += (length + 1);
2618           return &reloc_table[i];
2619         }
2620     }
2621
2622   return NULL;
2623 }
2624
2625 /* Mode argument to parse_shift and parser_shifter_operand.  */
2626 enum parse_shift_mode
2627 {
2628   SHIFTED_ARITH_IMM,            /* "rn{,lsl|lsr|asl|asr|uxt|sxt #n}" or
2629                                    "#imm{,lsl #n}"  */
2630   SHIFTED_LOGIC_IMM,            /* "rn{,lsl|lsr|asl|asr|ror #n}" or
2631                                    "#imm"  */
2632   SHIFTED_LSL,                  /* bare "lsl #n"  */
2633   SHIFTED_LSL_MSL,              /* "lsl|msl #n"  */
2634   SHIFTED_REG_OFFSET            /* [su]xtw|sxtx {#n} or lsl #n  */
2635 };
2636
2637 /* Parse a <shift> operator on an AArch64 data processing instruction.
2638    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
2639 static bfd_boolean
2640 parse_shift (char **str, aarch64_opnd_info *operand, enum parse_shift_mode mode)
2641 {
2642   const struct aarch64_name_value_pair *shift_op;
2643   enum aarch64_modifier_kind kind;
2644   expressionS exp;
2645   int exp_has_prefix;
2646   char *s = *str;
2647   char *p = s;
2648
2649   for (p = *str; ISALPHA (*p); p++)
2650     ;
2651
2652   if (p == *str)
2653     {
2654       set_syntax_error (_("shift expression expected"));
2655       return FALSE;
2656     }
2657
2658   shift_op = hash_find_n (aarch64_shift_hsh, *str, p - *str);
2659
2660   if (shift_op == NULL)
2661     {
2662       set_syntax_error (_("shift operator expected"));
2663       return FALSE;
2664     }
2665
2666   kind = aarch64_get_operand_modifier (shift_op);
2667
2668   if (kind == AARCH64_MOD_MSL && mode != SHIFTED_LSL_MSL)
2669     {
2670       set_syntax_error (_("invalid use of 'MSL'"));
2671       return FALSE;
2672     }
2673
2674   switch (mode)
2675     {
2676     case SHIFTED_LOGIC_IMM:
2677       if (aarch64_extend_operator_p (kind) == TRUE)
2678         {
2679           set_syntax_error (_("extending shift is not permitted"));
2680           return FALSE;
2681         }
2682       break;
2683
2684     case SHIFTED_ARITH_IMM:
2685       if (kind == AARCH64_MOD_ROR)
2686         {
2687           set_syntax_error (_("'ROR' shift is not permitted"));
2688           return FALSE;
2689         }
2690       break;
2691
2692     case SHIFTED_LSL:
2693       if (kind != AARCH64_MOD_LSL)
2694         {
2695           set_syntax_error (_("only 'LSL' shift is permitted"));
2696           return FALSE;
2697         }
2698       break;
2699
2700     case SHIFTED_REG_OFFSET:
2701       if (kind != AARCH64_MOD_UXTW && kind != AARCH64_MOD_LSL
2702           && kind != AARCH64_MOD_SXTW && kind != AARCH64_MOD_SXTX)
2703         {
2704           set_fatal_syntax_error
2705             (_("invalid shift for the register offset addressing mode"));
2706           return FALSE;
2707         }
2708       break;
2709
2710     case SHIFTED_LSL_MSL:
2711       if (kind != AARCH64_MOD_LSL && kind != AARCH64_MOD_MSL)
2712         {
2713           set_syntax_error (_("invalid shift operator"));
2714           return FALSE;
2715         }
2716       break;
2717
2718     default:
2719       abort ();
2720     }
2721
2722   /* Whitespace can appear here if the next thing is a bare digit.  */
2723   skip_whitespace (p);
2724
2725   /* Parse shift amount.  */
2726   exp_has_prefix = 0;
2727   if (mode == SHIFTED_REG_OFFSET && *p == ']')
2728     exp.X_op = O_absent;
2729   else
2730     {
2731       if (is_immediate_prefix (*p))
2732         {
2733           p++;
2734           exp_has_prefix = 1;
2735         }
2736       my_get_expression (&exp, &p, GE_NO_PREFIX, 0);
2737     }
2738   if (exp.X_op == O_absent)
2739     {
2740       if (aarch64_extend_operator_p (kind) == FALSE || exp_has_prefix)
2741         {
2742           set_syntax_error (_("missing shift amount"));
2743           return FALSE;
2744         }
2745       operand->shifter.amount = 0;
2746     }
2747   else if (exp.X_op != O_constant)
2748     {
2749       set_syntax_error (_("constant shift amount required"));
2750       return FALSE;
2751     }
2752   else if (exp.X_add_number < 0 || exp.X_add_number > 63)
2753     {
2754       set_fatal_syntax_error (_("shift amount out of range 0 to 63"));
2755       return FALSE;
2756     }
2757   else
2758     {
2759       operand->shifter.amount = exp.X_add_number;
2760       operand->shifter.amount_present = 1;
2761     }
2762
2763   operand->shifter.operator_present = 1;
2764   operand->shifter.kind = kind;
2765
2766   *str = p;
2767   return TRUE;
2768 }
2769
2770 /* Parse a <shifter_operand> for a data processing instruction:
2771
2772       #<immediate>
2773       #<immediate>, LSL #imm
2774
2775    Validation of immediate operands is deferred to md_apply_fix.
2776
2777    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
2778
2779 static bfd_boolean
2780 parse_shifter_operand_imm (char **str, aarch64_opnd_info *operand,
2781                            enum parse_shift_mode mode)
2782 {
2783   char *p;
2784
2785   if (mode != SHIFTED_ARITH_IMM && mode != SHIFTED_LOGIC_IMM)
2786     return FALSE;
2787
2788   p = *str;
2789
2790   /* Accept an immediate expression.  */
2791   if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, &p, GE_OPT_PREFIX, 1))
2792     return FALSE;
2793
2794   /* Accept optional LSL for arithmetic immediate values.  */
2795   if (mode == SHIFTED_ARITH_IMM && skip_past_comma (&p))
2796     if (! parse_shift (&p, operand, SHIFTED_LSL))
2797       return FALSE;
2798
2799   /* Not accept any shifter for logical immediate values.  */
2800   if (mode == SHIFTED_LOGIC_IMM && skip_past_comma (&p)
2801       && parse_shift (&p, operand, mode))
2802     {
2803       set_syntax_error (_("unexpected shift operator"));
2804       return FALSE;
2805     }
2806
2807   *str = p;
2808   return TRUE;
2809 }
2810
2811 /* Parse a <shifter_operand> for a data processing instruction:
2812
2813       <Rm>
2814       <Rm>, <shift>
2815       #<immediate>
2816       #<immediate>, LSL #imm
2817
2818    where <shift> is handled by parse_shift above, and the last two
2819    cases are handled by the function above.
2820
2821    Validation of immediate operands is deferred to md_apply_fix.
2822
2823    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
2824
2825 static bfd_boolean
2826 parse_shifter_operand (char **str, aarch64_opnd_info *operand,
2827                        enum parse_shift_mode mode)
2828 {
2829   int reg;
2830   int isreg32, isregzero;
2831   enum aarch64_operand_class opd_class
2832     = aarch64_get_operand_class (operand->type);
2833
2834   if ((reg =
2835        aarch64_reg_parse_32_64 (str, 0, 0, &isreg32, &isregzero)) != PARSE_FAIL)
2836     {
2837       if (opd_class == AARCH64_OPND_CLASS_IMMEDIATE)
2838         {
2839           set_syntax_error (_("unexpected register in the immediate operand"));
2840           return FALSE;
2841         }
2842
2843       if (!isregzero && reg == REG_SP)
2844         {
2845           set_syntax_error (BAD_SP);
2846           return FALSE;
2847         }
2848
2849       operand->reg.regno = reg;
2850       operand->qualifier = isreg32 ? AARCH64_OPND_QLF_W : AARCH64_OPND_QLF_X;
2851
2852       /* Accept optional shift operation on register.  */
2853       if (! skip_past_comma (str))
2854         return TRUE;
2855
2856       if (! parse_shift (str, operand, mode))
2857         return FALSE;
2858
2859       return TRUE;
2860     }
2861   else if (opd_class == AARCH64_OPND_CLASS_MODIFIED_REG)
2862     {
2863       set_syntax_error
2864         (_("integer register expected in the extended/shifted operand "
2865            "register"));
2866       return FALSE;
2867     }
2868
2869   /* We have a shifted immediate variable.  */
2870   return parse_shifter_operand_imm (str, operand, mode);
2871 }
2872
2873 /* Return TRUE on success; return FALSE otherwise.  */
2874
2875 static bfd_boolean
2876 parse_shifter_operand_reloc (char **str, aarch64_opnd_info *operand,
2877                              enum parse_shift_mode mode)
2878 {
2879   char *p = *str;
2880
2881   /* Determine if we have the sequence of characters #: or just :
2882      coming next.  If we do, then we check for a :rello: relocation
2883      modifier.  If we don't, punt the whole lot to
2884      parse_shifter_operand.  */
2885
2886   if ((p[0] == '#' && p[1] == ':') || p[0] == ':')
2887     {
2888       struct reloc_table_entry *entry;
2889
2890       if (p[0] == '#')
2891         p += 2;
2892       else
2893         p++;
2894       *str = p;
2895
2896       /* Try to parse a relocation.  Anything else is an error.  */
2897       if (!(entry = find_reloc_table_entry (str)))
2898         {
2899           set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
2900           return FALSE;
2901         }
2902
2903       if (entry->add_type == 0)
2904         {
2905           set_syntax_error
2906             (_("this relocation modifier is not allowed on this instruction"));
2907           return FALSE;
2908         }
2909
2910       /* Save str before we decompose it.  */
2911       p = *str;
2912
2913       /* Next, we parse the expression.  */
2914       if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, str, GE_NO_PREFIX, 1))
2915         return FALSE;
2916
2917       /* Record the relocation type (use the ADD variant here).  */
2918       inst.reloc.type = entry->add_type;
2919       inst.reloc.pc_rel = entry->pc_rel;
2920
2921       /* If str is empty, we've reached the end, stop here.  */
2922       if (**str == '\0')
2923         return TRUE;
2924
2925       /* Otherwise, we have a shifted reloc modifier, so rewind to
2926          recover the variable name and continue parsing for the shifter.  */
2927       *str = p;
2928       return parse_shifter_operand_imm (str, operand, mode);
2929     }
2930
2931   return parse_shifter_operand (str, operand, mode);
2932 }
2933
2934 /* Parse all forms of an address expression.  Information is written
2935    to *OPERAND and/or inst.reloc.
2936
2937    The A64 instruction set has the following addressing modes:
2938
2939    Offset
2940      [base]                     // in SIMD ld/st structure
2941      [base{,#0}]                // in ld/st exclusive
2942      [base{,#imm}]
2943      [base,Xm{,LSL #imm}]
2944      [base,Xm,SXTX {#imm}]
2945      [base,Wm,(S|U)XTW {#imm}]
2946    Pre-indexed
2947      [base,#imm]!
2948    Post-indexed
2949      [base],#imm
2950      [base],Xm                  // in SIMD ld/st structure
2951    PC-relative (literal)
2952      label
2953      =immediate
2954
2955    (As a convenience, the notation "=immediate" is permitted in conjunction
2956    with the pc-relative literal load instructions to automatically place an
2957    immediate value or symbolic address in a nearby literal pool and generate
2958    a hidden label which references it.)
2959
2960    Upon a successful parsing, the address structure in *OPERAND will be
2961    filled in the following way:
2962
2963      .base_regno = <base>
2964      .offset.is_reg     // 1 if the offset is a register
2965      .offset.imm = <imm>
2966      .offset.regno = <Rm>
2967
2968    For different addressing modes defined in the A64 ISA:
2969
2970    Offset
2971      .pcrel=0; .preind=1; .postind=0; .writeback=0
2972    Pre-indexed
2973      .pcrel=0; .preind=1; .postind=0; .writeback=1
2974    Post-indexed
2975      .pcrel=0; .preind=0; .postind=1; .writeback=1
2976    PC-relative (literal)
2977      .pcrel=1; .preind=1; .postind=0; .writeback=0
2978
2979    The shift/extension information, if any, will be stored in .shifter.
2980
2981    It is the caller's responsibility to check for addressing modes not
2982    supported by the instruction, and to set inst.reloc.type.  */
2983
2984 static bfd_boolean
2985 parse_address_main (char **str, aarch64_opnd_info *operand, int reloc,
2986                     int accept_reg_post_index)
2987 {
2988   char *p = *str;
2989   int reg;
2990   int isreg32, isregzero;
2991   expressionS *exp = &inst.reloc.exp;
2992
2993   if (! skip_past_char (&p, '['))
2994     {
2995       /* =immediate or label.  */
2996       operand->addr.pcrel = 1;
2997       operand->addr.preind = 1;
2998
2999       /* #:<reloc_op>:<symbol>  */
3000       skip_past_char (&p, '#');
3001       if (reloc && skip_past_char (&p, ':'))
3002         {
3003           bfd_reloc_code_real_type ty;
3004           struct reloc_table_entry *entry;
3005
3006           /* Try to parse a relocation modifier.  Anything else is
3007              an error.  */
3008           entry = find_reloc_table_entry (&p);
3009           if (! entry)
3010             {
3011               set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3012               return FALSE;
3013             }
3014
3015           switch (operand->type)
3016             {
3017             case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL21:
3018               /* adr */
3019               ty = entry->adr_type;
3020               break;
3021
3022             default:
3023               ty = entry->ld_literal_type;
3024               break;
3025             }
3026
3027           if (ty == 0)
3028             {
3029               set_syntax_error
3030                 (_("this relocation modifier is not allowed on this "
3031                    "instruction"));
3032               return FALSE;
3033             }
3034
3035           /* #:<reloc_op>:  */
3036           if (! my_get_expression (exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3037             {
3038               set_syntax_error (_("invalid relocation expression"));
3039               return FALSE;
3040             }
3041
3042           /* #:<reloc_op>:<expr>  */
3043           /* Record the relocation type.  */
3044           inst.reloc.type = ty;
3045           inst.reloc.pc_rel = entry->pc_rel;
3046         }
3047       else
3048         {
3049
3050           if (skip_past_char (&p, '='))
3051             /* =immediate; need to generate the literal in the literal pool. */
3052             inst.gen_lit_pool = 1;
3053
3054           if (!my_get_expression (exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3055             {
3056               set_syntax_error (_("invalid address"));
3057               return FALSE;
3058             }
3059         }
3060
3061       *str = p;
3062       return TRUE;
3063     }
3064
3065   /* [ */
3066
3067   /* Accept SP and reject ZR */
3068   reg = aarch64_reg_parse_32_64 (&p, 0, 1, &isreg32, &isregzero);
3069   if (reg == PARSE_FAIL || isreg32)
3070     {
3071       set_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_R_64)));
3072       return FALSE;
3073     }
3074   operand->addr.base_regno = reg;
3075
3076   /* [Xn */
3077   if (skip_past_comma (&p))
3078     {
3079       /* [Xn, */
3080       operand->addr.preind = 1;
3081
3082       /* Reject SP and accept ZR */
3083       reg = aarch64_reg_parse_32_64 (&p, 1, 0, &isreg32, &isregzero);
3084       if (reg != PARSE_FAIL)
3085         {
3086           /* [Xn,Rm  */
3087           operand->addr.offset.regno = reg;
3088           operand->addr.offset.is_reg = 1;
3089           /* Shifted index.  */
3090           if (skip_past_comma (&p))
3091             {
3092               /* [Xn,Rm,  */
3093               if (! parse_shift (&p, operand, SHIFTED_REG_OFFSET))
3094                 /* Use the diagnostics set in parse_shift, so not set new
3095                    error message here.  */
3096                 return FALSE;
3097             }
3098           /* We only accept:
3099              [base,Xm{,LSL #imm}]
3100              [base,Xm,SXTX {#imm}]
3101              [base,Wm,(S|U)XTW {#imm}]  */
3102           if (operand->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE
3103               || operand->shifter.kind == AARCH64_MOD_LSL
3104               || operand->shifter.kind == AARCH64_MOD_SXTX)
3105             {
3106               if (isreg32)
3107                 {
3108                   set_syntax_error (_("invalid use of 32-bit register offset"));
3109                   return FALSE;
3110                 }
3111             }
3112           else if (!isreg32)
3113             {
3114               set_syntax_error (_("invalid use of 64-bit register offset"));
3115               return FALSE;
3116             }
3117         }
3118       else
3119         {
3120           /* [Xn,#:<reloc_op>:<symbol>  */
3121           skip_past_char (&p, '#');
3122           if (reloc && skip_past_char (&p, ':'))
3123             {
3124               struct reloc_table_entry *entry;
3125
3126               /* Try to parse a relocation modifier.  Anything else is
3127                  an error.  */
3128               if (!(entry = find_reloc_table_entry (&p)))
3129                 {
3130                   set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3131                   return FALSE;
3132                 }
3133
3134               if (entry->ldst_type == 0)
3135                 {
3136                   set_syntax_error
3137                     (_("this relocation modifier is not allowed on this "
3138                        "instruction"));
3139                   return FALSE;
3140                 }
3141
3142               /* [Xn,#:<reloc_op>:  */
3143               /* We now have the group relocation table entry corresponding to
3144                  the name in the assembler source.  Next, we parse the
3145                  expression.  */
3146               if (! my_get_expression (exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3147                 {
3148                   set_syntax_error (_("invalid relocation expression"));
3149                   return FALSE;
3150                 }
3151
3152               /* [Xn,#:<reloc_op>:<expr>  */
3153               /* Record the load/store relocation type.  */
3154               inst.reloc.type = entry->ldst_type;
3155               inst.reloc.pc_rel = entry->pc_rel;
3156             }
3157           else if (! my_get_expression (exp, &p, GE_OPT_PREFIX, 1))
3158             {
3159               set_syntax_error (_("invalid expression in the address"));
3160               return FALSE;
3161             }
3162           /* [Xn,<expr>  */
3163         }
3164     }
3165
3166   if (! skip_past_char (&p, ']'))
3167     {
3168       set_syntax_error (_("']' expected"));
3169       return FALSE;
3170     }
3171
3172   if (skip_past_char (&p, '!'))
3173     {
3174       if (operand->addr.preind && operand->addr.offset.is_reg)
3175         {
3176           set_syntax_error (_("register offset not allowed in pre-indexed "
3177                               "addressing mode"));
3178           return FALSE;
3179         }
3180       /* [Xn]! */
3181       operand->addr.writeback = 1;
3182     }
3183   else if (skip_past_comma (&p))
3184     {
3185       /* [Xn], */
3186       operand->addr.postind = 1;
3187       operand->addr.writeback = 1;
3188
3189       if (operand->addr.preind)
3190         {
3191           set_syntax_error (_("cannot combine pre- and post-indexing"));
3192           return FALSE;
3193         }
3194
3195       if (accept_reg_post_index
3196           && (reg = aarch64_reg_parse_32_64 (&p, 1, 1, &isreg32,
3197                                              &isregzero)) != PARSE_FAIL)
3198         {
3199           /* [Xn],Xm */
3200           if (isreg32)
3201             {
3202               set_syntax_error (_("invalid 32-bit register offset"));
3203               return FALSE;
3204             }
3205           operand->addr.offset.regno = reg;
3206           operand->addr.offset.is_reg = 1;
3207         }
3208       else if (! my_get_expression (exp, &p, GE_OPT_PREFIX, 1))
3209         {
3210           /* [Xn],#expr */
3211           set_syntax_error (_("invalid expression in the address"));
3212           return FALSE;
3213         }
3214     }
3215
3216   /* If at this point neither .preind nor .postind is set, we have a
3217      bare [Rn]{!}; reject [Rn]! but accept [Rn] as a shorthand for [Rn,#0].  */
3218   if (operand->addr.preind == 0 && operand->addr.postind == 0)
3219     {
3220       if (operand->addr.writeback)
3221         {
3222           /* Reject [Rn]!   */
3223           set_syntax_error (_("missing offset in the pre-indexed address"));
3224           return FALSE;
3225         }
3226       operand->addr.preind = 1;
3227       inst.reloc.exp.X_op = O_constant;
3228       inst.reloc.exp.X_add_number = 0;
3229     }
3230
3231   *str = p;
3232   return TRUE;
3233 }
3234
3235 /* Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
3236 static bfd_boolean
3237 parse_address (char **str, aarch64_opnd_info *operand,
3238                int accept_reg_post_index)
3239 {
3240   return parse_address_main (str, operand, 0, accept_reg_post_index);
3241 }
3242
3243 /* Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
3244 static bfd_boolean
3245 parse_address_reloc (char **str, aarch64_opnd_info *operand)
3246 {
3247   return parse_address_main (str, operand, 1, 0);
3248 }
3249
3250 /* Parse an operand for a MOVZ, MOVN or MOVK instruction.
