[AArch64][SVE 21/32] Add Zn and Pn registers
[external/binutils.git] / gas / config / tc-aarch64.c
1 /* tc-aarch64.c -- Assemble for the AArch64 ISA
2
3    Copyright (C) 2009-2016 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 vector_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 vector_type_el.  */
90 #define NTA_HASTYPE     1
91 #define NTA_HASINDEX    2
92 #define NTA_HASVARWIDTH 4
93
94 struct vector_type_el
95 {
96   enum vector_el_type type;
97   unsigned char defined;
98   unsigned width;
99   int64_t index;
100 };
101
102 #define FIXUP_F_HAS_EXPLICIT_SHIFT      0x00000001
103
104 struct reloc
105 {
106   bfd_reloc_code_real_type type;
107   expressionS exp;
108   int pc_rel;
109   enum aarch64_opnd opnd;
110   uint32_t flags;
111   unsigned need_libopcodes_p : 1;
112 };
113
114 struct aarch64_instruction
115 {
116   /* libopcodes structure for instruction intermediate representation.  */
117   aarch64_inst base;
118   /* Record assembly errors found during the parsing.  */
119   struct
120     {
121       enum aarch64_operand_error_kind kind;
122       const char *error;
123     } parsing_error;
124   /* The condition that appears in the assembly line.  */
125   int cond;
126   /* Relocation information (including the GAS internal fixup).  */
127   struct reloc reloc;
128   /* Need to generate an immediate in the literal pool.  */
129   unsigned gen_lit_pool : 1;
130 };
131
132 typedef struct aarch64_instruction aarch64_instruction;
133
134 static aarch64_instruction inst;
135
136 static bfd_boolean parse_operands (char *, const aarch64_opcode *);
137 static bfd_boolean programmer_friendly_fixup (aarch64_instruction *);
138
139 /* Diagnostics inline function utilites.
140
141    These are lightweight utlities which should only be called by parse_operands
142    and other parsers.  GAS processes each assembly line by parsing it against
143    instruction template(s), in the case of multiple templates (for the same
144    mnemonic name), those templates are tried one by one until one succeeds or
145    all fail.  An assembly line may fail a few templates before being
146    successfully parsed; an error saved here in most cases is not a user error
147    but an error indicating the current template is not the right template.
148    Therefore it is very important that errors can be saved at a low cost during
149    the parsing; we don't want to slow down the whole parsing by recording
150    non-user errors in detail.
151
152    Remember that the objective is to help GAS pick up the most approapriate
153    error message in the case of multiple templates, e.g. FMOV which has 8
154    templates.  */
155
156 static inline void
157 clear_error (void)
158 {
159   inst.parsing_error.kind = AARCH64_OPDE_NIL;
160   inst.parsing_error.error = NULL;
161 }
162
163 static inline bfd_boolean
164 error_p (void)
165 {
166   return inst.parsing_error.kind != AARCH64_OPDE_NIL;
167 }
168
169 static inline const char *
170 get_error_message (void)
171 {
172   return inst.parsing_error.error;
173 }
174
175 static inline enum aarch64_operand_error_kind
176 get_error_kind (void)
177 {
178   return inst.parsing_error.kind;
179 }
180
181 static inline void
182 set_error (enum aarch64_operand_error_kind kind, const char *error)
183 {
184   inst.parsing_error.kind = kind;
185   inst.parsing_error.error = error;
186 }
187
188 static inline void
189 set_recoverable_error (const char *error)
190 {
191   set_error (AARCH64_OPDE_RECOVERABLE, error);
192 }
193
194 /* Use the DESC field of the corresponding aarch64_operand entry to compose
195    the error message.  */
196 static inline void
197 set_default_error (void)
198 {
199   set_error (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR, NULL);
200 }
201
202 static inline void
203 set_syntax_error (const char *error)
204 {
205   set_error (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR, error);
206 }
207
208 static inline void
209 set_first_syntax_error (const char *error)
210 {
211   if (! error_p ())
212     set_error (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR, error);
213 }
214