3251    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
3252 static bfd_boolean
3253 parse_half (char **str, int *internal_fixup_p)
3254 {
3255   char *p, *saved;
3256   int dummy;
3257
3258   p = *str;
3259   skip_past_char (&p, '#');
3260
3261   gas_assert (internal_fixup_p);
3262   *internal_fixup_p = 0;
3263
3264   if (*p == ':')
3265     {
3266       struct reloc_table_entry *entry;
3267
3268       /* Try to parse a relocation.  Anything else is an error.  */
3269       ++p;
3270       if (!(entry = find_reloc_table_entry (&p)))
3271         {
3272           set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3273           return FALSE;
3274         }
3275
3276       if (entry->movw_type == 0)
3277         {
3278           set_syntax_error
3279             (_("this relocation modifier is not allowed on this instruction"));
3280           return FALSE;
3281         }
3282
3283       inst.reloc.type = entry->movw_type;
3284     }
3285   else
3286     *internal_fixup_p = 1;
3287
3288   /* Avoid parsing a register as a general symbol.  */
3289   saved = p;
3290   if (aarch64_reg_parse_32_64 (&p, 0, 0, &dummy, &dummy) != PARSE_FAIL)
3291     return FALSE;
3292   p = saved;
3293
3294   if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3295     return FALSE;
3296
3297   *str = p;
3298   return TRUE;
3299 }
3300
3301 /* Parse an operand for an ADRP instruction:
3302      ADRP <Xd>, <label>
3303    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
3304
3305 static bfd_boolean
3306 parse_adrp (char **str)
3307 {
3308   char *p;
3309
3310   p = *str;
3311   if (*p == ':')
3312     {
3313       struct reloc_table_entry *entry;
3314
3315       /* Try to parse a relocation.  Anything else is an error.  */
3316       ++p;
3317       if (!(entry = find_reloc_table_entry (&p)))
3318         {
3319           set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3320           return FALSE;
3321         }
3322
3323       if (entry->adrp_type == 0)
3324         {
3325           set_syntax_error
3326             (_("this relocation modifier is not allowed on this instruction"));
3327           return FALSE;
3328         }
3329
3330       inst.reloc.type = entry->adrp_type;
3331     }
3332   else
3333     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL;
3334
3335   inst.reloc.pc_rel = 1;
3336
3337   if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3338     return FALSE;
3339
3340   *str = p;
3341   return TRUE;
3342 }
3343
3344 /* Miscellaneous. */
3345
3346 /* Parse an option for a preload instruction.  Returns the encoding for the
3347    option, or PARSE_FAIL.  */
3348
3349 static int
3350 parse_pldop (char **str)
3351 {
3352   char *p, *q;
3353   const struct aarch64_name_value_pair *o;
3354
3355   p = q = *str;
3356   while (ISALNUM (*q))
3357     q++;
3358
3359   o = hash_find_n (aarch64_pldop_hsh, p, q - p);
3360   if (!o)
3361     return PARSE_FAIL;
3362
3363   *str = q;
3364   return o->value;
3365 }
3366
3367 /* Parse an option for a barrier instruction.  Returns the encoding for the
3368    option, or PARSE_FAIL.  */
3369
3370 static int
3371 parse_barrier (char **str)
3372 {
3373   char *p, *q;
3374   const asm_barrier_opt *o;
3375
3376   p = q = *str;
3377   while (ISALPHA (*q))
3378     q++;
3379
3380   o = hash_find_n (aarch64_barrier_opt_hsh, p, q - p);
3381   if (!o)
3382     return PARSE_FAIL;
3383
3384   *str = q;
3385   return o->value;
3386 }
3387
3388 /* Parse a system register or a PSTATE field name for an MSR/MRS instruction.
3389    Returns the encoding for the option, or PARSE_FAIL.
3390
3391    If IMPLE_DEFINED_P is non-zero, the function will also try to parse the
3392    implementation defined system register name S<op0>_<op1>_<Cn>_<Cm>_<op2>.  */
3393
3394 static int
3395 parse_sys_reg (char **str, struct hash_control *sys_regs, int imple_defined_p)
3396 {
3397   char *p, *q;
3398   char buf[32];
3399   const aarch64_sys_reg *o;
3400   int value;
3401
3402   p = buf;
3403   for (q = *str; ISALNUM (*q) || *q == '_'; q++)
3404     if (p < buf + 31)
3405       *p++ = TOLOWER (*q);
3406   *p = '\0';
3407   /* Assert that BUF be large enough.  */
3408   gas_assert (p - buf == q - *str);
3409
3410   o = hash_find (sys_regs, buf);
3411   if (!o)
3412     {
3413       if (!imple_defined_p)
3414         return PARSE_FAIL;
3415       else
3416         {
3417           /* Parse S<op0>_<op1>_<Cn>_<Cm>_<op2>.  */
3418           unsigned int op0, op1, cn, cm, op2;
3419
3420           if (sscanf (buf, "s%u_%u_c%u_c%u_%u", &op0, &op1, &cn, &cm, &op2)
3421               != 5)
3422             return PARSE_FAIL;
3423           if (op0 > 3 || op1 > 7 || cn > 15 || cm > 15 || op2 > 7)
3424             return PARSE_FAIL;
3425           value = (op0 << 14) | (op1 << 11) | (cn << 7) | (cm << 3) | op2;
3426         }
3427     }
3428   else
3429     {
3430       if (aarch64_sys_reg_deprecated_p (o))
3431         as_warn (_("system register name '%s' is deprecated and may be "
3432 "removed in a future release"), buf);
3433       value = o->value;
3434     }
3435
3436   *str = q;
3437   return value;
3438 }
3439
3440 /* Parse a system reg for ic/dc/at/tlbi instructions.  Returns the table entry
3441    for the option, or NULL.  */
3442
3443 static const aarch64_sys_ins_reg *
3444 parse_sys_ins_reg (char **str, struct hash_control *sys_ins_regs)
3445 {
3446   char *p, *q;
3447   char buf[32];
3448   const aarch64_sys_ins_reg *o;
3449
3450   p = buf;
3451   for (q = *str; ISALNUM (*q) || *q == '_'; q++)
3452     if (p < buf + 31)
3453       *p++ = TOLOWER (*q);
3454   *p = '\0';
3455
3456   o = hash_find (sys_ins_regs, buf);
3457   if (!o)
3458     return NULL;
3459
3460   *str = q;
3461   return o;
3462 }
3463 \f
3464 #define po_char_or_fail(chr) do {                               \
3465     if (! skip_past_char (&str, chr))                           \
3466       goto failure;                                             \
3467 } while (0)
3468
3469 #define po_reg_or_fail(regtype) do {                            \
3470     val = aarch64_reg_parse (&str, regtype, &rtype, NULL);      \
3471     if (val == PARSE_FAIL)                                      \
3472       {                                                         \
3473         set_default_error ();                                   \
3474         goto failure;                                           \
3475       }                                                         \
3476   } while (0)
3477
3478 #define po_int_reg_or_fail(reject_sp, reject_rz) do {           \
3479     val = aarch64_reg_parse_32_64 (&str, reject_sp, reject_rz,  \
3480                                    &isreg32, &isregzero);       \
3481     if (val == PARSE_FAIL)                                      \
3482       {                                                         \
3483         set_default_error ();                                   \
3484         goto failure;                                           \
3485       }                                                         \
3486     info->reg.regno = val;                                      \
3487     if (isreg32)                                                \
3488       info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W;                     \
3489     else                                                        \
3490       info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_X;                     \
3491   } while (0)
3492
3493 #define po_imm_nc_or_fail() do {                                \
3494     if (! parse_constant_immediate (&str, &val))                \
3495       goto failure;                                             \
3496   } while (0)
3497
3498 #define po_imm_or_fail(min, max) do {                           \
3499     if (! parse_constant_immediate (&str, &val))                \
3500       goto failure;                                             \
3501     if (val < min || val > max)                                 \
3502       {                                                         \
3503         set_fatal_syntax_error (_("immediate value out of range "\
3504 #min " to "#max));                                              \
3505         goto failure;                                           \
3506       }                                                         \
3507   } while (0)
3508
3509 #define po_misc_or_fail(expr) do {                              \
3510     if (!expr)                                                  \
3511       goto failure;                                             \
3512   } while (0)
3513 \f
3514 /* encode the 12-bit imm field of Add/sub immediate */
3515 static inline uint32_t
3516 encode_addsub_imm (uint32_t imm)
3517 {
3518   return imm << 10;
3519 }
3520
3521 /* encode the shift amount field of Add/sub immediate */
3522 static inline uint32_t
3523 encode_addsub_imm_shift_amount (uint32_t cnt)
3524 {
3525   return cnt << 22;
3526 }
3527
3528
3529 /* encode the imm field of Adr instruction */
3530 static inline uint32_t
3531 encode_adr_imm (uint32_t imm)
3532 {
3533   return (((imm & 0x3) << 29)   /*  [1:0] -> [30:29] */
3534           | ((imm & (0x7ffff << 2)) << 3));     /* [20:2] -> [23:5]  */
3535 }
3536
3537 /* encode the immediate field of Move wide immediate */
3538 static inline uint32_t
3539 encode_movw_imm (uint32_t imm)
3540 {
3541   return imm << 5;
3542 }
3543
3544 /* encode the 26-bit offset of unconditional branch */
3545 static inline uint32_t
3546 encode_branch_ofs_26 (uint32_t ofs)
3547 {
3548   return ofs & ((1 << 26) - 1);
3549 }
3550
3551 /* encode the 19-bit offset of conditional branch and compare & branch */
3552 static inline uint32_t
3553 encode_cond_branch_ofs_19 (uint32_t ofs)
3554 {
3555   return (ofs & ((1 << 19) - 1)) << 5;
3556 }
3557
3558 /* encode the 19-bit offset of ld literal */
3559 static inline uint32_t
3560 encode_ld_lit_ofs_19 (uint32_t ofs)
3561 {
3562   return (ofs & ((1 << 19) - 1)) << 5;
3563 }
3564
3565 /* Encode the 14-bit offset of test & branch.  */
3566 static inline uint32_t
3567 encode_tst_branch_ofs_14 (uint32_t ofs)
3568 {
3569   return (ofs & ((1 << 14) - 1)) << 5;
3570 }
3571
3572 /* Encode the 16-bit imm field of svc/hvc/smc.  */
3573 static inline uint32_t
3574 encode_svc_imm (uint32_t imm)
3575 {
3576   return imm << 5;
3577 }
3578
3579 /* Reencode add(s) to sub(s), or sub(s) to add(s).  */
3580 static inline uint32_t
3581 reencode_addsub_switch_add_sub (uint32_t opcode)
3582 {
3583   return opcode ^ (1 << 30);
3584 }
3585
3586 static inline uint32_t
3587 reencode_movzn_to_movz (uint32_t opcode)
3588 {
3589   return opcode | (1 << 30);
3590 }
3591
3592 static inline uint32_t
3593 reencode_movzn_to_movn (uint32_t opcode)
3594 {
3595   return opcode & ~(1 << 30);
3596 }
3597
3598 /* Overall per-instruction processing.  */
3599
3600 /* We need to be able to fix up arbitrary expressions in some statements.
3601    This is so that we can handle symbols that are an arbitrary distance from
3602    the pc.  The most common cases are of the form ((+/-sym -/+ . - 8) & mask),
3603    which returns part of an address in a form which will be valid for
3604    a data instruction.  We do this by pushing the expression into a symbol
3605    in the expr_section, and creating a fix for that.  */
3606
3607 static fixS *
3608 fix_new_aarch64 (fragS * frag,
3609                  int where,
3610                  short int size, expressionS * exp, int pc_rel, int reloc)
3611 {
3612   fixS *new_fix;
3613
3614   switch (exp->X_op)
3615     {
3616     case O_constant:
3617     case O_symbol:
3618     case O_add:
3619     case O_subtract:
3620       new_fix = fix_new_exp (frag, where, size, exp, pc_rel, reloc);
3621       break;
3622
3623     default:
3624       new_fix = fix_new (frag, where, size, make_expr_symbol (exp), 0,
3625                          pc_rel, reloc);
3626       break;
3627     }
3628   return new_fix;
3629 }
3630 \f
3631 /* Diagnostics on operands errors.  */
3632
3633 /* By default, output verbose error message.
3634    Disable the verbose error message by -mno-verbose-error.  */
3635 static int verbose_error_p = 1;
3636
3637 #ifdef DEBUG_AARCH64
3638 /* N.B. this is only for the purpose of debugging.  */
3639 const char* operand_mismatch_kind_names[] =
3640 {
3641   "AARCH64_OPDE_NIL",
3642   "AARCH64_OPDE_RECOVERABLE",
3643   "AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR",
3644   "AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR",
3645   "AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT",
3646   "AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE",
3647   "AARCH64_OPDE_UNALIGNED",
3648   "AARCH64_OPDE_REG_LIST",
3649   "AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR",
3650 };
3651 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
3652
3653 /* Return TRUE if LHS is of higher severity than RHS, otherwise return FALSE.
3654
3655    When multiple errors of different kinds are found in the same assembly
3656    line, only the error of the highest severity will be picked up for
3657    issuing the diagnostics.  */
3658
3659 static inline bfd_boolean
3660 operand_error_higher_severity_p (enum aarch64_operand_error_kind lhs,
3661                                  enum aarch64_operand_error_kind rhs)
3662 {
3663   gas_assert (AARCH64_OPDE_RECOVERABLE > AARCH64_OPDE_NIL);
3664   gas_assert (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR > AARCH64_OPDE_RECOVERABLE);
3665   gas_assert (AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR > AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR);
3666   gas_assert (AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT > AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR);
3667   gas_assert (AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE > AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT);
3668   gas_assert (AARCH64_OPDE_UNALIGNED > AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE);
3669   gas_assert (AARCH64_OPDE_REG_LIST > AARCH64_OPDE_UNALIGNED);
3670   gas_assert (AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR > AARCH64_OPDE_REG_LIST);
3671   return lhs > rhs;
3672 }
3673
3674 /* Helper routine to get the mnemonic name from the assembly instruction
3675    line; should only be called for the diagnosis purpose, as there is
3676    string copy operation involved, which may affect the runtime
3677    performance if used in elsewhere.  */
3678
3679 static const char*
3680 get_mnemonic_name (const char *str)
3681 {
3682   static char mnemonic[32];
3683   char *ptr;
3684
3685   /* Get the first 15 bytes and assume that the full name is included.  */
3686   strncpy (mnemonic, str, 31);
3687   mnemonic[31] = '\0';
3688
3689   /* Scan up to the end of the mnemonic, which must end in white space,
3690      '.', or end of string.  */
3691   for (ptr = mnemonic; is_part_of_name(*ptr); ++ptr)
3692     ;
3693
3694   *ptr = '\0';
3695
3696   /* Append '...' to the truncated long name.  */
3697   if (ptr - mnemonic == 31)
3698     mnemonic[28] = mnemonic[29] = mnemonic[30] = '.';
3699
3700   return mnemonic;
3701 }
3702
3703 static void
3704 reset_aarch64_instruction (aarch64_instruction *instruction)
3705 {
3706   memset (instruction, '\0', sizeof (aarch64_instruction));
3707   instruction->reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
3708 }
3709
3710 /* Data strutures storing one user error in the assembly code related to
3711    operands.  */
3712
3713 struct operand_error_record
3714 {
3715   const aarch64_opcode *opcode;
3716   aarch64_operand_error detail;
3717   struct operand_error_record *next;
3718 };
3719
3720 typedef struct operand_error_record operand_error_record;
3721
3722 struct operand_errors
3723 {
3724   operand_error_record *head;
3725   operand_error_record *tail;
3726 };
3727
3728 typedef struct operand_errors operand_errors;
3729
3730 /* Top-level data structure reporting user errors for the current line of
3731    the assembly code.
3732    The way md_assemble works is that all opcodes sharing the same mnemonic
3733    name are iterated to find a match to the assembly line.  In this data
3734    structure, each of the such opcodes will have one operand_error_record
3735    allocated and inserted.  In other words, excessive errors related with
3736    a single opcode are disregarded.  */
3737 operand_errors operand_error_report;
3738
3739 /* Free record nodes.  */
3740 static operand_error_record *free_opnd_error_record_nodes = NULL;
3741
3742 /* Initialize the data structure that stores the operand mismatch
3743    information on assembling one line of the assembly code.  */
3744 static void
3745 init_operand_error_report (void)
3746 {
3747   if (operand_error_report.head != NULL)
3748     {
3749       gas_assert (operand_error_report.tail != NULL);
3750       operand_error_report.tail->next = free_opnd_error_record_nodes;
3751       free_opnd_error_record_nodes = operand_error_report.head;
3752       operand_error_report.head = NULL;
3753       operand_error_report.tail = NULL;
3754       return;
3755     }
3756   gas_assert (operand_error_report.tail == NULL);
3757 }
3758
3759 /* Return TRUE if some operand error has been recorded during the
3760    parsing of the current assembly line using the opcode *OPCODE;
3761    otherwise return FALSE.  */
3762 static inline bfd_boolean
3763 opcode_has_operand_error_p (const aarch64_opcode *opcode)
3764 {
3765   operand_error_record *record = operand_error_report.head;
3766   return record && record->opcode == opcode;
3767 }
3768
3769 /* Add the error record *NEW_RECORD to operand_error_report.  The record's
3770    OPCODE field is initialized with OPCODE.
3771    N.B. only one record for each opcode, i.e. the maximum of one error is
3772    recorded for each instruction template.  */
3773
3774 static void
3775 add_operand_error_record (const operand_error_record* new_record)
3776 {
3777   const aarch64_opcode *opcode = new_record->opcode;
3778   operand_error_record* record = operand_error_report.head;
3779
3780   /* The record may have been created for this opcode.  If not, we need
3781      to prepare one.  */
3782   if (! opcode_has_operand_error_p (opcode))
3783     {
3784       /* Get one empty record.  */
3785       if (free_opnd_error_record_nodes == NULL)
3786         {
3787           record = xmalloc (sizeof (operand_error_record));
3788           if (record == NULL)
3789             abort ();
3790         }
3791       else
3792         {
3793           record = free_opnd_error_record_nodes;
3794           free_opnd_error_record_nodes = record->next;
3795         }
3796       record->opcode = opcode;
3797       /* Insert at the head.  */
3798       record->next = operand_error_report.head;
3799       operand_error_report.head = record;
3800       if (operand_error_report.tail == NULL)
3801         operand_error_report.tail = record;
3802     }
3803   else if (record->detail.kind != AARCH64_OPDE_NIL
3804            && record->detail.index <= new_record->detail.index
3805            && operand_error_higher_severity_p (record->detail.kind,
3806                                                new_record->detail.kind))
3807     {
3808       /* In the case of multiple errors found on operands related with a
3809          single opcode, only record the error of the leftmost operand and
3810          only if the error is of higher severity.  */
3811       DEBUG_TRACE ("error %s on operand %d not added to the report due to"
3812                    " the existing error %s on operand %d",
3813                    operand_mismatch_kind_names[new_record->detail.kind],
3814                    new_record->detail.index,
3815                    operand_mismatch_kind_names[record->detail.kind],
3816                    record->detail.index);
3817       return;
3818     }
3819
3820   record->detail = new_record->detail;
3821 }
3822
3823 static inline void
3824 record_operand_error_info (const aarch64_opcode *opcode,
3825                            aarch64_operand_error *error_info)
3826 {
3827   operand_error_record record;
3828   record.opcode = opcode;
3829   record.detail = *error_info;
3830   add_operand_error_record (&record);
3831 }
3832
3833 /* Record an error of kind KIND and, if ERROR is not NULL, of the detailed
3834    error message *ERROR, for operand IDX (count from 0).  */
3835
3836 static void
3837 record_operand_error (const aarch64_opcode *opcode, int idx,
3838                       enum aarch64_operand_error_kind kind,
3839                       const char* error)
3840 {
3841   aarch64_operand_error info;
3842   memset(&info, 0, sizeof (info));
3843   info.index = idx;
3844   info.kind = kind;
3845   info.error = error;
3846   record_operand_error_info (opcode, &info);
3847 }
3848
3849 static void
3850 record_operand_error_with_data (const aarch64_opcode *opcode, int idx,
3851                                 enum aarch64_operand_error_kind kind,
3852                                 const char* error, const int *extra_data)
3853 {
3854   aarch64_operand_error info;
3855   info.index = idx;
3856   info.kind = kind;
3857   info.error = error;
3858   info.data[0] = extra_data[0];
3859   info.data[1] = extra_data[1];
3860   info.data[2] = extra_data[2];
3861   record_operand_error_info (opcode, &info);
3862 }
3863
3864 static void
3865 record_operand_out_of_range_error (const aarch64_opcode *opcode, int idx,
3866                                    const char* error, int lower_bound,
3867                                    int upper_bound)
3868 {
3869   int data[3] = {lower_bound, upper_bound, 0};
3870   record_operand_error_with_data (opcode, idx, AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE,
3871                                   error, data);
3872 }
3873
3874 /* Remove the operand error record for *OPCODE.  */
3875 static void ATTRIBUTE_UNUSED
3876 remove_operand_error_record (const aarch64_opcode *opcode)
3877 {
3878   if (opcode_has_operand_error_p (opcode))
3879     {
3880       operand_error_record* record = operand_error_report.head;
3881       gas_assert (record != NULL && operand_error_report.tail != NULL);
3882       operand_error_report.head = record->next;
3883       record->next = free_opnd_error_record_nodes;
3884       free_opnd_error_record_nodes = record;
3885       if (operand_error_report.head == NULL)
3886         {
3887           gas_assert (operand_error_report.tail == record);
3888           operand_error_report.tail = NULL;
3889         }
3890     }
3891 }
3892
3893 /* Given the instruction in *INSTR, return the index of the best matched
3894    qualifier sequence in the list (an array) headed by QUALIFIERS_LIST.
3895
3896    Return -1 if there is no qualifier sequence; return the first match
3897    if there is multiple matches found.  */
3898
3899 static int
3900 find_best_match (const aarch64_inst *instr,
3901                  const aarch64_opnd_qualifier_seq_t *qualifiers_list)
3902 {
3903   int i, num_opnds, max_num_matched, idx;
3904
3905   num_opnds = aarch64_num_of_operands (instr->opcode);
3906   if (num_opnds == 0)
3907     {
3908       DEBUG_TRACE ("no operand");
3909       return -1;
3910     }
3911
3912   max_num_matched = 0;
3913   idx = -1;
3914
3915   /* For each pattern.  */
3916   for (i = 0; i < AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM; ++i, ++qualifiers_list)
3917     {
3918       int j, num_matched;
3919       const aarch64_opnd_qualifier_t *qualifiers = *qualifiers_list;
3920
3921       /* Most opcodes has much fewer patterns in the list.  */
3922       if (empty_qualifier_sequence_p (qualifiers) == TRUE)
3923         {
3924           DEBUG_TRACE_IF (i == 0, "empty list of qualifier sequence");
3925           if (i != 0 && idx == -1)
3926             /* If nothing has been matched, return the 1st sequence.  */
3927             idx = 0;
3928           break;
3929         }
3930
3931       for (j = 0, num_matched = 0; j < num_opnds; ++j, ++qualifiers)
3932         if (*qualifiers == instr->operands[j].qualifier)
3933           ++num_matched;
3934
3935       if (num_matched > max_num_matched)
3936         {
3937           max_num_matched = num_matched;
3938           idx = i;
3939         }
3940     }
3941
3942   DEBUG_TRACE ("return with %d", idx);
3943   return idx;
3944 }
3945
3946 /* Assign qualifiers in the qualifier seqence (headed by QUALIFIERS) to the
3947    corresponding operands in *INSTR.  */
3948
3949 static inline void
3950 assign_qualifier_sequence (aarch64_inst *instr,
3951                            const aarch64_opnd_qualifier_t *qualifiers)
3952 {
3953   int i = 0;
3954   int num_opnds = aarch64_num_of_operands (instr->opcode);
3955   gas_assert (num_opnds);
3956   for (i = 0; i < num_opnds; ++i, ++qualifiers)
3957     instr->operands[i].qualifier = *qualifiers;
3958 }
3959
3960 /* Print operands for the diagnosis purpose.  */
3961
3962 static void
3963 print_operands (char *buf, const aarch64_opcode *opcode,
3964                 const aarch64_opnd_info *opnds)
3965 {
3966   int i;
3967
3968   for (i = 0; i < AARCH64_MAX_OPND_NUM; ++i)
3969     {
3970       const size_t size = 128;
3971       char str[size];
3972
3973       /* We regard the opcode operand info more, however we also look into
3974          the inst->operands to support the disassembling of the optional
3975          operand.
3976          The two operand code should be the same in all cases, apart from
3977          when the operand can be optional.  */
3978       if (opcode->operands[i] == AARCH64_OPND_NIL
3979           || opnds[i].type == AARCH64_OPND_NIL)
3980         break;
3981
3982       /* Generate the operand string in STR.  */
3983       aarch64_print_operand (str, size, 0, opcode, opnds, i, NULL, NULL);
3984
3985       /* Delimiter.  */
3986       if (str[0] != '\0')
3987         strcat (buf, i == 0 ? " " : ",");
3988
3989       /* Append the operand string.  */
3990       strcat (buf, str);
3991     }
3992 }
3993
3994 /* Send to stderr a string as information.  */
3995
3996 static void
3997 output_info (const char *format, ...)
3998 {
3999   char *file;
4000   unsigned int line;
4001   va_list args;
4002
4003   as_where (&file, &line);
4004   if (file)
4005     {
4006       if (line != 0)
4007         fprintf (stderr, "%s:%u: ", file, line);
4008       else
4009         fprintf (stderr, "%s: ", file);
4010     }
4011   fprintf (stderr, _("Info: "));
4012   va_start (args, format);
4013   vfprintf (stderr, format, args);
4014   va_end (args);
4015   (void) putc ('\n', stderr);
4016 }
4017
4018 /* Output one operand error record.  */
4019
4020 static void
4021 output_operand_error_record (const operand_error_record *record, char *str)
4022 {
4023   const aarch64_operand_error *detail = &record->detail;
4024   int idx = detail->index;
4025   const aarch64_opcode *opcode = record->opcode;
4026   enum aarch64_opnd opd_code = (idx >= 0 ? opcode->operands[idx]
4027                                 : AARCH64_OPND_NIL);
4028
4029   switch (detail->kind)
4030     {
4031     case AARCH64_OPDE_NIL:
4032       gas_assert (0);
4033       break;
4034
4035     case AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR:
4036     case AARCH64_OPDE_RECOVERABLE:
4037     case AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR:
4038     case AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR:
4039       /* Use the prepared error message if there is, otherwise use the
4040          operand description string to describe the error.  */
4041       if (detail->error != NULL)
4042         {
4043           if (idx < 0)
4044             as_bad (_("%s -- `%s'"), detail->error, str);
4045           else
4046             as_bad (_("%s at operand %d -- `%s'"),
4047                     detail->error, idx + 1, str);
4048         }
4049       else
4050         {
4051           gas_assert (idx >= 0);
4052           as_bad (_("operand %d should be %s -- `%s'"), idx + 1,
4053                 aarch64_get_operand_desc (opd_code), str);
4054         }
4055       break;
4056
4057     case AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT:
4058       as_bad (_("operand mismatch -- `%s'"), str);
4059       if (verbose_error_p)
4060         {
4061           /* We will try to correct the erroneous instruction and also provide
4062              more information e.g. all other valid variants.
4063
4064              The string representation of the corrected instruction and other
4065              valid variants are generated by
4066
4067              1) obtaining the intermediate representation of the erroneous
4068              instruction;
4069              2) manipulating the IR, e.g. replacing the operand qualifier;
4070              3) printing out the instruction by calling the printer functions
4071              shared with the disassembler.
4072
4073              The limitation of this method is that the exact input assembly
4074              line cannot be accurately reproduced in some cases, for example an
4075              optional operand present in the actual assembly line will be
4076              omitted in the output; likewise for the optional syntax rules,
4077              e.g. the # before the immediate.  Another limitation is that the
4078              assembly symbols and relocation operations in the assembly line
4079              currently cannot be printed out in the error report.  Last but not
4080              least, when there is other error(s) co-exist with this error, the
4081              'corrected' instruction may be still incorrect, e.g.  given
4082                'ldnp h0,h1,[x0,#6]!'
4083              this diagnosis will provide the version:
4084                'ldnp s0,s1,[x0,#6]!'
4085              which is still not right.  */
4086           size_t len = strlen (get_mnemonic_name (str));
4087           int i, qlf_idx;
4088           bfd_boolean result;
4089           const size_t size = 2048;
4090           char buf[size];
4091           aarch64_inst *inst_base = &inst.base;
4092           const aarch64_opnd_qualifier_seq_t *qualifiers_list;
4093
4094           /* Init inst.  */
4095           reset_aarch64_instruction (&inst);
4096           inst_base->opcode = opcode;
4097
4098           /* Reset the error report so that there is no side effect on the
4099              following operand parsing.  */
4100           init_operand_error_report ();
4101
4102           /* Fill inst.  */
4103           result = parse_operands (str + len, opcode)
4104             && programmer_friendly_fixup (&inst);
4105           gas_assert (result);
4106           result = aarch64_opcode_encode (opcode, inst_base, &inst_base->value,
4107                                           NULL, NULL);
4108           gas_assert (!result);
4109
4110           /* Find the most matched qualifier sequence.  */
4111           qlf_idx = find_best_match (inst_base, opcode->qualifiers_list);
4112           gas_assert (qlf_idx > -1);
4113
4114           /* Assign the qualifiers.  */
4115           assign_qualifier_sequence (inst_base,
4116                                      opcode->qualifiers_list[qlf_idx]);
4117
4118           /* Print the hint.  */
4119           output_info (_("   did you mean this?"));
4120           snprintf (buf, size, "\t%s", get_mnemonic_name (str));
4121           print_operands (buf, opcode, inst_base->operands);
4122           output_info (_("   %s"), buf);
4123
4124           /* Print out other variant(s) if there is any.  */
4125           if (qlf_idx != 0 ||
4126               !empty_qualifier_sequence_p (opcode->qualifiers_list[1]))
4127             output_info (_("   other valid variant(s):"));
4128
4129           /* For each pattern.  */
4130           qualifiers_list = opcode->qualifiers_list;
4131           for (i = 0; i < AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM; ++i, ++qualifiers_list)
4132             {
4133               /* Most opcodes has much fewer patterns in the list.
4134                  First NIL qualifier indicates the end in the list.   */
4135               if (empty_qualifier_sequence_p (*qualifiers_list) == TRUE)
4136                 break;
4137
4138               if (i != qlf_idx)
4139                 {
4140                   /* Mnemonics name.  */
4141                   snprintf (buf, size, "\t%s", get_mnemonic_name (str));
4142
4143                   /* Assign the qualifiers.  */
4144                   assign_qualifier_sequence (inst_base, *qualifiers_list);
4145
4146                   /* Print instruction.  */
4147                   print_operands (buf, opcode, inst_base->operands);
4148
4149                   output_info (_("   %s"), buf);
4150                 }
4151             }
4152         }
4153       break;
4154
4155     case AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE:
4156       if (detail->data[0] != detail->data[1])
4157         as_bad (_("%s out of range %d to %d at operand %d -- `%s'"),
4158                 detail->error ? detail->error : _("immediate value"),
4159                 detail->data[0], detail->data[1], idx + 1, str);
4160       else
4161         as_bad (_("%s expected to be %d at operand %d -- `%s'"),
4162                 detail->error ? detail->error : _("immediate value"),
4163                 detail->data[0], idx + 1, str);
4164       break;
4165
4166     case AARCH64_OPDE_REG_LIST:
4167       if (detail->data[0] == 1)
4168         as_bad (_("invalid number of registers in the list; "
4169                   "only 1 register is expected at operand %d -- `%s'"),
4170                 idx + 1, str);
4171       else
4172         as_bad (_("invalid number of registers in the list; "
4173                   "%d registers are expected at operand %d -- `%s'"),
4174               detail->data[0], idx + 1, str);
4175       break;
4176
4177     case AARCH64_OPDE_UNALIGNED:
4178       as_bad (_("immediate value should be a multiple of "
4179                 "%d at operand %d -- `%s'"),
4180               detail->data[0], idx + 1, str);
4181       break;
4182
4183     default:
4184       gas_assert (0);
4185       break;
4186     }
4187 }
4188
4189 /* Process and output the error message about the operand mismatching.
4190
4191    When this function is called, the operand error information had
4192    been collected for an assembly line and there will be multiple
4193    errors in the case of mulitple instruction templates; output the
4194    error message that most closely describes the problem.  */
4195
4196 static void
4197 output_operand_error_report (char *str)
4198 {
4199   int largest_error_pos;
4200   const char *msg = NULL;
4201   enum aarch64_operand_error_kind kind;
4202   operand_error_record *curr;
4203   operand_error_record *head = operand_error_report.head;
4204   operand_error_record *record = NULL;
4205
4206   /* No error to report.  */
4207   if (head == NULL)
4208     return;
4209
4210   gas_assert (head != NULL && operand_error_report.tail != NULL);
4211
4212   /* Only one error.  */
4213   if (head == operand_error_report.tail)
4214     {
4215       DEBUG_TRACE ("single opcode entry with error kind: %s",
4216                    operand_mismatch_kind_names[head->detail.kind]);
4217       output_operand_error_record (head, str);
4218       return;
4219     }
4220
4221   /* Find the error kind of the highest severity.  */
4222   DEBUG_TRACE ("multiple opcode entres with error kind");
4223   kind = AARCH64_OPDE_NIL;
4224   for (curr = head; curr != NULL; curr = curr->next)
4225     {
4226       gas_assert (curr->detail.kind != AARCH64_OPDE_NIL);
4227       DEBUG_TRACE ("\t%s", operand_mismatch_kind_names[curr->detail.kind]);
4228       if (operand_error_higher_severity_p (curr->detail.kind, kind))
4229         kind = curr->detail.kind;
4230     }
4231   gas_assert (kind != AARCH64_OPDE_NIL);
4232
4233   /* Pick up one of errors of KIND to report.  */
4234   largest_error_pos = -2; /* Index can be -1 which means unknown index.  */
4235   for (curr = head; curr != NULL; curr = curr->next)
4236     {
4237       if (curr->detail.kind != kind)
4238         continue;
4239       /* If there are multiple errors, pick up the one with the highest
4240          mismatching operand index.  In the case of multiple errors with
4241          the equally highest operand index, pick up the first one or the
4242          first one with non-NULL error message.  */
4243       if (curr->detail.index > largest_error_pos
4244           || (curr->detail.index == largest_error_pos && msg == NULL
4245               && curr->detail.error != NULL))
4246         {
4247           largest_error_pos = curr->detail.index;
4248           record = curr;
4249           msg = record->detail.error;
4250         }
4251     }
4252
4253   gas_assert (largest_error_pos != -2 && record != NULL);
4254   DEBUG_TRACE ("Pick up error kind %s to report",
4255                operand_mismatch_kind_names[record->detail.kind]);
4256
4257   /* Output.  */
4258   output_operand_error_record (record, str);
4259 }
4260 \f
4261 /* Write an AARCH64 instruction to buf - always little-endian.  */
4262 static void
4263 put_aarch64_insn (char *buf, uint32_t insn)
4264 {
4265   unsigned char *where = (unsigned char *) buf;
4266   where[0] = insn;
4267   where[1] = insn >> 8;
4268   where[2] = insn >> 16;
4269   where[3] = insn >> 24;
4270 }
4271
4272 static uint32_t
4273 get_aarch64_insn (char *buf)
4274 {
4275   unsigned char *where = (unsigned char *) buf;
4276   uint32_t result;
4277   result = (where[0] | (where[1] << 8) | (where[2] << 16) | (where[3] << 24));
4278   return result;
4279 }
4280
4281 static void
4282 output_inst (struct aarch64_inst *new_inst)
4283 {
4284   char *to = NULL;
4285
4286   to = frag_more (INSN_SIZE);
4287
4288   frag_now->tc_frag_data.recorded = 1;
4289
4290   put_aarch64_insn (to, inst.base.value);
4291
4292   if (inst.reloc.type != BFD_RELOC_UNUSED)
4293     {
4294       fixS *fixp = fix_new_aarch64 (frag_now, to - frag_now->fr_literal,
4295                                     INSN_SIZE, &inst.reloc.exp,
4296                                     inst.reloc.pc_rel,
4297                                     inst.reloc.type);
4298       DEBUG_TRACE ("Prepared relocation fix up");
4299       /* Don't check the addend value against the instruction size,
4300          that's the job of our code in md_apply_fix(). */
4301       fixp->fx_no_overflow = 1;
4302       if (new_inst != NULL)
4303         fixp->tc_fix_data.inst = new_inst;
4304       if (aarch64_gas_internal_fixup_p ())
4305         {
4306           gas_assert (inst.reloc.opnd != AARCH64_OPND_NIL);
4307           fixp->tc_fix_data.opnd = inst.reloc.opnd;
4308           fixp->fx_addnumber = inst.reloc.flags;
4309         }
4310     }
4311
4312   dwarf2_emit_insn (INSN_SIZE);
4313 }
4314
4315 /* Link together opcodes of the same name.  */
4316
4317 struct templates
4318 {
4319   aarch64_opcode *opcode;
4320   struct templates *next;
4321 };
4322
4323 typedef struct templates templates;
4324
4325 static templates *
4326 lookup_mnemonic (const char *start, int len)
4327 {
4328   templates *templ = NULL;
4329
4330   templ = hash_find_n (aarch64_ops_hsh, start, len);
4331   return templ;
4332 }
4333
4334 /* Subroutine of md_assemble, responsible for looking up the primary
4335    opcode from the mnemonic the user wrote.  STR points to the
4336    beginning of the mnemonic. */
4337
4338 static templates *
4339 opcode_lookup (char **str)
4340 {
4341   char *end, *base;
4342   const aarch64_cond *cond;
4343   char condname[16];
4344   int len;
4345
4346   /* Scan up to the end of the mnemonic, which must end in white space,
4347      '.', or end of string.  */
4348   for (base = end = *str; is_part_of_name(*end); end++)
4349     if (*end == '.')
4350       break;
4351
4352   if (end == base)
4353     return 0;
4354
4355   inst.cond = COND_ALWAYS;
4356
4357   /* Handle a possible condition.  */
4358   if (end[0] == '.')
4359     {
4360       cond = hash_find_n (aarch64_cond_hsh, end + 1, 2);
4361       if (cond)
4362         {
4363           inst.cond = cond->value;
4364           *str = end + 3;
4365         }
4366       else
4367         {
4368           *str = end;
4369           return 0;
4370         }
4371     }
4372   else
4373     *str = end;
4374
4375   len = end - base;
4376
4377   if (inst.cond == COND_ALWAYS)
4378     {
4379       /* Look for unaffixed mnemonic.  */
4380       return lookup_mnemonic (base, len);
4381     }
4382   else if (len <= 13)
4383     {
4384       /* append ".c" to mnemonic if conditional */
4385       memcpy (condname, base, len);
4386       memcpy (condname + len, ".c", 2);
4387       base = condname;
4388       len += 2;
4389       return lookup_mnemonic (base, len);
4390     }
4391
4392   return NULL;
4393 }
4394
4395 /* Internal helper routine converting a vector neon_type_el structure
4396    *VECTYPE to a corresponding operand qualifier.  */
4397
4398 static inline aarch64_opnd_qualifier_t
4399 vectype_to_qualifier (const struct neon_type_el *vectype)
4400 {
4401   /* Element size in bytes indexed by neon_el_type.  */
4402   const unsigned char ele_size[5]
4403     = {1, 2, 4, 8, 16};
4404
4405   if (!vectype->defined || vectype->type == NT_invtype)
4406     goto vectype_conversion_fail;
4407
4408   gas_assert (vectype->type >= NT_b && vectype->type <= NT_q);
4409
4410   if (vectype->defined & NTA_HASINDEX)
4411     /* Vector element register.  */
4412     return AARCH64_OPND_QLF_S_B + vectype->type;
4413   else
4414     {
4415       /* Vector register.  */
4416       int reg_size = ele_size[vectype->type] * vectype->width;
4417       unsigned offset;
4418       if (reg_size != 16 && reg_size != 8)
4419         goto vectype_conversion_fail;
4420       /* The conversion is calculated based on the relation of the order of
4421          qualifiers to the vector element size and vector register size.  */
4422       offset = (vectype->type == NT_q)
4423         ? 8 : (vectype->type << 1) + (reg_size >> 4);
4424       gas_assert (offset <= 8);
4425       return AARCH64_OPND_QLF_V_8B + offset;
4426     }
4427
4428 vectype_conversion_fail:
4429   first_error (_("bad vector arrangement type"));
4430   return AARCH64_OPND_QLF_NIL;
4431 }
4432
4433 /* Process an optional operand that is found omitted from the assembly line.
4434    Fill *OPERAND for such an operand of type TYPE.  OPCODE points to the
4435    instruction's opcode entry while IDX is the index of this omitted operand.
4436    */
4437
4438 static void
4439 process_omitted_operand (enum aarch64_opnd type, const aarch64_opcode *opcode,
4440                          int idx, aarch64_opnd_info *operand)
4441 {
4442   aarch64_insn default_value = get_optional_operand_default_value (opcode);
4443   gas_assert (optional_operand_p (opcode, idx));
4444   gas_assert (!operand->present);
4445
4446   switch (type)
4447     {
4448     case AARCH64_OPND_Rd:
4449     case AARCH64_OPND_Rn:
4450     case AARCH64_OPND_Rm:
4451     case AARCH64_OPND_Rt:
4452     case AARCH64_OPND_Rt2:
4453     case AARCH64_OPND_Rs:
4454     case AARCH64_OPND_Ra:
4455     case AARCH64_OPND_Rt_SYS:
4456     case AARCH64_OPND_Rd_SP:
4457     case AARCH64_OPND_Rn_SP:
4458     case AARCH64_OPND_Fd:
4459     case AARCH64_OPND_Fn:
4460     case AARCH64_OPND_Fm:
4461     case AARCH64_OPND_Fa:
4462     case AARCH64_OPND_Ft:
4463     case AARCH64_OPND_Ft2:
4464     case AARCH64_OPND_Sd:
4465     case AARCH64_OPND_Sn:
4466     case AARCH64_OPND_Sm:
4467     case AARCH64_OPND_Vd:
4468     case AARCH64_OPND_Vn:
4469     case AARCH64_OPND_Vm:
4470     case AARCH64_OPND_VdD1:
4471     case AARCH64_OPND_VnD1:
4472       operand->reg.regno = default_value;
4473       break;
4474
4475     case AARCH64_OPND_Ed:
4476     case AARCH64_OPND_En:
4477     case AARCH64_OPND_Em:
4478       operand->reglane.regno = default_value;
4479       break;
4480
4481     case AARCH64_OPND_IDX:
4482     case AARCH64_OPND_BIT_NUM:
4483     case AARCH64_OPND_IMMR:
4484     case AARCH64_OPND_IMMS:
4485     case AARCH64_OPND_SHLL_IMM:
4486     case AARCH64_OPND_IMM_VLSL:
4487     case AARCH64_OPND_IMM_VLSR:
4488     case AARCH64_OPND_CCMP_IMM:
4489     case AARCH64_OPND_FBITS:
4490     case AARCH64_OPND_UIMM4:
4491     case AARCH64_OPND_UIMM3_OP1:
4492     case AARCH64_OPND_UIMM3_OP2:
4493     case AARCH64_OPND_IMM:
4494     case AARCH64_OPND_WIDTH:
4495     case AARCH64_OPND_UIMM7:
4496     case AARCH64_OPND_NZCV:
4497       operand->imm.value = default_value;
4498       break;
4499
4500     case AARCH64_OPND_EXCEPTION:
4501       inst.reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
4502       break;
4503
4504     case AARCH64_OPND_BARRIER_ISB:
4505       operand->barrier = aarch64_barrier_options + default_value;
4506
4507     default:
4508       break;
4509     }
4510 }
4511
4512 /* Process the relocation type for move wide instructions.
4513    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
4514
4515 static bfd_boolean
4516 process_movw_reloc_info (void)
4517 {
4518   int is32;
4519   unsigned shift;
4520
4521   is32 = inst.base.operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W ? 1 : 0;
4522
4523   if (inst.base.opcode->op == OP_MOVK)
4524     switch (inst.reloc.type)
4525       {
4526       case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
4527       case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
4528       case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
4529       case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
4530       case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
4531       case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
4532         set_syntax_error
4533           (_("the specified relocation type is not allowed for MOVK"));
4534         return FALSE;
4535       default:
4536         break;
4537       }
4538
4539   switch (inst.reloc.type)
4540     {
4541     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0:
4542     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
4543     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_NC:
4544     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
4545     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC:
4546       shift = 0;
4547       break;
4548     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1:
4549     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
4550     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_NC:
4551     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
4552     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC:
4553       shift = 16;
4554       break;
4555     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2:
4556     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
4557     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_NC:
4558     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
4559       if (is32)
4560         {
4561           set_fatal_syntax_error
4562             (_("the specified relocation type is not allowed for 32-bit "
4563                "register"));
4564           return FALSE;
4565         }
4566       shift = 32;
4567       break;
4568     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3:
4569       if (is32)
4570         {
4571           set_fatal_syntax_error
4572             (_("the specified relocation type is not allowed for 32-bit "
4573                "register"));
4574           return FALSE;
4575         }
4576       shift = 48;
4577       break;
4578     default:
4579       /* More cases should be added when more MOVW-related relocation types
4580          are supported in GAS.  */
4581       gas_assert (aarch64_gas_internal_fixup_p ());
4582       /* The shift amount should have already been set by the parser.  */
4583       return TRUE;
4584     }
4585   inst.base.operands[1].shifter.amount = shift;
4586   return TRUE;
4587 }
4588
4589 /* A primitive log caculator.  */
4590
4591 static inline unsigned int
4592 get_logsz (unsigned int size)
4593 {
4594   const unsigned char ls[16] =
4595     {0, 1, -1, 2, -1, -1, -1, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 4};
4596   if (size > 16)
4597     {
4598       gas_assert (0);
4599       return -1;
4600     }
4601   gas_assert (ls[size - 1] != (unsigned char)-1);
4602   return ls[size - 1];
4603 }
4604
4605 /* Determine and return the real reloc type code for an instruction
4606    with the pseudo reloc type code BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12.  */
4607
4608 static inline bfd_reloc_code_real_type
4609 ldst_lo12_determine_real_reloc_type (void)
4610 {
4611   int logsz;
4612   enum aarch64_opnd_qualifier opd0_qlf = inst.base.operands[0].qualifier;
4613   enum aarch64_opnd_qualifier opd1_qlf = inst.base.operands[1].qualifier;
4614
4615   const bfd_reloc_code_real_type reloc_ldst_lo12[5] = {
4616       BFD_RELOC_AARCH64_LDST8_LO12, BFD_RELOC_AARCH64_LDST16_LO12,
4617       BFD_RELOC_AARCH64_LDST32_LO12, BFD_RELOC_AARCH64_LDST64_LO12,
4618       BFD_RELOC_AARCH64_LDST128_LO12
4619   };
4620
4621   gas_assert (inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12);
4622   gas_assert (inst.base.opcode->operands[1] == AARCH64_OPND_ADDR_UIMM12);
4623
4624   if (opd1_qlf == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
4625     opd1_qlf =
4626       aarch64_get_expected_qualifier (inst.base.opcode->qualifiers_list,
4627                                       1, opd0_qlf, 0);
4628   gas_assert (opd1_qlf != AARCH64_OPND_QLF_NIL);
4629
4630   logsz = get_logsz (aarch64_get_qualifier_esize (opd1_qlf));
4631   gas_assert (logsz >= 0 && logsz <= 4);
4632
4633   return reloc_ldst_lo12[logsz];
4634 }
4635
4636 /* Check whether a register list REGINFO is valid.  The registers must be
4637    numbered in increasing order (modulo 32), in increments of one or two.