215 static inline void
216 set_fatal_syntax_error (const char *error)
217 {
218   set_error (AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR, error);
219 }
220 \f
221 /* Number of littlenums required to hold an extended precision number.  */
222 #define MAX_LITTLENUMS 6
223
224 /* Return value for certain parsers when the parsing fails; those parsers
225    return the information of the parsed result, e.g. register number, on
226    success.  */
227 #define PARSE_FAIL -1
228
229 /* This is an invalid condition code that means no conditional field is
230    present. */
231 #define COND_ALWAYS 0x10
232
233 typedef struct
234 {
235   const char *template;
236   unsigned long value;
237 } asm_barrier_opt;
238
239 typedef struct
240 {
241   const char *template;
242   uint32_t value;
243 } asm_nzcv;
244
245 struct reloc_entry
246 {
247   char *name;
248   bfd_reloc_code_real_type reloc;
249 };
250
251 /* Macros to define the register types and masks for the purpose
252    of parsing.  */
253
254 #undef AARCH64_REG_TYPES
255 #define AARCH64_REG_TYPES       \
256   BASIC_REG_TYPE(R_32)  /* w[0-30] */   \
257   BASIC_REG_TYPE(R_64)  /* x[0-30] */   \
258   BASIC_REG_TYPE(SP_32) /* wsp     */   \
259   BASIC_REG_TYPE(SP_64) /* sp      */   \
260   BASIC_REG_TYPE(Z_32)  /* wzr     */   \
261   BASIC_REG_TYPE(Z_64)  /* xzr     */   \
262   BASIC_REG_TYPE(FP_B)  /* b[0-31] *//* NOTE: keep FP_[BHSDQ] consecutive! */\
263   BASIC_REG_TYPE(FP_H)  /* h[0-31] */   \
264   BASIC_REG_TYPE(FP_S)  /* s[0-31] */   \
265   BASIC_REG_TYPE(FP_D)  /* d[0-31] */   \
266   BASIC_REG_TYPE(FP_Q)  /* q[0-31] */   \
267   BASIC_REG_TYPE(CN)    /* c[0-7]  */   \
268   BASIC_REG_TYPE(VN)    /* v[0-31] */   \
269   BASIC_REG_TYPE(ZN)    /* z[0-31] */   \
270   BASIC_REG_TYPE(PN)    /* p[0-15] */   \
271   /* Typecheck: any 64-bit int reg         (inc SP exc XZR).  */        \
272   MULTI_REG_TYPE(R64_SP, REG_TYPE(R_64) | REG_TYPE(SP_64))              \
273   /* Typecheck: x[0-30], w[0-30] or [xw]zr.  */                         \
274   MULTI_REG_TYPE(R_Z, REG_TYPE(R_32) | REG_TYPE(R_64)                   \
275                  | REG_TYPE(Z_32) | REG_TYPE(Z_64))                     \
276   /* Typecheck: x[0-30], w[0-30] or {w}sp.  */                          \
277   MULTI_REG_TYPE(R_SP, REG_TYPE(R_32) | REG_TYPE(R_64)                  \
278                  | REG_TYPE(SP_32) | REG_TYPE(SP_64))                   \
279   /* Typecheck: any int                    (inc {W}SP inc [WX]ZR).  */  \
280   MULTI_REG_TYPE(R_Z_SP, REG_TYPE(R_32) | REG_TYPE(R_64)                \
281                  | REG_TYPE(SP_32) | REG_TYPE(SP_64)                    \
282                  | REG_TYPE(Z_32) | REG_TYPE(Z_64))                     \
283   /* Typecheck: any [BHSDQ]P FP.  */                                    \
284   MULTI_REG_TYPE(BHSDQ, REG_TYPE(FP_B) | REG_TYPE(FP_H)                 \
285                  | REG_TYPE(FP_S) | REG_TYPE(FP_D) | REG_TYPE(FP_Q))    \
286   /* Typecheck: any int or [BHSDQ]P FP or V reg (exc SP inc [WX]ZR).  */ \
287   MULTI_REG_TYPE(R_Z_BHSDQ_V, REG_TYPE(R_32) | REG_TYPE(R_64)           \
288                  | REG_TYPE(Z_32) | REG_TYPE(Z_64) | REG_TYPE(VN)       \
289                  | REG_TYPE(FP_B) | REG_TYPE(FP_H)                      \
290                  | REG_TYPE(FP_S) | REG_TYPE(FP_D) | REG_TYPE(FP_Q))    \
291   /* Any integer register; used for error messages only.  */            \
292   MULTI_REG_TYPE(R_N, 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   /* Pseudo type to mark the end of the enumerator sequence.  */        \
296   BASIC_REG_TYPE(MAX)
297
298 #undef BASIC_REG_TYPE
299 #define BASIC_REG_TYPE(T)       REG_TYPE_##T,
300 #undef MULTI_REG_TYPE
301 #define MULTI_REG_TYPE(T,V)     BASIC_REG_TYPE(T)
302
303 /* Register type enumerators.  */
304 typedef enum aarch64_reg_type_
305 {
306   /* A list of REG_TYPE_*.  */
307   AARCH64_REG_TYPES
308 } aarch64_reg_type;
309
310 #undef BASIC_REG_TYPE
311 #define BASIC_REG_TYPE(T)       1 << REG_TYPE_##T,
312 #undef REG_TYPE
313 #define REG_TYPE(T)             (1 << REG_TYPE_##T)
314 #undef MULTI_REG_TYPE
315 #define MULTI_REG_TYPE(T,V)     V,
316
317 /* Structure for a hash table entry for a register.  */
318 typedef struct
319 {
320   const char *name;
321   unsigned char number;
322   ENUM_BITFIELD (aarch64_reg_type_) type : 8;
323   unsigned char builtin;
324 } reg_entry;
325
326 /* Values indexed by aarch64_reg_type to assist the type checking.  */
327 static const unsigned reg_type_masks[] =
328 {
329   AARCH64_REG_TYPES
330 };
331
332 #undef BASIC_REG_TYPE
333 #undef REG_TYPE
334 #undef MULTI_REG_TYPE
335 #undef AARCH64_REG_TYPES
336
337 /* Diagnostics used when we don't get a register of the expected type.
338    Note:  this has to synchronized with aarch64_reg_type definitions
339    above.  */
340 static const char *
341 get_reg_expected_msg (aarch64_reg_type reg_type)
342 {
343   const char *msg;
344
345   switch (reg_type)
346     {
347     case REG_TYPE_R_32:
348       msg = N_("integer 32-bit register expected");
349       break;
350     case REG_TYPE_R_64:
351       msg = N_("integer 64-bit register expected");
352       break;
353     case REG_TYPE_R_N:
354       msg = N_("integer register expected");
355       break;
356     case REG_TYPE_R64_SP:
357       msg = N_("64-bit integer or SP register expected");
358       break;
359     case REG_TYPE_R_Z:
360       msg = N_("integer or zero register expected");
361       break;
362     case REG_TYPE_R_SP:
363       msg = N_("integer or SP register expected");
364       break;
365     case REG_TYPE_R_Z_SP:
366       msg = N_("integer, zero or SP register expected");
367       break;
368     case REG_TYPE_FP_B:
369       msg = N_("8-bit SIMD scalar register expected");
370       break;
371     case REG_TYPE_FP_H:
372       msg = N_("16-bit SIMD scalar or floating-point half precision "
373                "register expected");
374       break;
375     case REG_TYPE_FP_S:
376       msg = N_("32-bit SIMD scalar or floating-point single precision "
377                "register expected");
378       break;
379     case REG_TYPE_FP_D:
380       msg = N_("64-bit SIMD scalar or floating-point double precision "
381                "register expected");
382       break;
383     case REG_TYPE_FP_Q:
384       msg = N_("128-bit SIMD scalar or floating-point quad precision "
385                "register expected");
386       break;
387     case REG_TYPE_CN:
388       msg = N_("C0 - C15 expected");
389       break;
390     case REG_TYPE_R_Z_BHSDQ_V:
391       msg = N_("register expected");
392       break;
393     case REG_TYPE_BHSDQ:        /* any [BHSDQ]P FP  */
394       msg = N_("SIMD scalar or floating-point register expected");
395       break;
396     case REG_TYPE_VN:           /* any V reg  */
397       msg = N_("vector register expected");
398       break;
399     case REG_TYPE_ZN:
400       msg = N_("SVE vector register expected");
401       break;
402     case REG_TYPE_PN:
403       msg = N_("SVE predicate register expected");
404       break;
405     default:
406       as_fatal (_("invalid register type %d"), reg_type);
407     }
408   return msg;
409 }
410
411 /* Some well known registers that we refer to directly elsewhere.  */
412 #define REG_SP  31
413
414 /* Instructions take 4 bytes in the object file.  */
415 #define INSN_SIZE       4
416
417 static struct hash_control *aarch64_ops_hsh;
418 static struct hash_control *aarch64_cond_hsh;
419 static struct hash_control *aarch64_shift_hsh;
420 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_hsh;
421 static struct hash_control *aarch64_pstatefield_hsh;
422 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_ic_hsh;
423 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_dc_hsh;
424 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_at_hsh;
425 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_tlbi_hsh;
426 static struct hash_control *aarch64_reg_hsh;
427 static struct hash_control *aarch64_barrier_opt_hsh;
428 static struct hash_control *aarch64_nzcv_hsh;
429 static struct hash_control *aarch64_pldop_hsh;
430 static struct hash_control *aarch64_hint_opt_hsh;
431
432 /* Stuff needed to resolve the label ambiguity
433    As:
434      ...