4638
4639    If ACCEPT_ALTERNATE is non-zero, the register numbers should be in
4640    increments of two.
4641
4642    Return FALSE if such a register list is invalid, otherwise return TRUE.  */
4643
4644 static bfd_boolean
4645 reg_list_valid_p (uint32_t reginfo, int accept_alternate)
4646 {
4647   uint32_t i, nb_regs, prev_regno, incr;
4648
4649   nb_regs = 1 + (reginfo & 0x3);
4650   reginfo >>= 2;
4651   prev_regno = reginfo & 0x1f;
4652   incr = accept_alternate ? 2 : 1;
4653
4654   for (i = 1; i < nb_regs; ++i)
4655     {
4656       uint32_t curr_regno;
4657       reginfo >>= 5;
4658       curr_regno = reginfo & 0x1f;
4659       if (curr_regno != ((prev_regno + incr) & 0x1f))
4660         return FALSE;
4661       prev_regno = curr_regno;
4662     }
4663
4664   return TRUE;
4665 }
4666
4667 /* Generic instruction operand parser.  This does no encoding and no
4668    semantic validation; it merely squirrels values away in the inst
4669    structure.  Returns TRUE or FALSE depending on whether the
4670    specified grammar matched.  */
4671
4672 static bfd_boolean
4673 parse_operands (char *str, const aarch64_opcode *opcode)
4674 {
4675   int i;
4676   char *backtrack_pos = 0;
4677   const enum aarch64_opnd *operands = opcode->operands;
4678
4679   clear_error ();
4680   skip_whitespace (str);
4681
4682   for (i = 0; operands[i] != AARCH64_OPND_NIL; i++)
4683     {
4684       int64_t val;
4685       int isreg32, isregzero;
4686       int comma_skipped_p = 0;
4687       aarch64_reg_type rtype;
4688       struct neon_type_el vectype;
4689       aarch64_opnd_info *info = &inst.base.operands[i];
4690
4691       DEBUG_TRACE ("parse operand %d", i);
4692
4693       /* Assign the operand code.  */
4694       info->type = operands[i];
4695
4696       if (optional_operand_p (opcode, i))
4697         {
4698           /* Remember where we are in case we need to backtrack.  */
4699           gas_assert (!backtrack_pos);
4700           backtrack_pos = str;
4701         }
4702
4703       /* Expect comma between operands; the backtrack mechanizm will take
4704          care of cases of omitted optional operand.  */
4705       if (i > 0 && ! skip_past_char (&str, ','))
4706         {
4707           set_syntax_error (_("comma expected between operands"));
4708           goto failure;
4709         }
4710       else
4711         comma_skipped_p = 1;
4712
4713       switch (operands[i])
4714         {
4715         case AARCH64_OPND_Rd:
4716         case AARCH64_OPND_Rn:
4717         case AARCH64_OPND_Rm:
4718         case AARCH64_OPND_Rt:
4719         case AARCH64_OPND_Rt2:
4720         case AARCH64_OPND_Rs:
4721         case AARCH64_OPND_Ra:
4722         case AARCH64_OPND_Rt_SYS:
4723         case AARCH64_OPND_PAIRREG:
4724           po_int_reg_or_fail (1, 0);
4725           break;
4726
4727         case AARCH64_OPND_Rd_SP:
4728         case AARCH64_OPND_Rn_SP:
4729           po_int_reg_or_fail (0, 1);
4730           break;
4731
4732         case AARCH64_OPND_Rm_EXT:
4733         case AARCH64_OPND_Rm_SFT:
4734           po_misc_or_fail (parse_shifter_operand
4735                            (&str, info, (operands[i] == AARCH64_OPND_Rm_EXT
4736                                          ? SHIFTED_ARITH_IMM
4737                                          : SHIFTED_LOGIC_IMM)));
4738           if (!info->shifter.operator_present)
4739             {
4740               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
4741                  kind to be explicit.  */
4742               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
4743               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
4744               /* For Rm_EXT, libopcodes will carry out further check on whether
4745                  or not stack pointer is used in the instruction (Recall that
4746                  "the extend operator is not optional unless at least one of
4747                  "Rd" or "Rn" is '11111' (i.e. WSP)").  */
4748             }
4749           break;
4750
4751         case AARCH64_OPND_Fd:
4752         case AARCH64_OPND_Fn:
4753         case AARCH64_OPND_Fm:
4754         case AARCH64_OPND_Fa:
4755         case AARCH64_OPND_Ft:
4756         case AARCH64_OPND_Ft2:
4757         case AARCH64_OPND_Sd:
4758         case AARCH64_OPND_Sn:
4759         case AARCH64_OPND_Sm:
4760           val = aarch64_reg_parse (&str, REG_TYPE_BHSDQ, &rtype, NULL);
4761           if (val == PARSE_FAIL)
4762             {
4763               first_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_BHSDQ)));
4764               goto failure;
4765             }
4766           gas_assert (rtype >= REG_TYPE_FP_B && rtype <= REG_TYPE_FP_Q);
4767
4768           info->reg.regno = val;
4769           info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_B + (rtype - REG_TYPE_FP_B);
4770           break;
4771
4772         case AARCH64_OPND_Vd:
4773         case AARCH64_OPND_Vn:
4774         case AARCH64_OPND_Vm:
4775           val = aarch64_reg_parse (&str, REG_TYPE_VN, NULL, &vectype);
4776           if (val == PARSE_FAIL)
4777             {
4778               first_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_VN)));
4779               goto failure;
4780             }
4781           if (vectype.defined & NTA_HASINDEX)
4782             goto failure;
4783
4784           info->reg.regno = val;
4785           info->qualifier = vectype_to_qualifier (&vectype);
4786           if (info->qualifier == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
4787             goto failure;
4788           break;
4789
4790         case AARCH64_OPND_VdD1:
4791         case AARCH64_OPND_VnD1:
4792           val = aarch64_reg_parse (&str, REG_TYPE_VN, NULL, &vectype);
4793           if (val == PARSE_FAIL)
4794             {
4795               set_first_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_VN)));
4796               goto failure;
4797             }
4798           if (vectype.type != NT_d || vectype.index != 1)
4799             {
4800               set_fatal_syntax_error
4801                 (_("the top half of a 128-bit FP/SIMD register is expected"));
4802               goto failure;
4803             }
4804           info->reg.regno = val;
4805           /* N.B: VdD1 and VnD1 are treated as an fp or advsimd scalar register
4806              here; it is correct for the purpose of encoding/decoding since
4807              only the register number is explicitly encoded in the related
4808              instructions, although this appears a bit hacky.  */
4809           info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_D;
4810           break;
4811
4812         case AARCH64_OPND_Ed:
4813         case AARCH64_OPND_En:
4814         case AARCH64_OPND_Em:
4815           val = aarch64_reg_parse (&str, REG_TYPE_VN, NULL, &vectype);
4816           if (val == PARSE_FAIL)
4817             {
4818               first_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_VN)));
4819               goto failure;
4820             }
4821           if (vectype.type == NT_invtype || !(vectype.defined & NTA_HASINDEX))
4822             goto failure;
4823
4824           info->reglane.regno = val;
4825           info->reglane.index = vectype.index;
4826           info->qualifier = vectype_to_qualifier (&vectype);
4827           if (info->qualifier == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
4828             goto failure;
4829           break;
4830
4831         case AARCH64_OPND_LVn:
4832         case AARCH64_OPND_LVt:
4833         case AARCH64_OPND_LVt_AL:
4834         case AARCH64_OPND_LEt:
4835           if ((val = parse_neon_reg_list (&str, &vectype)) == PARSE_FAIL)
4836             goto failure;
4837           if (! reg_list_valid_p (val, /* accept_alternate */ 0))
4838             {
4839               set_fatal_syntax_error (_("invalid register list"));
4840               goto failure;
4841             }
4842           info->reglist.first_regno = (val >> 2) & 0x1f;
4843           info->reglist.num_regs = (val & 0x3) + 1;
4844           if (operands[i] == AARCH64_OPND_LEt)
4845             {
4846               if (!(vectype.defined & NTA_HASINDEX))
4847                 goto failure;
4848               info->reglist.has_index = 1;
4849               info->reglist.index = vectype.index;
4850             }
4851           else if (!(vectype.defined & NTA_HASTYPE))
4852             goto failure;
4853           info->qualifier = vectype_to_qualifier (&vectype);
4854           if (info->qualifier == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
4855             goto failure;
4856           break;
4857
4858         case AARCH64_OPND_Cn:
4859         case AARCH64_OPND_Cm:
4860           po_reg_or_fail (REG_TYPE_CN);
4861           if (val > 15)
4862             {
4863               set_fatal_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_CN)));
4864               goto failure;
4865             }
4866           inst.base.operands[i].reg.regno = val;
4867           break;
4868
4869         case AARCH64_OPND_SHLL_IMM:
4870         case AARCH64_OPND_IMM_VLSR:
4871           po_imm_or_fail (1, 64);
4872           info->imm.value = val;
4873           break;
4874
4875         case AARCH64_OPND_CCMP_IMM:
4876         case AARCH64_OPND_FBITS:
4877         case AARCH64_OPND_UIMM4:
4878         case AARCH64_OPND_UIMM3_OP1:
4879         case AARCH64_OPND_UIMM3_OP2:
4880         case AARCH64_OPND_IMM_VLSL:
4881         case AARCH64_OPND_IMM:
4882         case AARCH64_OPND_WIDTH:
4883           po_imm_nc_or_fail ();
4884           info->imm.value = val;
4885           break;
4886
4887         case AARCH64_OPND_UIMM7:
4888           po_imm_or_fail (0, 127);
4889           info->imm.value = val;
4890           break;
4891
4892         case AARCH64_OPND_IDX:
4893         case AARCH64_OPND_BIT_NUM:
4894         case AARCH64_OPND_IMMR:
4895         case AARCH64_OPND_IMMS:
4896           po_imm_or_fail (0, 63);
4897           info->imm.value = val;
4898           break;
4899
4900         case AARCH64_OPND_IMM0:
4901           po_imm_nc_or_fail ();
4902           if (val != 0)
4903             {
4904               set_fatal_syntax_error (_("immediate zero expected"));
4905               goto failure;
4906             }
4907           info->imm.value = 0;
4908           break;
4909
4910         case AARCH64_OPND_FPIMM0:
4911           {
4912             int qfloat;
4913             bfd_boolean res1 = FALSE, res2 = FALSE;
4914             /* N.B. -0.0 will be rejected; although -0.0 shouldn't be rejected,
4915                it is probably not worth the effort to support it.  */
4916             if (!(res1 = parse_aarch64_imm_float (&str, &qfloat, FALSE))
4917                 && !(res2 = parse_constant_immediate (&str, &val)))
4918               goto failure;
4919             if ((res1 && qfloat == 0) || (res2 && val == 0))
4920               {
4921                 info->imm.value = 0;
4922                 info->imm.is_fp = 1;
4923                 break;
4924               }
4925             set_fatal_syntax_error (_("immediate zero expected"));
4926             goto failure;
4927           }
4928
4929         case AARCH64_OPND_IMM_MOV:
4930           {
4931             char *saved = str;
4932             if (reg_name_p (str, REG_TYPE_R_Z_SP) ||
4933                 reg_name_p (str, REG_TYPE_VN))
4934               goto failure;
4935             str = saved;
4936             po_misc_or_fail (my_get_expression (&inst.reloc.exp, &str,
4937                                                 GE_OPT_PREFIX, 1));
4938             /* The MOV immediate alias will be fixed up by fix_mov_imm_insn
4939                later.  fix_mov_imm_insn will try to determine a machine
4940                instruction (MOVZ, MOVN or ORR) for it and will issue an error
4941                message if the immediate cannot be moved by a single
4942                instruction.  */
4943             aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 1);
4944             inst.base.operands[i].skip = 1;
4945           }
4946           break;
4947
4948         case AARCH64_OPND_SIMD_IMM:
4949         case AARCH64_OPND_SIMD_IMM_SFT:
4950           if (! parse_big_immediate (&str, &val))
4951             goto failure;
4952           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
4953                                               /* addr_off_p */ 0,
4954                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
4955                                               /* skip_p */ 1);
4956           /* Parse shift.
4957              N.B. although AARCH64_OPND_SIMD_IMM doesn't permit any
4958              shift, we don't check it here; we leave the checking to
4959              the libopcodes (operand_general_constraint_met_p).  By
4960              doing this, we achieve better diagnostics.  */
4961           if (skip_past_comma (&str)
4962               && ! parse_shift (&str, info, SHIFTED_LSL_MSL))
4963             goto failure;
4964           if (!info->shifter.operator_present
4965               && info->type == AARCH64_OPND_SIMD_IMM_SFT)
4966             {
4967               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
4968                  kind to be explicit.  */
4969               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
4970               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
4971             }
4972           break;
4973
4974         case AARCH64_OPND_FPIMM:
4975         case AARCH64_OPND_SIMD_FPIMM:
4976           {
4977             int qfloat;
4978             bfd_boolean dp_p
4979               = (aarch64_get_qualifier_esize (inst.base.operands[0].qualifier)
4980                  == 8);
4981             if (! parse_aarch64_imm_float (&str, &qfloat, dp_p))
4982               goto failure;
4983             if (qfloat == 0)
4984               {
4985                 set_fatal_syntax_error (_("invalid floating-point constant"));
4986                 goto failure;
4987               }
4988             inst.base.operands[i].imm.value = encode_imm_float_bits (qfloat);
4989             inst.base.operands[i].imm.is_fp = 1;
4990           }
4991           break;
4992
4993         case AARCH64_OPND_LIMM:
4994           po_misc_or_fail (parse_shifter_operand (&str, info,
4995                                                   SHIFTED_LOGIC_IMM));
4996           if (info->shifter.operator_present)
4997             {
4998               set_fatal_syntax_error
4999                 (_("shift not allowed for bitmask immediate"));
5000               goto failure;
5001             }
5002           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5003                                               /* addr_off_p */ 0,
5004                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
5005                                               /* skip_p */ 1);
5006           break;
5007
5008         case AARCH64_OPND_AIMM:
5009           if (opcode->op == OP_ADD)
5010             /* ADD may have relocation types.  */
5011             po_misc_or_fail (parse_shifter_operand_reloc (&str, info,
5012                                                           SHIFTED_ARITH_IMM));
5013           else
5014             po_misc_or_fail (parse_shifter_operand (&str, info,
5015                                                     SHIFTED_ARITH_IMM));
5016           switch (inst.reloc.type)
5017             {
5018             case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12:
5019               info->shifter.amount = 12;
5020               break;
5021             case BFD_RELOC_UNUSED:
5022               aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 0);
5023               if (info->shifter.kind != AARCH64_MOD_NONE)
5024                 inst.reloc.flags = FIXUP_F_HAS_EXPLICIT_SHIFT;
5025               inst.reloc.pc_rel = 0;
5026               break;
5027             default:
5028               break;
5029             }
5030           info->imm.value = 0;
5031           if (!info->shifter.operator_present)
5032             {
5033               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
5034                  kind to be explicit.  */
5035               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
5036               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
5037             }
5038           break;
5039
5040         case AARCH64_OPND_HALF:
5041             {
5042               /* #<imm16> or relocation.  */
5043               int internal_fixup_p;
5044               po_misc_or_fail (parse_half (&str, &internal_fixup_p));
5045               if (internal_fixup_p)
5046                 aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 0);
5047               skip_whitespace (str);
5048               if (skip_past_comma (&str))
5049                 {
5050                   /* {, LSL #<shift>}  */
5051                   if (! aarch64_gas_internal_fixup_p ())
5052                     {
5053                       set_fatal_syntax_error (_("can't mix relocation modifier "
5054                                                 "with explicit shift"));
5055                       goto failure;
5056                     }
5057                   po_misc_or_fail (parse_shift (&str, info, SHIFTED_LSL));
5058                 }
5059               else
5060                 inst.base.operands[i].shifter.amount = 0;
5061               inst.base.operands[i].shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
5062               inst.base.operands[i].imm.value = 0;
5063               if (! process_movw_reloc_info ())
5064                 goto failure;
5065             }
5066           break;
5067
5068         case AARCH64_OPND_EXCEPTION:
5069           po_misc_or_fail (parse_immediate_expression (&str, &inst.reloc.exp));
5070           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5071                                               /* addr_off_p */ 0,
5072                                               /* need_libopcodes_p */ 0,
5073                                               /* skip_p */ 1);
5074           break;
5075
5076         case AARCH64_OPND_NZCV:
5077           {
5078             const asm_nzcv *nzcv = hash_find_n (aarch64_nzcv_hsh, str, 4);
5079             if (nzcv != NULL)
5080               {
5081                 str += 4;
5082                 info->imm.value = nzcv->value;
5083                 break;
5084               }
5085             po_imm_or_fail (0, 15);
5086             info->imm.value = val;
5087           }
5088           break;
5089
5090         case AARCH64_OPND_COND:
5091         case AARCH64_OPND_COND1:
5092           info->cond = hash_find_n (aarch64_cond_hsh, str, 2);
5093           str += 2;
5094           if (info->cond == NULL)
5095             {
5096               set_syntax_error (_("invalid condition"));
5097               goto failure;
5098             }
5099           else if (operands[i] == AARCH64_OPND_COND1
5100                    && (info->cond->value & 0xe) == 0xe)
5101             {
5102               /* Not allow AL or NV.  */
5103               set_default_error ();
5104               goto failure;
5105             }
5106           break;
5107
5108         case AARCH64_OPND_ADDR_ADRP:
5109           po_misc_or_fail (parse_adrp (&str));
5110           /* Clear the value as operand needs to be relocated.  */
5111           info->imm.value = 0;
5112           break;
5113
5114         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL14:
5115         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL19:
5116         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL21:
5117         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL26:
5118           po_misc_or_fail (parse_address_reloc (&str, info));
5119           if (!info->addr.pcrel)
5120             {
5121               set_syntax_error (_("invalid pc-relative address"));
5122               goto failure;
5123             }
5124           if (inst.gen_lit_pool
5125               && (opcode->iclass != loadlit || opcode->op == OP_PRFM_LIT))
5126             {
5127               /* Only permit "=value" in the literal load instructions.
5128                  The literal will be generated by programmer_friendly_fixup.  */
5129               set_syntax_error (_("invalid use of \"=immediate\""));
5130               goto failure;
5131             }
5132           if (inst.reloc.exp.X_op == O_symbol && find_reloc_table_entry (&str))
5133             {
5134               set_syntax_error (_("unrecognized relocation suffix"));
5135               goto failure;
5136             }
5137           if (inst.reloc.exp.X_op == O_constant && !inst.gen_lit_pool)
5138             {
5139               info->imm.value = inst.reloc.exp.X_add_number;
5140               inst.reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
5141             }
5142           else
5143             {
5144               info->imm.value = 0;
5145               if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_UNUSED)
5146                 switch (opcode->iclass)
5147                   {
5148                   case compbranch:
5149                   case condbranch:
5150                     /* e.g. CBZ or B.COND  */
5151                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL19);
5152                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_BRANCH19;
5153                     break;
5154                   case testbranch:
5155                     /* e.g. TBZ  */
5156                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL14);
5157                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_TSTBR14;
5158                     break;
5159                   case branch_imm:
5160                     /* e.g. B or BL  */
5161                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL26);
5162                     inst.reloc.type =
5163                       (opcode->op == OP_BL) ? BFD_RELOC_AARCH64_CALL26
5164                          : BFD_RELOC_AARCH64_JUMP26;
5165                     break;
5166                   case loadlit:
5167                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL19);
5168                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_LD_LO19_PCREL;
5169                     break;
5170                   case pcreladdr:
5171                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL21);
5172                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_ADR_LO21_PCREL;
5173                     break;
5174                   default:
5175                     gas_assert (0);
5176                     abort ();
5177                   }
5178               inst.reloc.pc_rel = 1;
5179             }
5180           break;
5181
5182         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMPLE:
5183         case AARCH64_OPND_SIMD_ADDR_SIMPLE:
5184           /* [<Xn|SP>{, #<simm>}]  */
5185           po_char_or_fail ('[');
5186           po_reg_or_fail (REG_TYPE_R64_SP);
5187           /* Accept optional ", #0".  */
5188           if (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_SIMPLE
5189               && skip_past_char (&str, ','))
5190             {
5191               skip_past_char (&str, '#');
5192               if (! skip_past_char (&str, '0'))
5193                 {
5194                   set_fatal_syntax_error
5195                     (_("the optional immediate offset can only be 0"));
5196                   goto failure;
5197                 }
5198             }
5199           po_char_or_fail (']');
5200           info->addr.base_regno = val;
5201           break;
5202
5203         case AARCH64_OPND_ADDR_REGOFF:
5204           /* [<Xn|SP>, <R><m>{, <extend> {<amount>}}]  */
5205           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info, 0));
5206           if (info->addr.pcrel || !info->addr.offset.is_reg
5207               || !info->addr.preind || info->addr.postind
5208               || info->addr.writeback)
5209             {
5210               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5211               goto failure;
5212             }
5213           if (!info->shifter.operator_present)
5214             {
5215               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
5216                  kind to be explicit.  */
5217               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
5218               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
5219             }
5220           /* Qualifier to be deduced by libopcodes.  */
5221           break;
5222
5223         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM7:
5224           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info, 0));
5225           if (info->addr.pcrel || info->addr.offset.is_reg
5226               || (!info->addr.preind && !info->addr.postind))
5227             {
5228               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5229               goto failure;
5230             }
5231           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5232                                               /* addr_off_p */ 1,
5233                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
5234                                               /* skip_p */ 0);
5235           break;
5236
5237         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9:
5238         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9_2:
5239           po_misc_or_fail (parse_address_reloc (&str, info));
5240           if (info->addr.pcrel || info->addr.offset.is_reg
5241               || (!info->addr.preind && !info->addr.postind)
5242               || (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9_2
5243                   && info->addr.writeback))
5244             {
5245               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5246               goto failure;
5247             }
5248           if (inst.reloc.type != BFD_RELOC_UNUSED)
5249             {
5250               set_syntax_error (_("relocation not allowed"));
5251               goto failure;
5252             }
5253           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5254                                               /* addr_off_p */ 1,
5255                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
5256                                               /* skip_p */ 0);
5257           break;
5258
5259         case AARCH64_OPND_ADDR_UIMM12:
5260           po_misc_or_fail (parse_address_reloc (&str, info));
5261           if (info->addr.pcrel || info->addr.offset.is_reg
5262               || !info->addr.preind || info->addr.writeback)
5263             {
5264               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5265               goto failure;
5266             }
5267           if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_UNUSED)
5268             aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 1);
5269           else if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12)
5270             inst.reloc.type = ldst_lo12_determine_real_reloc_type ();
5271           /* Leave qualifier to be determined by libopcodes.  */
5272           break;
5273
5274         case AARCH64_OPND_SIMD_ADDR_POST:
5275           /* [<Xn|SP>], <Xm|#<amount>>  */
5276           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info, 1));
5277           if (!info->addr.postind || !info->addr.writeback)
5278             {
5279               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5280               goto failure;
5281             }
5282           if (!info->addr.offset.is_reg)
5283             {
5284               if (inst.reloc.exp.X_op == O_constant)
5285                 info->addr.offset.imm = inst.reloc.exp.X_add_number;
5286               else
5287                 {
5288                   set_fatal_syntax_error
5289                     (_("writeback value should be an immediate constant"));
5290                   goto failure;
5291                 }
5292             }
5293           /* No qualifier.  */
5294           break;
5295
5296         case AARCH64_OPND_SYSREG:
5297           if ((val = parse_sys_reg (&str, aarch64_sys_regs_hsh, 1))
5298               == PARSE_FAIL)
5299             {
5300               set_syntax_error (_("unknown or missing system register name"));
5301               goto failure;
5302             }
5303           inst.base.operands[i].sysreg = val;
5304           break;
5305
5306         case AARCH64_OPND_PSTATEFIELD:
5307           if ((val = parse_sys_reg (&str, aarch64_pstatefield_hsh, 0))
5308               == PARSE_FAIL)
5309             {
5310               set_syntax_error (_("unknown or missing PSTATE field name"));
5311               goto failure;
5312             }
5313           inst.base.operands[i].pstatefield = val;
5314           break;
5315
5316         case AARCH64_OPND_SYSREG_IC:
5317           inst.base.operands[i].sysins_op =
5318             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_ic_hsh);
5319           goto sys_reg_ins;
5320         case AARCH64_OPND_SYSREG_DC:
5321           inst.base.operands[i].sysins_op =
5322             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_dc_hsh);
5323           goto sys_reg_ins;
5324         case AARCH64_OPND_SYSREG_AT:
5325           inst.base.operands[i].sysins_op =
5326             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_at_hsh);
5327           goto sys_reg_ins;
5328         case AARCH64_OPND_SYSREG_TLBI:
5329           inst.base.operands[i].sysins_op =
5330             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_tlbi_hsh);
5331 sys_reg_ins:
5332           if (inst.base.operands[i].sysins_op == NULL)
5333             {
5334               set_fatal_syntax_error ( _("unknown or missing operation name"));
5335               goto failure;
5336             }
5337           break;
5338
5339         case AARCH64_OPND_BARRIER:
5340         case AARCH64_OPND_BARRIER_ISB:
5341           val = parse_barrier (&str);
5342           if (val != PARSE_FAIL
5343               && operands[i] == AARCH64_OPND_BARRIER_ISB && val != 0xf)
5344             {
5345               /* ISB only accepts options name 'sy'.  */
5346               set_syntax_error
5347                 (_("the specified option is not accepted in ISB"));
5348               /* Turn off backtrack as this optional operand is present.  */
5349               backtrack_pos = 0;
5350               goto failure;
5351             }
5352           /* This is an extension to accept a 0..15 immediate.  */
5353           if (val == PARSE_FAIL)
5354             po_imm_or_fail (0, 15);
5355           info->barrier = aarch64_barrier_options + val;
5356           break;
5357
5358         case AARCH64_OPND_PRFOP:
5359           val = parse_pldop (&str);
5360           /* This is an extension to accept a 0..31 immediate.  */
5361           if (val == PARSE_FAIL)
5362             po_imm_or_fail (0, 31);
5363           inst.base.operands[i].prfop = aarch64_prfops + val;
5364           break;
5365
5366         default:
5367           as_fatal (_("unhandled operand code %d"), operands[i]);
5368         }
5369
5370       /* If we get here, this operand was successfully parsed.  */
5371       inst.base.operands[i].present = 1;
5372       continue;
5373
5374 failure:
5375       /* The parse routine should already have set the error, but in case
5376          not, set a default one here.  */
5377       if (! error_p ())
5378         set_default_error ();
5379
5380       if (! backtrack_pos)
5381         goto parse_operands_return;
5382
5383       {
5384         /* We reach here because this operand is marked as optional, and
5385            either no operand was supplied or the operand was supplied but it
5386            was syntactically incorrect.  In the latter case we report an
5387            error.  In the former case we perform a few more checks before
5388            dropping through to the code to insert the default operand.  */
5389
5390         char *tmp = backtrack_pos;
5391         char endchar = END_OF_INSN;
5392
5393         if (i != (aarch64_num_of_operands (opcode) - 1))
5394           endchar = ',';
5395         skip_past_char (&tmp, ',');
5396
5397         if (*tmp != endchar)
5398           /* The user has supplied an operand in the wrong format.  */
5399           goto parse_operands_return;
5400
5401         /* Make sure there is not a comma before the optional operand.
5402            For example the fifth operand of 'sys' is optional:
5403
5404              sys #0,c0,c0,#0,  <--- wrong
5405              sys #0,c0,c0,#0   <--- correct.  */
5406         if (comma_skipped_p && i && endchar == END_OF_INSN)
5407           {
5408             set_fatal_syntax_error
5409               (_("unexpected comma before the omitted optional operand"));
5410             goto parse_operands_return;
5411           }
5412       }
5413
5414       /* Reaching here means we are dealing with an optional operand that is
5415          omitted from the assembly line.  */
5416       gas_assert (optional_operand_p (opcode, i));
5417       info->present = 0;
5418       process_omitted_operand (operands[i], opcode, i, info);
5419
5420       /* Try again, skipping the optional operand at backtrack_pos.  */
5421       str = backtrack_pos;
5422       backtrack_pos = 0;
5423
5424       /* Clear any error record after the omitted optional operand has been
5425          successfully handled.  */
5426       clear_error ();
5427     }
5428
5429   /* Check if we have parsed all the operands.  */
5430   if (*str != '\0' && ! error_p ())
5431     {
5432       /* Set I to the index of the last present operand; this is
5433          for the purpose of diagnostics.  */
5434       for (i -= 1; i >= 0 && !inst.base.operands[i].present; --i)
5435         ;
5436       set_fatal_syntax_error
5437         (_("unexpected characters following instruction"));
5438     }
5439
5440 parse_operands_return:
5441
5442   if (error_p ())
5443     {
5444       DEBUG_TRACE ("parsing FAIL: %s - %s",
5445                    operand_mismatch_kind_names[get_error_kind ()],
5446                    get_error_message ());
5447       /* Record the operand error properly; this is useful when there
5448          are multiple instruction templates for a mnemonic name, so that
5449          later on, we can select the error that most closely describes
5450          the problem.  */
5451       record_operand_error (opcode, i, get_error_kind (),
5452                             get_error_message ());
5453       return FALSE;
5454     }
5455   else
5456     {
5457       DEBUG_TRACE ("parsing SUCCESS");
5458       return TRUE;
5459     }
5460 }
5461
5462 /* It does some fix-up to provide some programmer friendly feature while
5463    keeping the libopcodes happy, i.e. libopcodes only accepts
5464    the preferred architectural syntax.
5465    Return FALSE if there is any failure; otherwise return TRUE.  */
5466
5467 static bfd_boolean
5468 programmer_friendly_fixup (aarch64_instruction *instr)
5469 {
5470   aarch64_inst *base = &instr->base;
5471   const aarch64_opcode *opcode = base->opcode;
5472   enum aarch64_op op = opcode->op;
5473   aarch64_opnd_info *operands = base->operands;
5474
5475   DEBUG_TRACE ("enter");
5476
5477   switch (opcode->iclass)
5478     {
5479     case testbranch:
5480       /* TBNZ Xn|Wn, #uimm6, label
5481          Test and Branch Not Zero: conditionally jumps to label if bit number
5482          uimm6 in register Xn is not zero.  The bit number implies the width of
5483          the register, which may be written and should be disassembled as Wn if
5484          uimm is less than 32.  */
5485       if (operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W)
5486         {
5487           if (operands[1].imm.value >= 32)
5488             {
5489               record_operand_out_of_range_error (opcode, 1, _("immediate value"),
5490                                                  0, 31);
5491               return FALSE;
5492             }
5493           operands[0].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_X;
5494         }
5495       break;
5496     case loadlit:
5497       /* LDR Wt, label | =value
5498          As a convenience assemblers will typically permit the notation
5499          "=value" in conjunction with the pc-relative literal load instructions
5500          to automatically place an immediate value or symbolic address in a
5501          nearby literal pool and generate a hidden label which references it.
5502          ISREG has been set to 0 in the case of =value.  */
5503       if (instr->gen_lit_pool
5504           && (op == OP_LDR_LIT || op == OP_LDRV_LIT || op == OP_LDRSW_LIT))
5505         {
5506           int size = aarch64_get_qualifier_esize (operands[0].qualifier);
5507           if (op == OP_LDRSW_LIT)
5508             size = 4;
5509           if (instr->reloc.exp.X_op != O_constant
5510               && instr->reloc.exp.X_op != O_big
5511               && instr->reloc.exp.X_op != O_symbol)
5512             {
5513               record_operand_error (opcode, 1,
5514                                     AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR,
5515                                     _("constant expression expected"));
5516               return FALSE;
5517             }
5518           if (! add_to_lit_pool (&instr->reloc.exp, size))
5519             {
5520               record_operand_error (opcode, 1,
5521                                     AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR,
5522                                     _("literal pool insertion failed"));
5523               return FALSE;
5524             }
5525         }
5526       break;
5527     case log_shift:
5528     case bitfield:
5529       /* UXT[BHW] Wd, Wn
5530          Unsigned Extend Byte|Halfword|Word: UXT[BH] is architectural alias
5531          for UBFM Wd,Wn,#0,#7|15, while UXTW is pseudo instruction which is
5532          encoded using ORR Wd, WZR, Wn (MOV Wd,Wn).
5533          A programmer-friendly assembler should accept a destination Xd in
5534          place of Wd, however that is not the preferred form for disassembly.
5535          */
5536       if ((op == OP_UXTB || op == OP_UXTH || op == OP_UXTW)
5537           && operands[1].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W
5538           && operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_X)
5539         operands[0].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W;
5540       break;
5541
5542     case addsub_ext:
5543         {
5544           /* In the 64-bit form, the final register operand is written as Wm
5545              for all but the (possibly omitted) UXTX/LSL and SXTX
5546              operators.
5547              As a programmer-friendly assembler, we accept e.g.
5548              ADDS <Xd>, <Xn|SP>, <Xm>{, UXTB {#<amount>}} and change it to
5549              ADDS <Xd>, <Xn|SP>, <Wm>{, UXTB {#<amount>}}.  */
5550           int idx = aarch64_operand_index (opcode->operands,
5551                                            AARCH64_OPND_Rm_EXT);
5552           gas_assert (idx == 1 || idx == 2);
5553           if (operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_X
5554               && operands[idx].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_X
5555               && operands[idx].shifter.kind != AARCH64_MOD_LSL
5556               && operands[idx].shifter.kind != AARCH64_MOD_UXTX
5557               && operands[idx].shifter.kind != AARCH64_MOD_SXTX)
5558             operands[idx].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W;
5559         }
5560       break;
5561
5562     default:
5563       break;
5564     }
5565
5566   DEBUG_TRACE ("exit with SUCCESS");
5567   return TRUE;
5568 }
5569
5570 /* Check for loads and stores that will cause unpredictable behavior.  */
5571
5572 static void
5573 warn_unpredictable_ldst (aarch64_instruction *instr, char *str)
5574 {
5575   aarch64_inst *base = &instr->base;
5576   const aarch64_opcode *opcode = base->opcode;
5577   const aarch64_opnd_info *opnds = base->operands;
5578   switch (opcode->iclass)
5579     {
5580     case ldst_pos:
5581     case ldst_imm9:
5582     case ldst_unscaled:
5583     case ldst_unpriv:
5584       /* Loading/storing the base register is unpredictable if writeback.  */
5585       if ((aarch64_get_operand_class (opnds[0].type)
5586            == AARCH64_OPND_CLASS_INT_REG)
5587           && opnds[0].reg.regno == opnds[1].addr.base_regno
5588           && opnds[1].addr.base_regno != REG_SP
5589           && opnds[1].addr.writeback)
5590         as_warn (_("unpredictable transfer with writeback -- `%s'"), str);
5591       break;
5592     case ldstpair_off:
5593     case ldstnapair_offs:
5594     case ldstpair_indexed:
5595       /* Loading/storing the base register is unpredictable if writeback.  */
5596       if ((aarch64_get_operand_class (opnds[0].type)
5597            == AARCH64_OPND_CLASS_INT_REG)
5598           && (opnds[0].reg.regno == opnds[2].addr.base_regno
5599             || opnds[1].reg.regno == opnds[2].addr.base_regno)
5600           && opnds[2].addr.base_regno != REG_SP
5601           && opnds[2].addr.writeback)
5602             as_warn (_("unpredictable transfer with writeback -- `%s'"), str);
5603       /* Load operations must load different registers.  */
5604       if ((opcode->opcode & (1 << 22))
5605           && opnds[0].reg.regno == opnds[1].reg.regno)
5606             as_warn (_("unpredictable load of register pair -- `%s'"), str);
5607       break;
5608     default:
5609       break;
5610     }
5611 }
5612
5613 /* A wrapper function to interface with libopcodes on encoding and
5614    record the error message if there is any.
5615
5616    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
5617
5618 static bfd_boolean
5619 do_encode (const aarch64_opcode *opcode, aarch64_inst *instr,
5620            aarch64_insn *code)
5621 {
5622   aarch64_operand_error error_info;
5623   error_info.kind = AARCH64_OPDE_NIL;
5624   if (aarch64_opcode_encode (opcode, instr, code, NULL, &error_info))
5625     return TRUE;
5626   else
5627     {
5628       gas_assert (error_info.kind != AARCH64_OPDE_NIL);
5629       record_operand_error_info (opcode, &error_info);
5630       return FALSE;
5631     }
5632 }
5633
5634 #ifdef DEBUG_AARCH64
5635 static inline void
5636 dump_opcode_operands (const aarch64_opcode *opcode)
5637 {
5638   int i = 0;
5639   while (opcode->operands[i] != AARCH64_OPND_NIL)
5640     {
5641       aarch64_verbose ("\t\t opnd%d: %s", i,
5642                        aarch64_get_operand_name (opcode->operands[i])[0] != '\0'
5643                        ? aarch64_get_operand_name (opcode->operands[i])
5644                        : aarch64_get_operand_desc (opcode->operands[i]));
5645       ++i;
5646     }
5647 }
5648 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
5649
5650 /* This is the guts of the machine-dependent assembler.  STR points to a
5651    machine dependent instruction.  This function is supposed to emit
5652    the frags/bytes it assembles to.  */
5653
5654 void
5655 md_assemble (char *str)
5656 {
5657   char *p = str;
5658   templates *template;
5659   aarch64_opcode *opcode;
5660   aarch64_inst *inst_base;
5661   unsigned saved_cond;
5662
5663   /* Align the previous label if needed.  */
5664   if (last_label_seen != NULL)
5665     {
5666       symbol_set_frag (last_label_seen, frag_now);
5667       S_SET_VALUE (last_label_seen, (valueT) frag_now_fix ());
5668       S_SET_SEGMENT (last_label_seen, now_seg);
5669     }
5670
5671   inst.reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
5672
5673   DEBUG_TRACE ("\n\n");
5674   DEBUG_TRACE ("==============================");
5675   DEBUG_TRACE ("Enter md_assemble with %s", str);
5676
5677   template = opcode_lookup (&p);
5678   if (!template)
5679     {
5680       /* It wasn't an instruction, but it might be a register alias of
5681          the form alias .req reg directive.  */
5682       if (!create_register_alias (str, p))
5683         as_bad (_("unknown mnemonic `%s' -- `%s'"), get_mnemonic_name (str),
5684                 str);
5685       return;
5686     }
5687
5688   skip_whitespace (p);
5689   if (*p == ',')
5690     {
5691       as_bad (_("unexpected comma after the mnemonic name `%s' -- `%s'"),
5692               get_mnemonic_name (str), str);
5693       return;
5694     }
5695
5696   init_operand_error_report ();
5697
5698   saved_cond = inst.cond;
5699   reset_aarch64_instruction (&inst);
5700   inst.cond = saved_cond;
5701
5702   /* Iterate through all opcode entries with the same mnemonic name.  */
5703   do
5704     {
5705       opcode = template->opcode;
5706
5707       DEBUG_TRACE ("opcode %s found", opcode->name);
5708 #ifdef DEBUG_AARCH64
5709       if (debug_dump)
5710         dump_opcode_operands (opcode);
5711 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
5712
5713       mapping_state (MAP_INSN);
5714
5715       inst_base = &inst.base;
5716       inst_base->opcode = opcode;
5717
5718       /* Truly conditionally executed instructions, e.g. b.cond.  */
5719       if (opcode->flags & F_COND)
5720         {
5721           gas_assert (inst.cond != COND_ALWAYS);
5722           inst_base->cond = get_cond_from_value (inst.cond);
5723           DEBUG_TRACE ("condition found %s", inst_base->cond->names[0]);
5724         }
5725       else if (inst.cond != COND_ALWAYS)
5726         {
5727           /* It shouldn't arrive here, where the assembly looks like a
5728              conditional instruction but the found opcode is unconditional.  */
5729           gas_assert (0);
5730           continue;
5731         }
5732
5733       if (parse_operands (p, opcode)
5734           && programmer_friendly_fixup (&inst)
5735           && do_encode (inst_base->opcode, &inst.base, &inst_base->value))
5736         {
5737           /* Check that this instruction is supported for this CPU.  */
5738           if (!opcode->avariant
5739               || !AARCH64_CPU_HAS_FEATURE (cpu_variant, *opcode->avariant))
5740             {
5741               as_bad (_("selected processor does not support `%s'"), str);
5742               return;
5743             }
5744
5745           warn_unpredictable_ldst (&inst, str);
5746
5747           if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_UNUSED
5748               || !inst.reloc.need_libopcodes_p)
5749             output_inst (NULL);
5750           else
5751             {
5752               /* If there is relocation generated for the instruction,
5753                  store the instruction information for the future fix-up.  */
5754               struct aarch64_inst *copy;
5755               gas_assert (inst.reloc.type != BFD_RELOC_UNUSED);
5756               if ((copy = xmalloc (sizeof (struct aarch64_inst))) == NULL)
5757                 abort ();
5758               memcpy (copy, &inst.base, sizeof (struct aarch64_inst));
5759               output_inst (copy);
5760             }
5761           return;
5762         }
5763
5764       template = template->next;
5765       if (template != NULL)
5766         {
5767           reset_aarch64_instruction (&inst);
5768           inst.cond = saved_cond;
5769         }
5770     }
5771   while (template != NULL);
5772
5773   /* Issue the error messages if any.  */
5774   output_operand_error_report (str);
5775 }
5776
5777 /* Various frobbings of labels and their addresses.  */
5778
5779 void
5780 aarch64_start_line_hook (void)
5781 {
5782   last_label_seen = NULL;
5783 }
5784
5785 void
5786 aarch64_frob_label (symbolS * sym)
5787 {
5788   last_label_seen = sym;
5789
5790   dwarf2_emit_label (sym);
5791 }
5792
5793 int
5794 aarch64_data_in_code (void)
5795 {
5796   if (!strncmp (input_line_pointer + 1, "data:", 5))
5797     {
5798       *input_line_pointer = '/';
5799       input_line_pointer += 5;
5800       *input_line_pointer = 0;
5801       return 1;
5802     }
5803
5804   return 0;
5805 }
5806
5807 char *
5808 aarch64_canonicalize_symbol_name (char *name)
5809 {
5810   int len;
5811
5812   if ((len = strlen (name)) > 5 && streq (name + len - 5, "/data"))
5813     *(name + len - 5) = 0;
5814
5815   return name;
5816 }
5817 \f
5818 /* Table of all register names defined by default.  The user can
5819    define additional names with .req.  Note that all register names
5820    should appear in both upper and lowercase variants.  Some registers
5821    also have mixed-case names.  */
5822
5823 #define REGDEF(s,n,t) { #s, n, REG_TYPE_##t, TRUE }
5824 #define REGNUM(p,n,t) REGDEF(p##n, n, t)
5825 #define REGSET31(p,t) \
5826   REGNUM(p, 0,t), REGNUM(p, 1,t), REGNUM(p, 2,t), REGNUM(p, 3,t), \
5827   REGNUM(p, 4,t), REGNUM(p, 5,t), REGNUM(p, 6,t), REGNUM(p, 7,t), \
5828   REGNUM(p, 8,t), REGNUM(p, 9,t), REGNUM(p,10,t), REGNUM(p,11,t), \
5829   REGNUM(p,12,t), REGNUM(p,13,t), REGNUM(p,14,t), REGNUM(p,15,t), \
5830   REGNUM(p,16,t), REGNUM(p,17,t), REGNUM(p,18,t), REGNUM(p,19,t), \
5831   REGNUM(p,20,t), REGNUM(p,21,t), REGNUM(p,22,t), REGNUM(p,23,t), \
5832   REGNUM(p,24,t), REGNUM(p,25,t), REGNUM(p,26,t), REGNUM(p,27,t), \
5833   REGNUM(p,28,t), REGNUM(p,29,t), REGNUM(p,30,t)
5834 #define REGSET(p,t) \
5835   REGSET31(p,t), REGNUM(p,31,t)
5836
5837 /* These go into aarch64_reg_hsh hash-table.  */
5838 static const reg_entry reg_names[] = {
5839   /* Integer registers.  */
5840   REGSET31 (x, R_64), REGSET31 (X, R_64),
5841   REGSET31 (w, R_32), REGSET31 (W, R_32),
5842
5843   REGDEF (wsp, 31, SP_32), REGDEF (WSP, 31, SP_32),
5844   REGDEF (sp, 31, SP_64), REGDEF (SP, 31, SP_64),
5845
5846   REGDEF (wzr, 31, Z_32), REGDEF (WZR, 31, Z_32),
5847   REGDEF (xzr, 31, Z_64), REGDEF (XZR, 31, Z_64),
5848
5849   /* Coprocessor register numbers.  */
5850   REGSET (c, CN), REGSET (C, CN),
5851
5852   /* Floating-point single precision registers.  */
5853   REGSET (s, FP_S), REGSET (S, FP_S),
5854
5855   /* Floating-point double precision registers.  */
5856   REGSET (d, FP_D), REGSET (D, FP_D),
5857
5858   /* Floating-point half precision registers.  */
5859   REGSET (h, FP_H), REGSET (H, FP_H),
5860
5861   /* Floating-point byte precision registers.  */
5862   REGSET (b, FP_B), REGSET (B, FP_B),
5863
5864   /* Floating-point quad precision registers.  */
5865   REGSET (q, FP_Q), REGSET (Q, FP_Q),
5866
5867   /* FP/SIMD registers.  */
5868   REGSET (v, VN), REGSET (V, VN),
5869 };
5870
5871 #undef REGDEF
5872 #undef REGNUM
5873 #undef REGSET
5874
5875 #define N 1
5876 #define n 0
5877 #define Z 1
5878 #define z 0
5879 #define C 1
5880 #define c 0
5881 #define V 1
5882 #define v 0
5883 #define B(a,b,c,d) (((a) << 3) | ((b) << 2) | ((c) << 1) | (d))
5884 static const asm_nzcv nzcv_names[] = {
5885   {"nzcv", B (n, z, c, v)},
5886   {"nzcV", B (n, z, c, V)},
5887   {"nzCv", B (n, z, C, v)},
5888   {"nzCV", B (n, z, C, V)},
5889   {"nZcv", B (n, Z, c, v)},
5890   {"nZcV", B (n, Z, c, V)},
5891   {"nZCv", B (n, Z, C, v)},
5892   {"nZCV", B (n, Z, C, V)},
5893   {"Nzcv", B (N, z, c, v)},
5894   {"NzcV", B (N, z, c, V)},
5895   {"NzCv", B (N, z, C, v)},
5896   {"NzCV", B (N, z, C, V)},
5897   {"NZcv", B (N, Z, c, v)},
5898   {"NZcV", B (N, Z, c, V)},
5899   {"NZCv", B (N, Z, C, v)},
5900   {"NZCV", B (N, Z, C, V)}
5901 };
5902
5903 #undef N
5904 #undef n
5905 #undef Z
5906 #undef z
5907 #undef C
5908 #undef c
5909 #undef V
5910 #undef v
5911 #undef B
5912 \f
5913 /* MD interface: bits in the object file.  */
5914
5915 /* Turn an integer of n bytes (in val) into a stream of bytes appropriate
5916    for use in the a.out file, and stores them in the array pointed to by buf.