435      label:   <insn>
436    may differ from:
437      ...
438      label:
439               <insn>  */
440
441 static symbolS *last_label_seen;
442
443 /* Literal pool structure.  Held on a per-section
444    and per-sub-section basis.  */
445
446 #define MAX_LITERAL_POOL_SIZE 1024
447 typedef struct literal_expression
448 {
449   expressionS exp;
450   /* If exp.op == O_big then this bignum holds a copy of the global bignum value.  */
451   LITTLENUM_TYPE * bignum;
452 } literal_expression;
453
454 typedef struct literal_pool
455 {
456   literal_expression literals[MAX_LITERAL_POOL_SIZE];
457   unsigned int next_free_entry;
458   unsigned int id;
459   symbolS *symbol;
460   segT section;
461   subsegT sub_section;
462   int size;
463   struct literal_pool *next;
464 } literal_pool;
465
466 /* Pointer to a linked list of literal pools.  */
467 static literal_pool *list_of_pools = NULL;
468 \f
469 /* Pure syntax.  */
470
471 /* This array holds the chars that always start a comment.  If the
472    pre-processor is disabled, these aren't very useful.  */
473 const char comment_chars[] = "";
474
475 /* This array holds the chars that only start a comment at the beginning of
476    a line.  If the line seems to have the form '# 123 filename'
477    .line and .file directives will appear in the pre-processed output.  */
478 /* Note that input_file.c hand checks for '#' at the beginning of the
479    first line of the input file.  This is because the compiler outputs
480    #NO_APP at the beginning of its output.  */
481 /* Also note that comments like this one will always work.  */
482 const char line_comment_chars[] = "#";
483
484 const char line_separator_chars[] = ";";
485
486 /* Chars that can be used to separate mant
487    from exp in floating point numbers.  */
488 const char EXP_CHARS[] = "eE";
489
490 /* Chars that mean this number is a floating point constant.  */
491 /* As in 0f12.456  */
492 /* or    0d1.2345e12  */
493
494 const char FLT_CHARS[] = "rRsSfFdDxXeEpP";
495
496 /* Prefix character that indicates the start of an immediate value.  */
497 #define is_immediate_prefix(C) ((C) == '#')
498
499 /* Separator character handling.  */
500
501 #define skip_whitespace(str)  do { if (*(str) == ' ') ++(str); } while (0)
502
503 static inline bfd_boolean
504 skip_past_char (char **str, char c)
505 {
506   if (**str == c)
507     {
508       (*str)++;
509       return TRUE;
510     }
511   else
512     return FALSE;
513 }
514
515 #define skip_past_comma(str) skip_past_char (str, ',')
516
517 /* Arithmetic expressions (possibly involving symbols).  */
518
519 static bfd_boolean in_my_get_expression_p = FALSE;
520
521 /* Third argument to my_get_expression.  */
522 #define GE_NO_PREFIX 0
523 #define GE_OPT_PREFIX 1
524
525 /* Return TRUE if the string pointed by *STR is successfully parsed
526    as an valid expression; *EP will be filled with the information of
527    such an expression.  Otherwise return FALSE.  */
528
529 static bfd_boolean
530 my_get_expression (expressionS * ep, char **str, int prefix_mode,
531                    int reject_absent)
532 {
533   char *save_in;
534   segT seg;
535   int prefix_present_p = 0;
536
537   switch (prefix_mode)
538     {
539     case GE_NO_PREFIX:
540       break;
541     case GE_OPT_PREFIX:
542       if (is_immediate_prefix (**str))
543         {
544           (*str)++;
545           prefix_present_p = 1;
546         }
547       break;