5917    This knows about the endian-ness of the target machine and does
5918    THE RIGHT THING, whatever it is.  Possible values for n are 1 (byte)
5919    2 (short) and 4 (long)  Floating numbers are put out as a series of
5920    LITTLENUMS (shorts, here at least).  */
5921
5922 void
5923 md_number_to_chars (char *buf, valueT val, int n)
5924 {
5925   if (target_big_endian)
5926     number_to_chars_bigendian (buf, val, n);
5927   else
5928     number_to_chars_littleendian (buf, val, n);
5929 }
5930
5931 /* MD interface: Sections.  */
5932
5933 /* Estimate the size of a frag before relaxing.  Assume everything fits in
5934    4 bytes.  */
5935
5936 int
5937 md_estimate_size_before_relax (fragS * fragp, segT segtype ATTRIBUTE_UNUSED)
5938 {
5939   fragp->fr_var = 4;
5940   return 4;
5941 }
5942
5943 /* Round up a section size to the appropriate boundary.  */
5944
5945 valueT
5946 md_section_align (segT segment ATTRIBUTE_UNUSED, valueT size)
5947 {
5948   return size;
5949 }
5950
5951 /* This is called from HANDLE_ALIGN in write.c.  Fill in the contents
5952    of an rs_align_code fragment.
5953
5954    Here we fill the frag with the appropriate info for padding the
5955    output stream.  The resulting frag will consist of a fixed (fr_fix)
5956    and of a repeating (fr_var) part.
5957
5958    The fixed content is always emitted before the repeating content and
5959    these two parts are used as follows in constructing the output:
5960    - the fixed part will be used to align to a valid instruction word
5961      boundary, in case that we start at a misaligned address; as no
5962      executable instruction can live at the misaligned location, we
5963      simply fill with zeros;
5964    - the variable part will be used to cover the remaining padding and
5965      we fill using the AArch64 NOP instruction.
5966
5967    Note that the size of a RS_ALIGN_CODE fragment is always 7 to provide
5968    enough storage space for up to 3 bytes for padding the back to a valid
5969    instruction alignment and exactly 4 bytes to store the NOP pattern.  */
5970
5971 void
5972 aarch64_handle_align (fragS * fragP)
5973 {
5974   /* NOP = d503201f */
5975   /* AArch64 instructions are always little-endian.  */
5976   static char const aarch64_noop[4] = { 0x1f, 0x20, 0x03, 0xd5 };
5977
5978   int bytes, fix, noop_size;
5979   char *p;
5980
5981   if (fragP->fr_type != rs_align_code)
5982     return;
5983
5984   bytes = fragP->fr_next->fr_address - fragP->fr_address - fragP->fr_fix;
5985   p = fragP->fr_literal + fragP->fr_fix;
5986
5987 #ifdef OBJ_ELF
5988   gas_assert (fragP->tc_frag_data.recorded);
5989 #endif
5990
5991   noop_size = sizeof (aarch64_noop);
5992
5993   fix = bytes & (noop_size - 1);
5994   if (fix)
5995     {
5996 #ifdef OBJ_ELF
5997       insert_data_mapping_symbol (MAP_INSN, fragP->fr_fix, fragP, fix);
5998 #endif
5999       memset (p, 0, fix);
6000       p += fix;
6001       fragP->fr_fix += fix;
6002     }
6003
6004   if (noop_size)
6005     memcpy (p, aarch64_noop, noop_size);
6006   fragP->fr_var = noop_size;
6007 }
6008
6009 /* Perform target specific initialisation of a frag.
6010    Note - despite the name this initialisation is not done when the frag
6011    is created, but only when its type is assigned.  A frag can be created
6012    and used a long time before its type is set, so beware of assuming that
6013    this initialisationis performed first.  */
6014
6015 #ifndef OBJ_ELF
6016 void
6017 aarch64_init_frag (fragS * fragP ATTRIBUTE_UNUSED,
6018                    int max_chars ATTRIBUTE_UNUSED)
6019 {
6020 }
6021
6022 #else /* OBJ_ELF is defined.  */
6023 void
6024 aarch64_init_frag (fragS * fragP, int max_chars)
6025 {
6026   /* Record a mapping symbol for alignment frags.  We will delete this
6027      later if the alignment ends up empty.  */
6028   if (!fragP->tc_frag_data.recorded)
6029     {
6030       fragP->tc_frag_data.recorded = 1;
6031       switch (fragP->fr_type)
6032         {
6033         case rs_align:
6034         case rs_align_test:
6035         case rs_fill:
6036           mapping_state_2 (MAP_DATA, max_chars);
6037           break;
6038         case rs_align_code:
6039           mapping_state_2 (MAP_INSN, max_chars);
6040           break;
6041         default:
6042           break;
6043         }
6044     }
6045 }
6046 \f
6047 /* Initialize the DWARF-2 unwind information for this procedure.  */
6048
6049 void
6050 tc_aarch64_frame_initial_instructions (void)
6051 {
6052   cfi_add_CFA_def_cfa (REG_SP, 0);
6053 }
6054 #endif /* OBJ_ELF */
6055
6056 /* Convert REGNAME to a DWARF-2 register number.  */
6057
6058 int
6059 tc_aarch64_regname_to_dw2regnum (char *regname)
6060 {
6061   const reg_entry *reg = parse_reg (&regname);
6062   if (reg == NULL)
6063     return -1;
6064
6065   switch (reg->type)
6066     {
6067     case REG_TYPE_SP_32:
6068     case REG_TYPE_SP_64:
6069     case REG_TYPE_R_32:
6070     case REG_TYPE_R_64:
6071       return reg->number;
6072
6073     case REG_TYPE_FP_B:
6074     case REG_TYPE_FP_H:
6075     case REG_TYPE_FP_S:
6076     case REG_TYPE_FP_D:
6077     case REG_TYPE_FP_Q:
6078       return reg->number + 64;
6079
6080     default:
6081       break;
6082     }
6083   return -1;
6084 }
6085
6086 /* Implement DWARF2_ADDR_SIZE.  */
6087
6088 int
6089 aarch64_dwarf2_addr_size (void)
6090 {
6091 #if defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_ELF)
6092   if (ilp32_p)
6093     return 4;
6094 #endif
6095   return bfd_arch_bits_per_address (stdoutput) / 8;
6096 }
6097
6098 /* MD interface: Symbol and relocation handling.  */
6099
6100 /* Return the address within the segment that a PC-relative fixup is
6101    relative to.  For AArch64 PC-relative fixups applied to instructions
6102    are generally relative to the location plus AARCH64_PCREL_OFFSET bytes.  */
6103
6104 long
6105 md_pcrel_from_section (fixS * fixP, segT seg)
6106 {
6107   offsetT base = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
6108
6109   /* If this is pc-relative and we are going to emit a relocation
6110      then we just want to put out any pipeline compensation that the linker
6111      will need.  Otherwise we want to use the calculated base.  */
6112   if (fixP->fx_pcrel
6113       && ((fixP->fx_addsy && S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != seg)
6114           || aarch64_force_relocation (fixP)))
6115     base = 0;
6116
6117   /* AArch64 should be consistent for all pc-relative relocations.  */
6118   return base + AARCH64_PCREL_OFFSET;
6119 }
6120
6121 /* Under ELF we need to default _GLOBAL_OFFSET_TABLE.
6122    Otherwise we have no need to default values of symbols.  */
6123
6124 symbolS *
6125 md_undefined_symbol (char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
6126 {
6127 #ifdef OBJ_ELF
6128   if (name[0] == '_' && name[1] == 'G'
6129       && streq (name, GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME))
6130     {
6131       if (!GOT_symbol)
6132         {
6133           if (symbol_find (name))
6134             as_bad (_("GOT already in the symbol table"));
6135
6136           GOT_symbol = symbol_new (name, undefined_section,
6137                                    (valueT) 0, &zero_address_frag);
6138         }
6139
6140       return GOT_symbol;
6141     }
6142 #endif
6143
6144   return 0;
6145 }
6146
6147 /* Return non-zero if the indicated VALUE has overflowed the maximum
6148    range expressible by a unsigned number with the indicated number of
6149    BITS.  */
6150
6151 static bfd_boolean
6152 unsigned_overflow (valueT value, unsigned bits)
6153 {
6154   valueT lim;
6155   if (bits >= sizeof (valueT) * 8)
6156     return FALSE;
6157   lim = (valueT) 1 << bits;
6158   return (value >= lim);
6159 }
6160
6161
6162 /* Return non-zero if the indicated VALUE has overflowed the maximum
6163    range expressible by an signed number with the indicated number of
6164    BITS.  */
6165
6166 static bfd_boolean
6167 signed_overflow (offsetT value, unsigned bits)
6168 {
6169   offsetT lim;
6170   if (bits >= sizeof (offsetT) * 8)
6171     return FALSE;
6172   lim = (offsetT) 1 << (bits - 1);
6173   return (value < -lim || value >= lim);
6174 }
6175
6176 /* Given an instruction in *INST, which is expected to be a scaled, 12-bit,
6177    unsigned immediate offset load/store instruction, try to encode it as
6178    an unscaled, 9-bit, signed immediate offset load/store instruction.
6179    Return TRUE if it is successful; otherwise return FALSE.
6180
6181    As a programmer-friendly assembler, LDUR/STUR instructions can be generated
6182    in response to the standard LDR/STR mnemonics when the immediate offset is
6183    unambiguous, i.e. when it is negative or unaligned.  */
6184
6185 static bfd_boolean
6186 try_to_encode_as_unscaled_ldst (aarch64_inst *instr)
6187 {
6188   int idx;
6189   enum aarch64_op new_op;
6190   const aarch64_opcode *new_opcode;
6191
6192   gas_assert (instr->opcode->iclass == ldst_pos);
6193
6194   switch (instr->opcode->op)
6195     {
6196     case OP_LDRB_POS:new_op = OP_LDURB; break;
6197     case OP_STRB_POS: new_op = OP_STURB; break;
6198     case OP_LDRSB_POS: new_op = OP_LDURSB; break;
6199     case OP_LDRH_POS: new_op = OP_LDURH; break;
6200     case OP_STRH_POS: new_op = OP_STURH; break;
6201     case OP_LDRSH_POS: new_op = OP_LDURSH; break;
6202     case OP_LDR_POS: new_op = OP_LDUR; break;
6203     case OP_STR_POS: new_op = OP_STUR; break;
6204     case OP_LDRF_POS: new_op = OP_LDURV; break;
6205     case OP_STRF_POS: new_op = OP_STURV; break;
6206     case OP_LDRSW_POS: new_op = OP_LDURSW; break;
6207     case OP_PRFM_POS: new_op = OP_PRFUM; break;
6208     default: new_op = OP_NIL; break;
6209     }
6210
6211   if (new_op == OP_NIL)
6212     return FALSE;
6213
6214   new_opcode = aarch64_get_opcode (new_op);
6215   gas_assert (new_opcode != NULL);
6216
6217   DEBUG_TRACE ("Check programmer-friendly STURB/LDURB -> STRB/LDRB: %d == %d",
6218                instr->opcode->op, new_opcode->op);
6219
6220   aarch64_replace_opcode (instr, new_opcode);
6221
6222   /* Clear up the ADDR_SIMM9's qualifier; otherwise the
6223      qualifier matching may fail because the out-of-date qualifier will
6224      prevent the operand being updated with a new and correct qualifier.  */
6225   idx = aarch64_operand_index (instr->opcode->operands,
6226                                AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9);
6227   gas_assert (idx == 1);
6228   instr->operands[idx].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_NIL;
6229
6230   DEBUG_TRACE ("Found LDURB entry to encode programmer-friendly LDRB");
6231
6232   if (!aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr, &instr->value, NULL, NULL))
6233     return FALSE;
6234
6235   return TRUE;
6236 }
6237
6238 /* Called by fix_insn to fix a MOV immediate alias instruction.
6239
6240    Operand for a generic move immediate instruction, which is an alias
6241    instruction that generates a single MOVZ, MOVN or ORR instruction to loads
6242    a 32-bit/64-bit immediate value into general register.  An assembler error
6243    shall result if the immediate cannot be created by a single one of these
6244    instructions. If there is a choice, then to ensure reversability an
6245    assembler must prefer a MOVZ to MOVN, and MOVZ or MOVN to ORR.  */
6246
6247 static void
6248 fix_mov_imm_insn (fixS *fixP, char *buf, aarch64_inst *instr, offsetT value)
6249 {
6250   const aarch64_opcode *opcode;
6251
6252   /* Need to check if the destination is SP/ZR.  The check has to be done
6253      before any aarch64_replace_opcode.  */
6254   int try_mov_wide_p = !aarch64_stack_pointer_p (&instr->operands[0]);
6255   int try_mov_bitmask_p = !aarch64_zero_register_p (&instr->operands[0]);
6256
6257   instr->operands[1].imm.value = value;
6258   instr->operands[1].skip = 0;
6259
6260   if (try_mov_wide_p)
6261     {
6262       /* Try the MOVZ alias.  */
6263       opcode = aarch64_get_opcode (OP_MOV_IMM_WIDE);
6264       aarch64_replace_opcode (instr, opcode);
6265       if (aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr,
6266                                  &instr->value, NULL, NULL))
6267         {
6268           put_aarch64_insn (buf, instr->value);
6269           return;
6270         }
6271       /* Try the MOVK alias.  */
6272       opcode = aarch64_get_opcode (OP_MOV_IMM_WIDEN);
6273       aarch64_replace_opcode (instr, opcode);
6274       if (aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr,
6275                                  &instr->value, NULL, NULL))
6276         {
6277           put_aarch64_insn (buf, instr->value);
6278           return;
6279         }
6280     }
6281
6282   if (try_mov_bitmask_p)
6283     {
6284       /* Try the ORR alias.  */
6285       opcode = aarch64_get_opcode (OP_MOV_IMM_LOG);
6286       aarch64_replace_opcode (instr, opcode);
6287       if (aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr,
6288                                  &instr->value, NULL, NULL))
6289         {
6290           put_aarch64_insn (buf, instr->value);
6291           return;
6292         }
6293     }
6294
6295   as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6296                 _("immediate cannot be moved by a single instruction"));
6297 }
6298
6299 /* An instruction operand which is immediate related may have symbol used
6300    in the assembly, e.g.
6301
6302      mov     w0, u32
6303      .set    u32,    0x00ffff00
6304
6305    At the time when the assembly instruction is parsed, a referenced symbol,
6306    like 'u32' in the above example may not have been seen; a fixS is created
6307    in such a case and is handled here after symbols have been resolved.
6308    Instruction is fixed up with VALUE using the information in *FIXP plus
6309    extra information in FLAGS.
6310
6311    This function is called by md_apply_fix to fix up instructions that need
6312    a fix-up described above but does not involve any linker-time relocation.  */
6313
6314 static void
6315 fix_insn (fixS *fixP, uint32_t flags, offsetT value)
6316 {
6317   int idx;
6318   uint32_t insn;
6319   char *buf = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
6320   enum aarch64_opnd opnd = fixP->tc_fix_data.opnd;
6321   aarch64_inst *new_inst = fixP->tc_fix_data.inst;
6322
6323   if (new_inst)
6324     {
6325       /* Now the instruction is about to be fixed-up, so the operand that
6326          was previously marked as 'ignored' needs to be unmarked in order
6327          to get the encoding done properly.  */
6328       idx = aarch64_operand_index (new_inst->opcode->operands, opnd);
6329       new_inst->operands[idx].skip = 0;
6330     }
6331
6332   gas_assert (opnd != AARCH64_OPND_NIL);
6333
6334   switch (opnd)
6335     {
6336     case AARCH64_OPND_EXCEPTION:
6337       if (unsigned_overflow (value, 16))
6338         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6339                       _("immediate out of range"));
6340       insn = get_aarch64_insn (buf);
6341       insn |= encode_svc_imm (value);
6342       put_aarch64_insn (buf, insn);
6343       break;
6344
6345     case AARCH64_OPND_AIMM:
6346       /* ADD or SUB with immediate.
6347          NOTE this assumes we come here with a add/sub shifted reg encoding
6348                   3  322|2222|2  2  2 21111 111111
6349                   1  098|7654|3  2  1 09876 543210 98765 43210
6350          0b000000 sf 000|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    ADD
6351          2b000000 sf 010|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    ADDS
6352          4b000000 sf 100|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    SUB
6353          6b000000 sf 110|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    SUBS
6354          ->
6355                   3  322|2222|2 2   221111111111
6356                   1  098|7654|3 2   109876543210 98765 43210
6357          11000000 sf 001|0001|shift imm12        Rn    Rd    ADD
6358          31000000 sf 011|0001|shift imm12        Rn    Rd    ADDS
6359          51000000 sf 101|0001|shift imm12        Rn    Rd    SUB
6360          71000000 sf 111|0001|shift imm12        Rn    Rd    SUBS
6361          Fields sf Rn Rd are already set.  */
6362       insn = get_aarch64_insn (buf);
6363       if (value < 0)
6364         {
6365           /* Add <-> sub.  */
6366           insn = reencode_addsub_switch_add_sub (insn);
6367           value = -value;
6368         }
6369
6370       if ((flags & FIXUP_F_HAS_EXPLICIT_SHIFT) == 0
6371           && unsigned_overflow (value, 12))
6372         {
6373           /* Try to shift the value by 12 to make it fit.  */
6374           if (((value >> 12) << 12) == value
6375               && ! unsigned_overflow (value, 12 + 12))
6376             {
6377               value >>= 12;
6378               insn |= encode_addsub_imm_shift_amount (1);
6379             }
6380         }
6381
6382       if (unsigned_overflow (value, 12))
6383         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6384                       _("immediate out of range"));
6385
6386       insn |= encode_addsub_imm (value);
6387
6388       put_aarch64_insn (buf, insn);
6389       break;
6390
6391     case AARCH64_OPND_SIMD_IMM:
6392     case AARCH64_OPND_SIMD_IMM_SFT:
6393     case AARCH64_OPND_LIMM:
6394       /* Bit mask immediate.  */
6395       gas_assert (new_inst != NULL);
6396       idx = aarch64_operand_index (new_inst->opcode->operands, opnd);
6397       new_inst->operands[idx].imm.value = value;
6398       if (aarch64_opcode_encode (new_inst->opcode, new_inst,
6399                                  &new_inst->value, NULL, NULL))
6400         put_aarch64_insn (buf, new_inst->value);
6401       else
6402         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6403                       _("invalid immediate"));
6404       break;
6405
6406     case AARCH64_OPND_HALF:
6407       /* 16-bit unsigned immediate.  */
6408       if (unsigned_overflow (value, 16))
6409         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6410                       _("immediate out of range"));
6411       insn = get_aarch64_insn (buf);
6412       insn |= encode_movw_imm (value & 0xffff);
6413       put_aarch64_insn (buf, insn);
6414       break;
6415
6416     case AARCH64_OPND_IMM_MOV:
6417       /* Operand for a generic move immediate instruction, which is
6418          an alias instruction that generates a single MOVZ, MOVN or ORR
6419          instruction to loads a 32-bit/64-bit immediate value into general
6420          register.  An assembler error shall result if the immediate cannot be
6421          created by a single one of these instructions. If there is a choice,
6422          then to ensure reversability an assembler must prefer a MOVZ to MOVN,
6423          and MOVZ or MOVN to ORR.  */
6424       gas_assert (new_inst != NULL);
6425       fix_mov_imm_insn (fixP, buf, new_inst, value);
6426       break;
6427
6428     case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM7:
6429     case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9:
6430     case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9_2:
6431     case AARCH64_OPND_ADDR_UIMM12:
6432       /* Immediate offset in an address.  */
6433       insn = get_aarch64_insn (buf);
6434
6435       gas_assert (new_inst != NULL && new_inst->value == insn);
6436       gas_assert (new_inst->opcode->operands[1] == opnd
6437                   || new_inst->opcode->operands[2] == opnd);
6438
6439       /* Get the index of the address operand.  */
6440       if (new_inst->opcode->operands[1] == opnd)
6441         /* e.g. STR <Xt>, [<Xn|SP>, <R><m>{, <extend> {<amount>}}].  */
6442         idx = 1;
6443       else
6444         /* e.g. LDP <Qt1>, <Qt2>, [<Xn|SP>{, #<imm>}].  */
6445         idx = 2;
6446
6447       /* Update the resolved offset value.  */
6448       new_inst->operands[idx].addr.offset.imm = value;
6449
6450       /* Encode/fix-up.  */
6451       if (aarch64_opcode_encode (new_inst->opcode, new_inst,
6452                                  &new_inst->value, NULL, NULL))
6453         {
6454           put_aarch64_insn (buf, new_inst->value);
6455           break;
6456         }
6457       else if (new_inst->opcode->iclass == ldst_pos
6458                && try_to_encode_as_unscaled_ldst (new_inst))
6459         {
6460           put_aarch64_insn (buf, new_inst->value);
6461           break;
6462         }
6463
6464       as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6465                     _("immediate offset out of range"));
6466       break;
6467
6468     default:
6469       gas_assert (0);
6470       as_fatal (_("unhandled operand code %d"), opnd);
6471     }
6472 }
6473
6474 /* Apply a fixup (fixP) to segment data, once it has been determined
6475    by our caller that we have all the info we need to fix it up.
6476
6477    Parameter valP is the pointer to the value of the bits.  */
6478
6479 void
6480 md_apply_fix (fixS * fixP, valueT * valP, segT seg)
6481 {
6482   offsetT value = *valP;
6483   uint32_t insn;
6484   char *buf = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
6485   int scale;
6486   unsigned flags = fixP->fx_addnumber;
6487
6488   DEBUG_TRACE ("\n\n");
6489   DEBUG_TRACE ("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~");
6490   DEBUG_TRACE ("Enter md_apply_fix");
6491
6492   gas_assert (fixP->fx_r_type <= BFD_RELOC_UNUSED);
6493
6494   /* Note whether this will delete the relocation.  */
6495
6496   if (fixP->fx_addsy == 0 && !fixP->fx_pcrel)
6497     fixP->fx_done = 1;
6498
6499   /* Process the relocations.  */
6500   switch (fixP->fx_r_type)
6501     {
6502     case BFD_RELOC_NONE:
6503       /* This will need to go in the object file.  */
6504       fixP->fx_done = 0;
6505       break;
6506
6507     case BFD_RELOC_8:
6508     case BFD_RELOC_8_PCREL:
6509       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6510         md_number_to_chars (buf, value, 1);
6511       break;
6512
6513     case BFD_RELOC_16:
6514     case BFD_RELOC_16_PCREL:
6515       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6516         md_number_to_chars (buf, value, 2);
6517       break;
6518
6519     case BFD_RELOC_32:
6520     case BFD_RELOC_32_PCREL:
6521       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6522         md_number_to_chars (buf, value, 4);
6523       break;
6524
6525     case BFD_RELOC_64:
6526     case BFD_RELOC_64_PCREL:
6527       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6528         md_number_to_chars (buf, value, 8);
6529       break;
6530
6531     case BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP:
6532       /* We claim that these fixups have been processed here, even if
6533          in fact we generate an error because we do not have a reloc
6534          for them, so tc_gen_reloc() will reject them.  */
6535       fixP->fx_done = 1;
6536       if (fixP->fx_addsy && !S_IS_DEFINED (fixP->fx_addsy))
6537         {
6538           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6539                         _("undefined symbol %s used as an immediate value"),
6540                         S_GET_NAME (fixP->fx_addsy));
6541           goto apply_fix_return;
6542         }
6543       fix_insn (fixP, flags, value);
6544       break;
6545
6546     case BFD_RELOC_AARCH64_LD_LO19_PCREL:
6547       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6548         {
6549           if (value & 3)
6550             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6551                           _("pc-relative load offset not word aligned"));
6552           if (signed_overflow (value, 21))
6553             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6554                           _("pc-relative load offset out of range"));
6555           insn = get_aarch64_insn (buf);
6556           insn |= encode_ld_lit_ofs_19 (value >> 2);
6557           put_aarch64_insn (buf, insn);
6558         }
6559       break;
6560
6561     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_LO21_PCREL:
6562       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6563         {
6564           if (signed_overflow (value, 21))
6565             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6566                           _("pc-relative address offset out of range"));
6567           insn = get_aarch64_insn (buf);
6568           insn |= encode_adr_imm (value);
6569           put_aarch64_insn (buf, insn);
6570         }
6571       break;
6572
6573     case BFD_RELOC_AARCH64_BRANCH19:
6574       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6575         {
6576           if (value & 3)
6577             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6578                           _("conditional branch target not word aligned"));
6579           if (signed_overflow (value, 21))
6580             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6581                           _("conditional branch out of range"));
6582           insn = get_aarch64_insn (buf);
6583           insn |= encode_cond_branch_ofs_19 (value >> 2);
6584           put_aarch64_insn (buf, insn);
6585         }
6586       break;
6587
6588     case BFD_RELOC_AARCH64_TSTBR14:
6589       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6590         {
6591           if (value & 3)
6592             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6593                           _("conditional branch target not word aligned"));
6594           if (signed_overflow (value, 16))
6595             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6596                           _("conditional branch out of range"));
6597           insn = get_aarch64_insn (buf);
6598           insn |= encode_tst_branch_ofs_14 (value >> 2);
6599           put_aarch64_insn (buf, insn);
6600         }
6601       break;
6602
6603     case BFD_RELOC_AARCH64_JUMP26:
6604     case BFD_RELOC_AARCH64_CALL26:
6605       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6606         {
6607           if (value & 3)
6608             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6609                           _("branch target not word aligned"));
6610           if (signed_overflow (value, 28))
6611             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6612                           _("branch out of range"));
6613           insn = get_aarch64_insn (buf);
6614           insn |= encode_branch_ofs_26 (value >> 2);
6615           put_aarch64_insn (buf, insn);
6616         }
6617       break;
6618
6619     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0:
6620     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
6621     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_NC:
6622       scale = 0;
6623       goto movw_common;
6624     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1:
6625     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
6626     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_NC:
6627       scale = 16;
6628       goto movw_common;
6629     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2:
6630     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
6631     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_NC:
6632       scale = 32;
6633       goto movw_common;
6634     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3:
6635       scale = 48;
6636     movw_common:
6637       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6638         {
6639           insn = get_aarch64_insn (buf);
6640
6641           if (!fixP->fx_done)
6642             {
6643               /* REL signed addend must fit in 16 bits */
6644               if (signed_overflow (value, 16))
6645                 as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6646                               _("offset out of range"));
6647             }
6648           else
6649             {
6650               /* Check for overflow and scale. */
6651               switch (fixP->fx_r_type)
6652                 {
6653                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0:
6654                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1:
6655                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2:
6656                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3:
6657                   if (unsigned_overflow (value, scale + 16))
6658                     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6659                                   _("unsigned value out of range"));
6660                   break;
6661                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
6662                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
6663                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
6664                   /* NOTE: We can only come here with movz or movn. */
6665                   if (signed_overflow (value, scale + 16))
6666                     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6667                                   _("signed value out of range"));
6668                   if (value < 0)
6669                     {
6670                       /* Force use of MOVN.  */
6671                       value = ~value;
6672                       insn = reencode_movzn_to_movn (insn);
6673                     }
6674                   else
6675                     {
6676                       /* Force use of MOVZ.  */
6677                       insn = reencode_movzn_to_movz (insn);
6678                     }
6679                   break;
6680                 default:
6681                   /* Unchecked relocations.  */
6682                   break;
6683                 }
6684               value >>= scale;
6685             }
6686
6687           /* Insert value into MOVN/MOVZ/MOVK instruction. */
6688           insn |= encode_movw_imm (value & 0xffff);
6689
6690           put_aarch64_insn (buf, insn);
6691         }
6692       break;
6693
6694     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_LO12_NC:
6695       fixP->fx_r_type = (ilp32_p
6696                          ? BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD32_GOTTPREL_LO12_NC
6697                          : BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD64_GOTTPREL_LO12_NC);
6698       S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
6699       /* Should always be exported to object file, see
6700          aarch64_force_relocation().  */
6701       gas_assert (!fixP->fx_done);
6702       gas_assert (seg->use_rela_p);
6703       break;
6704
6705     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_LO12_NC:
6706       fixP->fx_r_type = (ilp32_p
6707                          ? BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD32_LO12_NC
6708                          : BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD64_LO12_NC);
6709       S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
6710       /* Should always be exported to object file, see
6711          aarch64_force_relocation().  */
6712       gas_assert (!fixP->fx_done);
6713       gas_assert (seg->use_rela_p);
6714       break;
6715
6716     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD_LO12_NC:
6717     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PAGE21:
6718     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PREL21:
6719     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD32_LO12_NC:
6720     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD64_LO12_NC:
6721     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_PREL19:
6722     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADD_LO12_NC:
6723     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PAGE21:
6724     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PREL21:
6725     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_ADR_GOTTPREL_PAGE21:
6726     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD32_GOTTPREL_LO12_NC:
6727     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD64_GOTTPREL_LO12_NC:
6728     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_PREL19:
6729     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12:
6730     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12:
6731     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12_NC:
6732     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
6733     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC:
6734     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
6735     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC:
6736     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
6737       S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
6738       /* Should always be exported to object file, see
6739          aarch64_force_relocation().  */
6740       gas_assert (!fixP->fx_done);
6741       gas_assert (seg->use_rela_p);
6742       break;
6743
6744     case BFD_RELOC_AARCH64_LD_GOT_LO12_NC:
6745       /* Should always be exported to object file, see
6746          aarch64_force_relocation().  */
6747       fixP->fx_r_type = (ilp32_p
6748                          ? BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOT_LO12_NC
6749                          : BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOT_LO12_NC);
6750       gas_assert (!fixP->fx_done);
6751       gas_assert (seg->use_rela_p);
6752       break;
6753
6754     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL:
6755     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_NC_PCREL:
6756     case BFD_RELOC_AARCH64_ADD_LO12:
6757     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST8_LO12:
6758     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST16_LO12:
6759     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST32_LO12:
6760     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST64_LO12:
6761     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST128_LO12:
6762     case BFD_RELOC_AARCH64_GOT_LD_PREL19:
6763     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_GOT_PAGE:
6764     case BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOT_LO12_NC:
6765     case BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOT_LO12_NC:
6766       /* Should always be exported to object file, see
6767          aarch64_force_relocation().  */
6768       gas_assert (!fixP->fx_done);
6769       gas_assert (seg->use_rela_p);
6770       break;
6771
6772     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD:
6773     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LDR:
6774     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_CALL:
6775       break;
6776
6777     case BFD_RELOC_UNUSED:
6778       /* An error will already have been reported.  */
6779       break;
6780
6781     default:
6782       as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6783                     _("unexpected %s fixup"),
6784                     bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type));
6785       break;
6786     }
6787
6788 apply_fix_return:
6789   /* Free the allocated the struct aarch64_inst.
6790      N.B. currently there are very limited number of fix-up types actually use
6791      this field, so the impact on the performance should be minimal .  */
6792   if (fixP->tc_fix_data.inst != NULL)
6793     free (fixP->tc_fix_data.inst);
6794
6795   return;
6796 }
6797
6798 /* Translate internal representation of relocation info to BFD target
6799    format.  */
6800
6801 arelent *
6802 tc_gen_reloc (asection * section, fixS * fixp)
6803 {
6804   arelent *reloc;
6805   bfd_reloc_code_real_type code;
6806
6807   reloc = xmalloc (sizeof (arelent));
6808
6809   reloc->sym_ptr_ptr = xmalloc (sizeof (asymbol *));
6810   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
6811   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
6812
6813   if (fixp->fx_pcrel)
6814     {
6815       if (section->use_rela_p)
6816         fixp->fx_offset -= md_pcrel_from_section (fixp, section);
6817       else
6818         fixp->fx_offset = reloc->address;
6819     }
6820   reloc->addend = fixp->fx_offset;
6821
6822   code = fixp->fx_r_type;
6823   switch (code)
6824     {
6825     case BFD_RELOC_16:
6826       if (fixp->fx_pcrel)
6827         code = BFD_RELOC_16_PCREL;
6828       break;
6829
6830     case BFD_RELOC_32:
6831       if (fixp->fx_pcrel)
6832         code = BFD_RELOC_32_PCREL;
6833       break;
6834
6835     case BFD_RELOC_64:
6836       if (fixp->fx_pcrel)
6837         code = BFD_RELOC_64_PCREL;
6838       break;
6839
6840     default:
6841       break;
6842     }
6843
6844   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
6845   if (reloc->howto == NULL)
6846     {
6847       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
6848                     _
6849                     ("cannot represent %s relocation in this object file format"),
6850                     bfd_get_reloc_code_name (code));
6851       return NULL;
6852     }
6853
6854   return reloc;
6855 }
6856
6857 /* This fix_new is called by cons via TC_CONS_FIX_NEW.  */
6858
6859 void
6860 cons_fix_new_aarch64 (fragS * frag, int where, int size, expressionS * exp)
6861 {
6862   bfd_reloc_code_real_type type;
6863   int pcrel = 0;
6864
6865   /* Pick a reloc.
6866      FIXME: @@ Should look at CPU word size.  */
6867   switch (size)
6868     {
6869     case 1:
6870       type = BFD_RELOC_8;
6871       break;
6872     case 2:
6873       type = BFD_RELOC_16;
6874       break;
6875     case 4:
6876       type = BFD_RELOC_32;
6877       break;
6878     case 8:
6879       type = BFD_RELOC_64;
6880       break;
6881     default:
6882       as_bad (_("cannot do %u-byte relocation"), size);
6883       type = BFD_RELOC_UNUSED;
6884       break;
6885     }
6886
6887   fix_new_exp (frag, where, (int) size, exp, pcrel, type);
6888 }
6889
6890 int
6891 aarch64_force_relocation (struct fix *fixp)
6892 {
6893   switch (fixp->fx_r_type)
6894     {
6895     case BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP:
6896       /* Perform these "immediate" internal relocations
6897          even if the symbol is extern or weak.  */
6898       return 0;
6899
6900     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_LO12_NC:
6901     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_LO12_NC:
6902     case BFD_RELOC_AARCH64_LD_GOT_LO12_NC:
6903       /* Pseudo relocs that need to be fixed up according to
6904          ilp32_p.  */
6905       return 0;
6906
6907     case BFD_RELOC_AARCH64_ADD_LO12:
6908     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_GOT_PAGE:
6909     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_NC_PCREL:
6910     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL:
6911     case BFD_RELOC_AARCH64_GOT_LD_PREL19:
6912     case BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOT_LO12_NC:
6913     case BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOT_LO12_NC:
6914     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST128_LO12:
6915     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST16_LO12:
6916     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST32_LO12:
6917     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST64_LO12:
6918     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST8_LO12:
6919     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD_LO12_NC:
6920     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PAGE21:
6921     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PREL21:
6922     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD32_LO12_NC:
6923     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD64_LO12_NC:
6924     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_PREL19:
6925     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADD_LO12_NC:
6926     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PAGE21:
6927     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PREL21:
6928     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_ADR_GOTTPREL_PAGE21:
6929     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD32_GOTTPREL_LO12_NC:
6930     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD64_GOTTPREL_LO12_NC:
6931     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_PREL19:
6932     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12:
6933     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12:
6934     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12_NC:
6935     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
6936     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC:
6937     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
6938     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC:
6939     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
6940       /* Always leave these relocations for the linker.  */
6941       return 1;
6942
6943     default:
6944       break;
6945     }
6946
6947   return generic_force_reloc (fixp);
6948 }
6949
6950 #ifdef OBJ_ELF
6951
6952 const char *
6953 elf64_aarch64_target_format (void)
6954 {
6955   if (target_big_endian)
6956     return ilp32_p ? "elf32-bigaarch64" : "elf64-bigaarch64";
6957   else
6958     return ilp32_p ? "elf32-littleaarch64" : "elf64-littleaarch64";
6959 }
6960
6961 void
6962 aarch64elf_frob_symbol (symbolS * symp, int *puntp)
6963 {
6964   elf_frob_symbol (symp, puntp);
6965 }
6966 #endif
6967
6968 /* MD interface: Finalization.  */
6969
6970 /* A good place to do this, although this was probably not intended
6971    for this kind of use.  We need to dump the literal pool before
6972    references are made to a null symbol pointer.  */
6973
6974 void
6975 aarch64_cleanup (void)
6976 {
6977   literal_pool *pool;
6978
6979   for (pool = list_of_pools; pool; pool = pool->next)
6980     {
6981       /* Put it at the end of the relevant section.  */
6982       subseg_set (pool->section, pool->sub_section);
6983       s_ltorg (0);
6984     }
6985 }
6986
6987 #ifdef OBJ_ELF
6988 /* Remove any excess mapping symbols generated for alignment frags in
6989    SEC.  We may have created a mapping symbol before a zero byte
6990    alignment; remove it if there's a mapping symbol after the
6991    alignment.  */
6992 static void
6993 check_mapping_symbols (bfd * abfd ATTRIBUTE_UNUSED, asection * sec,
6994                        void *dummy ATTRIBUTE_UNUSED)
6995 {
6996   segment_info_type *seginfo = seg_info (sec);
6997   fragS *fragp;
6998
6999   if (seginfo == NULL || seginfo->frchainP == NULL)
7000     return;
7001
7002   for (fragp = seginfo->frchainP->frch_root;
7003        fragp != NULL; fragp = fragp->fr_next)
7004     {
7005       symbolS *sym = fragp->tc_frag_data.last_map;
7006       fragS *next = fragp->fr_next;
7007
7008       /* Variable-sized frags have been converted to fixed size by
7009          this point.  But if this was variable-sized to start with,
7010          there will be a fixed-size frag after it.  So don't handle
7011          next == NULL.  */
7012       if (sym == NULL || next == NULL)
7013         continue;
7014
7015       if (S_GET_VALUE (sym) < next->fr_address)
7016         /* Not at the end of this frag.  */
7017         continue;
7018       know (S_GET_VALUE (sym) == next->fr_address);
7019
7020       do
7021         {
7022           if (next->tc_frag_data.first_map != NULL)
7023             {
7024               /* Next frag starts with a mapping symbol.  Discard this
7025                  one.  */
7026               symbol_remove (sym, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
7027               break;
7028             }
7029
7030           if (next->fr_next == NULL)
7031             {
7032               /* This mapping symbol is at the end of the section.  Discard
7033                  it.  */
7034               know (next->fr_fix == 0 && next->fr_var == 0);
7035               symbol_remove (sym, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
7036               break;
7037             }
7038
7039           /* As long as we have empty frags without any mapping symbols,
7040              keep looking.  */
7041           /* If the next frag is non-empty and does not start with a
7042              mapping symbol, then this mapping symbol is required.  */
7043           if (next->fr_address != next->fr_next->fr_address)
7044             break;
7045
7046           next = next->fr_next;
7047         }
7048       while (next != NULL);
7049     }
7050 }
7051 #endif
7052
7053 /* Adjust the symbol table.  */
7054
7055 void
7056 aarch64_adjust_symtab (void)
7057 {
7058 #ifdef OBJ_ELF
7059   /* Remove any overlapping mapping symbols generated by alignment frags.  */
7060   bfd_map_over_sections (stdoutput, check_mapping_symbols, (char *) 0);
7061   /* Now do generic ELF adjustments.  */
7062   elf_adjust_symtab ();
7063 #endif
7064 }
7065
7066 static void
7067 checked_hash_insert (struct hash_control *table, const char *key, void *value)
7068 {
7069   const char *hash_err;
7070
7071   hash_err = hash_insert (table, key, value);
7072   if (hash_err)
7073     printf ("Internal Error:  Can't hash %s\n", key);
7074 }
7075
7076 static void