548     default:
549       abort ();
550     }
551
552   memset (ep, 0, sizeof (expressionS));
553
554   save_in = input_line_pointer;
555   input_line_pointer = *str;
556   in_my_get_expression_p = TRUE;
557   seg = expression (ep);
558   in_my_get_expression_p = FALSE;
559
560   if (ep->X_op == O_illegal || (reject_absent && ep->X_op == O_absent))
561     {
562       /* We found a bad expression in md_operand().  */
563       *str = input_line_pointer;
564       input_line_pointer = save_in;
565       if (prefix_present_p && ! error_p ())
566         set_fatal_syntax_error (_("bad expression"));
567       else
568         set_first_syntax_error (_("bad expression"));
569       return FALSE;
570     }
571
572 #ifdef OBJ_AOUT
573   if (seg != absolute_section
574       && seg != text_section
575       && seg != data_section
576       && seg != bss_section && seg != undefined_section)
577     {
578       set_syntax_error (_("bad segment"));
579       *str = input_line_pointer;
580       input_line_pointer = save_in;
581       return FALSE;
582     }
583 #else
584   (void) seg;
585 #endif
586
587   *str = input_line_pointer;
588   input_line_pointer = save_in;
589   return TRUE;
590 }
591
592 /* Turn a string in input_line_pointer into a floating point constant
593    of type TYPE, and store the appropriate bytes in *LITP.  The number
594    of LITTLENUMS emitted is stored in *SIZEP.  An error message is
595    returned, or NULL on OK.  */
596
597 const char *
598 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
599 {
600   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, target_big_endian);
601 }
602
603 /* We handle all bad expressions here, so that we can report the faulty
604    instruction in the error message.  */
605 void
606 md_operand (expressionS * exp)
607 {
608   if (in_my_get_expression_p)
609     exp->X_op = O_illegal;
610 }
611
612 /* Immediate values.  */
613
614 /* Errors may be set multiple times during parsing or bit encoding
615    (particularly in the Neon bits), but usually the earliest error which is set
616    will be the most meaningful. Avoid overwriting it with later (cascading)
617    errors by calling this function.  */
618
619 static void
620 first_error (const char *error)
621 {
622   if (! error_p ())
623     set_syntax_error (error);
624 }
625
626 /* Similiar to first_error, but this function accepts formatted error
627    message.  */
628 static void
629 first_error_fmt (const char *format, ...)
630 {
631   va_list args;
632   enum
633   { size = 100 };
634   /* N.B. this single buffer will not cause error messages for different
635      instructions to pollute each other; this is because at the end of
636      processing of each assembly line, error message if any will be
637      collected by as_bad.  */
638   static char buffer[size];
639
640   if (! error_p ())
641     {
642       int ret ATTRIBUTE_UNUSED;
643       va_start (args, format);
644       ret = vsnprintf (buffer, size, format, args);
645       know (ret <= size - 1 && ret >= 0);
646       va_end (args);
647       set_syntax_error (buffer);
648     }
649 }
650
651 /* Register parsing.  */
652
653 /* Generic register parser which is called by other specialized
654    register parsers.
655    CCP points to what should be the beginning of a register name.
656    If it is indeed a valid register name, advance CCP over it and
657    return the reg_entry structure; otherwise return NULL.
658    It does not issue diagnostics.  */
659
660 static reg_entry *
661 parse_reg (char **ccp)
662 {
663   char *start = *ccp;
664   char *p;
665   reg_entry *reg;
666
667 #ifdef REGISTER_PREFIX
668   if (*start != REGISTER_PREFIX)
669     return NULL;
670   start++;
671 #endif
672
673   p = start;
674   if (!ISALPHA (*p) || !is_name_beginner (*p))
675     return NULL;
676
677   do
678     p++;
679   while (ISALPHA (*p) || ISDIGIT (*p) || *p == '_');
680
681   reg = (reg_entry *) hash_find_n (aarch64_reg_hsh, start, p - start);
682
683   if (!reg)
684     return NULL;
685
686   *ccp = p;
687   return reg;
688 }
689
690 /* Return TRUE if REG->TYPE is a valid type of TYPE; otherwise
691    return FALSE.  */
692 static bfd_boolean
693 aarch64_check_reg_type (const reg_entry *reg, aarch64_reg_type type)
694 {
695   return (reg_type_masks[type] & (1 << reg->type)) != 0;
696 }
697
698 /* Try to parse a base or offset register.  Return the register entry
699    on success, setting *QUALIFIER to the register qualifier.  Return null
700    otherwise.
701
702    Note that this function does not issue any diagnostics.  */
703
704 static const reg_entry *
705 aarch64_reg_parse_32_64 (char **ccp, aarch64_opnd_qualifier_t *qualifier)
706 {
707   char *str = *ccp;
708   const reg_entry *reg = parse_reg (&str);
709
710   if (reg == NULL)
711     return NULL;
712
713   switch (reg->type)
714     {
715     case REG_TYPE_R_32:
716     case REG_TYPE_SP_32:
717     case REG_TYPE_Z_32:
718       *qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W;
719       break;
720
721     case REG_TYPE_R_64:
722     case REG_TYPE_SP_64:
723     case REG_TYPE_Z_64:
724       *qualifier = AARCH64_OPND_QLF_X;
725       break;
726
727     default:
728       return NULL;
729     }
730
731   *ccp = str;
732
733   return reg;
734 }
735
736 /* Parse the qualifier of a vector register or vector element of type
737    REG_TYPE.  Fill in *PARSED_TYPE and return TRUE if the parsing
738    succeeds; otherwise return FALSE.
739
740    Accept only one occurrence of:
741    8b 16b 2h 4h 8h 2s 4s 1d 2d
742    b h s d q  */
743 static bfd_boolean
744 parse_vector_type_for_operand (aarch64_reg_type reg_type,
745                                struct vector_type_el *parsed_type, char **str)
746 {
747   char *ptr = *str;
748   unsigned width;
749   unsigned element_size;
750   enum vector_el_type type;
751
752   /* skip '.' */
753   ptr++;
754
755   if (reg_type == REG_TYPE_ZN || reg_type == REG_TYPE_PN || !ISDIGIT (*ptr))
756     {
757       width = 0;
758       goto elt_size;
759     }
760   width = strtoul (ptr, &ptr, 10);
761   if (width != 1 && width != 2 && width != 4 && width != 8 && width != 16)
762     {
763       first_error_fmt (_("bad size %d in vector width specifier"), width);
764       return FALSE;
765     }
766
767 elt_size:
768   switch (TOLOWER (*ptr))
769     {
770     case 'b':
771       type = NT_b;
772       element_size = 8;
773       break;
774     case 'h':
775       type = NT_h;
776       element_size = 16;
777       break;
778     case 's':
779       type = NT_s;
780       element_size = 32;
781       break;
782     case 'd':
783       type = NT_d;
784       element_size = 64;
785       break;
786     case 'q':
787       if (width == 1)
788         {
789           type = NT_q;
790           element_size = 128;
791           break;
792         }
793       /* fall through.  */
794     default:
795       if (*ptr != '\0')
796         first_error_fmt (_("unexpected character `%c' in element size"), *ptr);
797       else
798         first_error (_("missing element size"));
799       return FALSE;
800     }
801   if (width != 0 && width * element_size != 64 && width * element_size != 128
802       && !(width == 2 && element_size == 16))
803     {
804       first_error_fmt (_
805                        ("invalid element size %d and vector size combination %c"),
806                        width, *ptr);
807       return FALSE;
808     }
809   ptr++;
810
811   parsed_type->type = type;
812   parsed_type->width = width;
813
814   *str = ptr;
815
816   return TRUE;
817 }
818
819 /* Parse a register of the type TYPE.