7077 fill_instruction_hash_table (void)
7078 {
7079   aarch64_opcode *opcode = aarch64_opcode_table;
7080
7081   while (opcode->name != NULL)
7082     {
7083       templates *templ, *new_templ;
7084       templ = hash_find (aarch64_ops_hsh, opcode->name);
7085
7086       new_templ = (templates *) xmalloc (sizeof (templates));
7087       new_templ->opcode = opcode;
7088       new_templ->next = NULL;
7089
7090       if (!templ)
7091         checked_hash_insert (aarch64_ops_hsh, opcode->name, (void *) new_templ);
7092       else
7093         {
7094           new_templ->next = templ->next;
7095           templ->next = new_templ;
7096         }
7097       ++opcode;
7098     }
7099 }
7100
7101 static inline void
7102 convert_to_upper (char *dst, const char *src, size_t num)
7103 {
7104   unsigned int i;
7105   for (i = 0; i < num && *src != '\0'; ++i, ++dst, ++src)
7106     *dst = TOUPPER (*src);
7107   *dst = '\0';
7108 }
7109
7110 /* Assume STR point to a lower-case string, allocate, convert and return
7111    the corresponding upper-case string.  */
7112 static inline const char*
7113 get_upper_str (const char *str)
7114 {
7115   char *ret;
7116   size_t len = strlen (str);
7117   if ((ret = xmalloc (len + 1)) == NULL)
7118     abort ();
7119   convert_to_upper (ret, str, len);
7120   return ret;
7121 }
7122
7123 /* MD interface: Initialization.  */
7124
7125 void
7126 md_begin (void)
7127 {
7128   unsigned mach;
7129   unsigned int i;
7130
7131   if ((aarch64_ops_hsh = hash_new ()) == NULL
7132       || (aarch64_cond_hsh = hash_new ()) == NULL
7133       || (aarch64_shift_hsh = hash_new ()) == NULL
7134       || (aarch64_sys_regs_hsh = hash_new ()) == NULL
7135       || (aarch64_pstatefield_hsh = hash_new ()) == NULL
7136       || (aarch64_sys_regs_ic_hsh = hash_new ()) == NULL
7137       || (aarch64_sys_regs_dc_hsh = hash_new ()) == NULL
7138       || (aarch64_sys_regs_at_hsh = hash_new ()) == NULL
7139       || (aarch64_sys_regs_tlbi_hsh = hash_new ()) == NULL
7140       || (aarch64_reg_hsh = hash_new ()) == NULL
7141       || (aarch64_barrier_opt_hsh = hash_new ()) == NULL
7142       || (aarch64_nzcv_hsh = hash_new ()) == NULL
7143       || (aarch64_pldop_hsh = hash_new ()) == NULL)
7144     as_fatal (_("virtual memory exhausted"));
7145
7146   fill_instruction_hash_table ();
7147
7148   for (i = 0; aarch64_sys_regs[i].name != NULL; ++i)
7149     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_hsh, aarch64_sys_regs[i].name,
7150                          (void *) (aarch64_sys_regs + i));
7151
7152   for (i = 0; aarch64_pstatefields[i].name != NULL; ++i)
7153     checked_hash_insert (aarch64_pstatefield_hsh,
7154                          aarch64_pstatefields[i].name,
7155                          (void *) (aarch64_pstatefields + i));
7156
7157   for (i = 0; aarch64_sys_regs_ic[i].template != NULL; i++)
7158     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_ic_hsh,
7159                          aarch64_sys_regs_ic[i].template,
7160                          (void *) (aarch64_sys_regs_ic + i));
7161
7162   for (i = 0; aarch64_sys_regs_dc[i].template != NULL; i++)
7163     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_dc_hsh,
7164                          aarch64_sys_regs_dc[i].template,
7165                          (void *) (aarch64_sys_regs_dc + i));
7166
7167   for (i = 0; aarch64_sys_regs_at[i].template != NULL; i++)
7168     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_at_hsh,
7169                          aarch64_sys_regs_at[i].template,
7170                          (void *) (aarch64_sys_regs_at + i));
7171
7172   for (i = 0; aarch64_sys_regs_tlbi[i].template != NULL; i++)
7173     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_tlbi_hsh,
7174                          aarch64_sys_regs_tlbi[i].template,
7175                          (void *) (aarch64_sys_regs_tlbi + i));
7176
7177   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (reg_names); i++)
7178     checked_hash_insert (aarch64_reg_hsh, reg_names[i].name,
7179                          (void *) (reg_names + i));
7180
7181   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (nzcv_names); i++)
7182     checked_hash_insert (aarch64_nzcv_hsh, nzcv_names[i].template,
7183                          (void *) (nzcv_names + i));
7184
7185   for (i = 0; aarch64_operand_modifiers[i].name != NULL; i++)
7186     {
7187       const char *name = aarch64_operand_modifiers[i].name;
7188       checked_hash_insert (aarch64_shift_hsh, name,
7189                            (void *) (aarch64_operand_modifiers + i));
7190       /* Also hash the name in the upper case.  */
7191       checked_hash_insert (aarch64_shift_hsh, get_upper_str (name),
7192                            (void *) (aarch64_operand_modifiers + i));
7193     }
7194
7195   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_conds); i++)
7196     {
7197       unsigned int j;
7198       /* A condition code may have alias(es), e.g. "cc", "lo" and "ul" are
7199          the same condition code.  */
7200       for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (aarch64_conds[i].names); ++j)
7201         {
7202           const char *name = aarch64_conds[i].names[j];
7203           if (name == NULL)
7204             break;
7205           checked_hash_insert (aarch64_cond_hsh, name,
7206                                (void *) (aarch64_conds + i));
7207           /* Also hash the name in the upper case.  */
7208           checked_hash_insert (aarch64_cond_hsh, get_upper_str (name),
7209                                (void *) (aarch64_conds + i));
7210         }
7211     }
7212
7213   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_barrier_options); i++)
7214     {
7215       const char *name = aarch64_barrier_options[i].name;
7216       /* Skip xx00 - the unallocated values of option.  */
7217       if ((i & 0x3) == 0)
7218         continue;
7219       checked_hash_insert (aarch64_barrier_opt_hsh, name,
7220                            (void *) (aarch64_barrier_options + i));
7221       /* Also hash the name in the upper case.  */
7222       checked_hash_insert (aarch64_barrier_opt_hsh, get_upper_str (name),
7223                            (void *) (aarch64_barrier_options + i));
7224     }
7225
7226   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_prfops); i++)
7227     {
7228       const char* name = aarch64_prfops[i].name;
7229       /* Skip the unallocated hint encodings.  */
7230       if (name == NULL)
7231         continue;
7232       checked_hash_insert (aarch64_pldop_hsh, name,
7233                            (void *) (aarch64_prfops + i));
7234       /* Also hash the name in the upper case.  */
7235       checked_hash_insert (aarch64_pldop_hsh, get_upper_str (name),
7236                            (void *) (aarch64_prfops + i));
7237     }
7238
7239   /* Set the cpu variant based on the command-line options.  */
7240   if (!mcpu_cpu_opt)
7241     mcpu_cpu_opt = march_cpu_opt;
7242
7243   if (!mcpu_cpu_opt)
7244     mcpu_cpu_opt = &cpu_default;
7245
7246   cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
7247
7248   /* Record the CPU type.  */
7249   mach = ilp32_p ? bfd_mach_aarch64_ilp32 : bfd_mach_aarch64;
7250
7251   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, mach);
7252 }
7253
7254 /* Command line processing.  */
7255
7256 const char *md_shortopts = "m:";
7257
7258 #ifdef AARCH64_BI_ENDIAN
7259 #define OPTION_EB (OPTION_MD_BASE + 0)
7260 #define OPTION_EL (OPTION_MD_BASE + 1)
7261 #else
7262 #if TARGET_BYTES_BIG_ENDIAN
7263 #define OPTION_EB (OPTION_MD_BASE + 0)
7264 #else
7265 #define OPTION_EL (OPTION_MD_BASE + 1)
7266 #endif
7267 #endif
7268
7269 struct option md_longopts[] = {
7270 #ifdef OPTION_EB
7271   {"EB", no_argument, NULL, OPTION_EB},
7272 #endif
7273 #ifdef OPTION_EL
7274   {"EL", no_argument, NULL, OPTION_EL},
7275 #endif
7276   {NULL, no_argument, NULL, 0}
7277 };
7278
7279 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
7280
7281 struct aarch64_option_table
7282 {
7283   char *option;                 /* Option name to match.  */
7284   char *help;                   /* Help information.  */
7285   int *var;                     /* Variable to change.  */
7286   int value;                    /* What to change it to.  */
7287   char *deprecated;             /* If non-null, print this message.  */
7288 };
7289
7290 static struct aarch64_option_table aarch64_opts[] = {
7291   {"mbig-endian", N_("assemble for big-endian"), &target_big_endian, 1, NULL},
7292   {"mlittle-endian", N_("assemble for little-endian"), &target_big_endian, 0,
7293    NULL},
7294 #ifdef DEBUG_AARCH64
7295   {"mdebug-dump", N_("temporary switch for dumping"), &debug_dump, 1, NULL},
7296 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
7297   {"mverbose-error", N_("output verbose error messages"), &verbose_error_p, 1,
7298    NULL},
7299   {"mno-verbose-error", N_("do not output verbose error messages"),
7300    &verbose_error_p, 0, NULL},
7301   {NULL, NULL, NULL, 0, NULL}
7302 };
7303
7304 struct aarch64_cpu_option_table
7305 {
7306   char *name;
7307   const aarch64_feature_set value;
7308   /* The canonical name of the CPU, or NULL to use NAME converted to upper
7309      case.  */
7310   const char *canonical_name;
7311 };
7312
7313 /* This list should, at a minimum, contain all the cpu names
7314    recognized by GCC.  */
7315 static const struct aarch64_cpu_option_table aarch64_cpus[] = {
7316   {"all", AARCH64_ANY, NULL},
7317   {"cortex-a53", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7318                                   AARCH64_FEATURE_CRC), "Cortex-A53"},
7319   {"cortex-a57", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7320                                   AARCH64_FEATURE_CRC), "Cortex-A57"},
7321   {"cortex-a72", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7322                                   AARCH64_FEATURE_CRC), "Cortex-A72"},
7323   {"thunderx", AARCH64_ARCH_V8, "Cavium ThunderX"},
7324   /* The 'xgene-1' name is an older name for 'xgene1', which was used
7325      in earlier releases and is superseded by 'xgene1' in all
7326      tools.  */
7327   {"xgene-1", AARCH64_ARCH_V8, "APM X-Gene 1"},
7328   {"xgene1", AARCH64_ARCH_V8, "APM X-Gene 1"},
7329   {"xgene2", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7330                               AARCH64_FEATURE_CRC), "APM X-Gene 2"},
7331   {"generic", AARCH64_ARCH_V8, NULL},
7332
7333   {NULL, AARCH64_ARCH_NONE, NULL}
7334 };
7335
7336 struct aarch64_arch_option_table
7337 {
7338   char *name;
7339   const aarch64_feature_set value;
7340 };
7341
7342 /* This list should, at a minimum, contain all the architecture names
7343    recognized by GCC.  */
7344 static const struct aarch64_arch_option_table aarch64_archs[] = {
7345   {"all", AARCH64_ANY},
7346   {"armv8-a", AARCH64_ARCH_V8},
7347   {NULL, AARCH64_ARCH_NONE}
7348 };
7349
7350 /* ISA extensions.  */
7351 struct aarch64_option_cpu_value_table
7352 {
7353   char *name;
7354   const aarch64_feature_set value;
7355 };
7356
7357 static const struct aarch64_option_cpu_value_table aarch64_features[] = {
7358   {"crc",               AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_CRC, 0)},
7359   {"crypto",            AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_CRYPTO, 0)},
7360   {"fp",                AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_FP, 0)},
7361   {"lse",               AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_LSE, 0)},
7362   {"simd",              AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_SIMD, 0)},
7363   {NULL,                AARCH64_ARCH_NONE}
7364 };
7365
7366 struct aarch64_long_option_table
7367 {
7368   char *option;                 /* Substring to match.  */
7369   char *help;                   /* Help information.  */
7370   int (*func) (char *subopt);   /* Function to decode sub-option.  */
7371   char *deprecated;             /* If non-null, print this message.  */
7372 };
7373
7374 static int
7375 aarch64_parse_features (char *str, const aarch64_feature_set **opt_p,
7376                         bfd_boolean ext_only)
7377 {
7378   /* We insist on extensions being added before being removed.  We achieve
7379      this by using the ADDING_VALUE variable to indicate whether we are
7380      adding an extension (1) or removing it (0) and only allowing it to
7381      change in the order -1 -> 1 -> 0.  */
7382   int adding_value = -1;
7383   aarch64_feature_set *ext_set = xmalloc (sizeof (aarch64_feature_set));
7384
7385   /* Copy the feature set, so that we can modify it.  */
7386   *ext_set = **opt_p;
7387   *opt_p = ext_set;
7388
7389   while (str != NULL && *str != 0)
7390     {
7391       const struct aarch64_option_cpu_value_table *opt;
7392       char *ext = NULL;
7393       int optlen;
7394
7395       if (!ext_only)
7396         {
7397           if (*str != '+')
7398             {
7399               as_bad (_("invalid architectural extension"));
7400               return 0;
7401             }
7402
7403           ext = strchr (++str, '+');
7404         }
7405
7406       if (ext != NULL)
7407         optlen = ext - str;
7408       else
7409         optlen = strlen (str);
7410
7411       if (optlen >= 2 && strncmp (str, "no", 2) == 0)
7412         {
7413           if (adding_value != 0)
7414             adding_value = 0;
7415           optlen -= 2;
7416           str += 2;
7417         }
7418       else if (optlen > 0)
7419         {
7420           if (adding_value == -1)
7421             adding_value = 1;
7422           else if (adding_value != 1)
7423             {
7424               as_bad (_("must specify extensions to add before specifying "
7425                         "those to remove"));
7426               return FALSE;
7427             }
7428         }
7429
7430       if (optlen == 0)
7431         {
7432           as_bad (_("missing architectural extension"));
7433           return 0;
7434         }
7435
7436       gas_assert (adding_value != -1);
7437
7438       for (opt = aarch64_features; opt->name != NULL; opt++)
7439         if (strncmp (opt->name, str, optlen) == 0)
7440           {
7441             /* Add or remove the extension.  */
7442             if (adding_value)
7443               AARCH64_MERGE_FEATURE_SETS (*ext_set, *ext_set, opt->value);
7444             else
7445               AARCH64_CLEAR_FEATURE (*ext_set, *ext_set, opt->value);
7446             break;
7447           }
7448
7449       if (opt->name == NULL)
7450         {
7451           as_bad (_("unknown architectural extension `%s'"), str);
7452           return 0;
7453         }
7454
7455       str = ext;
7456     };
7457
7458   return 1;
7459 }
7460
7461 static int
7462 aarch64_parse_cpu (char *str)
7463 {
7464   const struct aarch64_cpu_option_table *opt;
7465   char *ext = strchr (str, '+');
7466   size_t optlen;
7467
7468   if (ext != NULL)
7469     optlen = ext - str;
7470   else
7471     optlen = strlen (str);
7472
7473   if (optlen == 0)
7474     {
7475       as_bad (_("missing cpu name `%s'"), str);
7476       return 0;
7477     }
7478
7479   for (opt = aarch64_cpus; opt->name != NULL; opt++)
7480     if (strlen (opt->name) == optlen && strncmp (str, opt->name, optlen) == 0)
7481       {
7482         mcpu_cpu_opt = &opt->value;
7483         if (ext != NULL)
7484           return aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, FALSE);
7485
7486         return 1;
7487       }
7488
7489   as_bad (_("unknown cpu `%s'"), str);
7490   return 0;
7491 }
7492
7493 static int
7494 aarch64_parse_arch (char *str)
7495 {
7496   const struct aarch64_arch_option_table *opt;
7497   char *ext = strchr (str, '+');
7498   size_t optlen;
7499
7500   if (ext != NULL)
7501     optlen = ext - str;
7502   else
7503     optlen = strlen (str);
7504
7505   if (optlen == 0)
7506     {
7507       as_bad (_("missing architecture name `%s'"), str);
7508       return 0;
7509     }
7510
7511   for (opt = aarch64_archs; opt->name != NULL; opt++)
7512     if (strlen (opt->name) == optlen && strncmp (str, opt->name, optlen) == 0)
7513       {
7514         march_cpu_opt = &opt->value;
7515         if (ext != NULL)
7516           return aarch64_parse_features (ext, &march_cpu_opt, FALSE);
7517
7518         return 1;
7519       }
7520
7521   as_bad (_("unknown architecture `%s'\n"), str);
7522   return 0;
7523 }
7524
7525 /* ABIs.  */
7526 struct aarch64_option_abi_value_table
7527 {
7528   char *name;
7529   enum aarch64_abi_type value;
7530 };
7531
7532 static const struct aarch64_option_abi_value_table aarch64_abis[] = {
7533   {"ilp32",             AARCH64_ABI_ILP32},
7534   {"lp64",              AARCH64_ABI_LP64},
7535   {NULL,                0}
7536 };
7537
7538 static int
7539 aarch64_parse_abi (char *str)
7540 {
7541   const struct aarch64_option_abi_value_table *opt;
7542   size_t optlen = strlen (str);
7543
7544   if (optlen == 0)
7545     {
7546       as_bad (_("missing abi name `%s'"), str);
7547       return 0;
7548     }
7549
7550   for (opt = aarch64_abis; opt->name != NULL; opt++)
7551     if (strlen (opt->name) == optlen && strncmp (str, opt->name, optlen) == 0)
7552       {
7553         aarch64_abi = opt->value;
7554         return 1;
7555       }
7556
7557   as_bad (_("unknown abi `%s'\n"), str);
7558   return 0;
7559 }
7560
7561 static struct aarch64_long_option_table aarch64_long_opts[] = {
7562 #ifdef OBJ_ELF
7563   {"mabi=", N_("<abi name>\t  specify for ABI <abi name>"),
7564    aarch64_parse_abi, NULL},
7565 #endif /* OBJ_ELF */
7566   {"mcpu=", N_("<cpu name>\t  assemble for CPU <cpu name>"),
7567    aarch64_parse_cpu, NULL},
7568   {"march=", N_("<arch name>\t  assemble for architecture <arch name>"),
7569    aarch64_parse_arch, NULL},
7570   {NULL, NULL, 0, NULL}
7571 };
7572
7573 int
7574 md_parse_option (int c, char *arg)
7575 {
7576   struct aarch64_option_table *opt;
7577   struct aarch64_long_option_table *lopt;
7578
7579   switch (c)
7580     {
7581 #ifdef OPTION_EB
7582     case OPTION_EB:
7583       target_big_endian = 1;
7584       break;
7585 #endif
7586
7587 #ifdef OPTION_EL
7588     case OPTION_EL:
7589       target_big_endian = 0;
7590       break;
7591 #endif
7592
7593     case 'a':
7594       /* Listing option.  Just ignore these, we don't support additional
7595          ones.  */
7596       return 0;
7597
7598     default:
7599       for (opt = aarch64_opts; opt->option != NULL; opt++)
7600         {
7601           if (c == opt->option[0]
7602               && ((arg == NULL && opt->option[1] == 0)
7603                   || streq (arg, opt->option + 1)))
7604             {
7605               /* If the option is deprecated, tell the user.  */
7606               if (opt->deprecated != NULL)
7607                 as_tsktsk (_("option `-%c%s' is deprecated: %s"), c,
7608                            arg ? arg : "", _(opt->deprecated));
7609
7610               if (opt->var != NULL)
7611                 *opt->var = opt->value;
7612
7613               return 1;
7614             }
7615         }
7616
7617       for (lopt = aarch64_long_opts; lopt->option != NULL; lopt++)
7618         {
7619           /* These options are expected to have an argument.  */
7620           if (c == lopt->option[0]
7621               && arg != NULL
7622               && strncmp (arg, lopt->option + 1,
7623                           strlen (lopt->option + 1)) == 0)
7624             {
7625               /* If the option is deprecated, tell the user.  */
7626               if (lopt->deprecated != NULL)
7627                 as_tsktsk (_("option `-%c%s' is deprecated: %s"), c, arg,
7628                            _(lopt->deprecated));
7629
7630               /* Call the sup-option parser.  */
7631               return lopt->func (arg + strlen (lopt->option) - 1);
7632             }
7633         }
7634
7635       return 0;
7636     }
7637
7638   return 1;
7639 }
7640
7641 void
7642 md_show_usage (FILE * fp)
7643 {
7644   struct aarch64_option_table *opt;
7645   struct aarch64_long_option_table *lopt;
7646
7647   fprintf (fp, _(" AArch64-specific assembler options:\n"));
7648
7649   for (opt = aarch64_opts; opt->option != NULL; opt++)
7650     if (opt->help != NULL)
7651       fprintf (fp, "  -%-23s%s\n", opt->option, _(opt->help));
7652
7653   for (lopt = aarch64_long_opts; lopt->option != NULL; lopt++)
7654     if (lopt->help != NULL)
7655       fprintf (fp, "  -%s%s\n", lopt->option, _(lopt->help));
7656
7657 #ifdef OPTION_EB
7658   fprintf (fp, _("\
7659   -EB                     assemble code for a big-endian cpu\n"));
7660 #endif
7661
7662 #ifdef OPTION_EL
7663   fprintf (fp, _("\
7664   -EL                     assemble code for a little-endian cpu\n"));
7665 #endif
7666 }
7667
7668 /* Parse a .cpu directive.  */
7669
7670 static void
7671 s_aarch64_cpu (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
7672 {
7673   const struct aarch64_cpu_option_table *opt;
7674   char saved_char;
7675   char *name;
7676   char *ext;
7677   size_t optlen;
7678
7679   name = input_line_pointer;
7680   while (*input_line_pointer && !ISSPACE (*input_line_pointer))
7681     input_line_pointer++;
7682   saved_char = *input_line_pointer;
7683   *input_line_pointer = 0;
7684
7685   ext = strchr (name, '+');
7686
7687   if (ext != NULL)
7688     optlen = ext - name;
7689   else
7690     optlen = strlen (name);
7691
7692   /* Skip the first "all" entry.  */
7693   for (opt = aarch64_cpus + 1; opt->name != NULL; opt++)
7694     if (strlen (opt->name) == optlen
7695         && strncmp (name, opt->name, optlen) == 0)
7696       {
7697         mcpu_cpu_opt = &opt->value;
7698         if (ext != NULL)
7699           if (!aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, FALSE))
7700             return;
7701
7702         cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
7703
7704         *input_line_pointer = saved_char;
7705         demand_empty_rest_of_line ();
7706         return;
7707       }
7708   as_bad (_("unknown cpu `%s'"), name);
7709   *input_line_pointer = saved_char;
7710   ignore_rest_of_line ();
7711 }
7712
7713
7714 /* Parse a .arch directive.  */
7715
7716 static void
7717 s_aarch64_arch (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
7718 {
7719   const struct aarch64_arch_option_table *opt;
7720   char saved_char;
7721   char *name;
7722   char *ext;
7723   size_t optlen;
7724
7725   name = input_line_pointer;
7726   while (*input_line_pointer && !ISSPACE (*input_line_pointer))
7727     input_line_pointer++;
7728   saved_char = *input_line_pointer;
7729   *input_line_pointer = 0;
7730
7731   ext = strchr (name, '+');
7732
7733   if (ext != NULL)
7734     optlen = ext - name;
7735   else
7736     optlen = strlen (name);
7737
7738   /* Skip the first "all" entry.  */
7739   for (opt = aarch64_archs + 1; opt->name != NULL; opt++)
7740     if (strlen (opt->name) == optlen
7741         && strncmp (name, opt->name, optlen) == 0)
7742       {
7743         mcpu_cpu_opt = &opt->value;
7744         if (ext != NULL)
7745           if (!aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, FALSE))
7746             return;
7747
7748         cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
7749
7750         *input_line_pointer = saved_char;
7751         demand_empty_rest_of_line ();
7752         return;
7753       }
7754
7755   as_bad (_("unknown architecture `%s'\n"), name);
7756   *input_line_pointer = saved_char;
7757   ignore_rest_of_line ();
7758 }
7759
7760 /* Parse a .arch_extension directive.  */
7761
7762 static void
7763 s_aarch64_arch_extension (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
7764 {
7765   char saved_char;
7766   char *ext = input_line_pointer;;
7767
7768   while (*input_line_pointer && !ISSPACE (*input_line_pointer))
7769     input_line_pointer++;
7770   saved_char = *input_line_pointer;
7771   *input_line_pointer = 0;
7772
7773   if (!aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, TRUE))
7774     return;
7775
7776   cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
7777
7778   *input_line_pointer = saved_char;
7779   demand_empty_rest_of_line ();
7780 }
7781
7782 /* Copy symbol information.  */
7783
7784 void
7785 aarch64_copy_symbol_attributes (symbolS * dest, symbolS * src)
7786 {
7787   AARCH64_GET_FLAG (dest) = AARCH64_GET_FLAG (src);
7788 }