820
821    Return PARSE_FAIL if the string pointed by *CCP is not a valid register
822    name or the parsed register is not of TYPE.
823
824    Otherwise return the register number, and optionally fill in the actual
825    type of the register in *RTYPE when multiple alternatives were given, and
826    return the register shape and element index information in *TYPEINFO.
827
828    IN_REG_LIST should be set with TRUE if the caller is parsing a register
829    list.  */
830
831 static int
832 parse_typed_reg (char **ccp, aarch64_reg_type type, aarch64_reg_type *rtype,
833                  struct vector_type_el *typeinfo, bfd_boolean in_reg_list)
834 {
835   char *str = *ccp;
836   const reg_entry *reg = parse_reg (&str);
837   struct vector_type_el atype;
838   struct vector_type_el parsetype;
839   bfd_boolean is_typed_vecreg = FALSE;
840
841   atype.defined = 0;
842   atype.type = NT_invtype;
843   atype.width = -1;
844   atype.index = 0;
845
846   if (reg == NULL)
847     {
848       if (typeinfo)
849         *typeinfo = atype;
850       set_default_error ();
851       return PARSE_FAIL;
852     }
853
854   if (! aarch64_check_reg_type (reg, type))
855     {
856       DEBUG_TRACE ("reg type check failed");
857       set_default_error ();
858       return PARSE_FAIL;
859     }
860   type = reg->type;
861
862   if ((type == REG_TYPE_VN || type == REG_TYPE_ZN || type == REG_TYPE_PN)
863       && *str == '.')
864     {
865       if (!parse_vector_type_for_operand (type, &parsetype, &str))
866         return PARSE_FAIL;
867
868       /* Register if of the form Vn.[bhsdq].  */
869       is_typed_vecreg = TRUE;
870
871       if (type == REG_TYPE_ZN || type == REG_TYPE_PN)
872         {
873           /* The width is always variable; we don't allow an integer width
874              to be specified.  */
875           gas_assert (parsetype.width == 0);
876           atype.defined |= NTA_HASVARWIDTH | NTA_HASTYPE;
877         }
878       else if (parsetype.width == 0)
879         /* Expect index. In the new scheme we cannot have
880            Vn.[bhsdq] represent a scalar. Therefore any
881            Vn.[bhsdq] should have an index following it.
882            Except in reglists ofcourse.  */
883         atype.defined |= NTA_HASINDEX;
884       else
885         atype.defined |= NTA_HASTYPE;
886
887       atype.type = parsetype.type;
888       atype.width = parsetype.width;
889     }
890
891   if (skip_past_char (&str, '['))
892     {
893       expressionS exp;
894
895       /* Reject Sn[index] syntax.  */
896       if (!is_typed_vecreg)
897         {
898           first_error (_("this type of register can't be indexed"));
899           return PARSE_FAIL;
900         }
901
902       if (in_reg_list == TRUE)
903         {
904           first_error (_("index not allowed inside register list"));
905           return PARSE_FAIL;
906         }
907
908       atype.defined |= NTA_HASINDEX;
909
910       my_get_expression (&exp, &str, GE_NO_PREFIX, 1);
911
912       if (exp.X_op != O_constant)
913         {
914           first_error (_("constant expression required"));
915           return PARSE_FAIL;
916         }
917
918       if (! skip_past_char (&str, ']'))
919         return PARSE_FAIL;
920
921       atype.index = exp.X_add_number;
922     }
923   else if (!in_reg_list && (atype.defined & NTA_HASINDEX) != 0)
924     {
925       /* Indexed vector register expected.  */
926       first_error (_("indexed vector register expected"));
927       return PARSE_FAIL;
928     }
929
930   /* A vector reg Vn should be typed or indexed.  */
931   if (type == REG_TYPE_VN && atype.defined == 0)
932     {
933       first_error (_("invalid use of vector register"));
934     }
935
936   if (typeinfo)
937     *typeinfo = atype;
938
939   if (rtype)
940     *rtype = type;
941
942   *ccp = str;
943
944   return reg->number;
945 }
946
947 /* Parse register.
948
949    Return the register number on success; return PARSE_FAIL otherwise.
950
951    If RTYPE is not NULL, return in *RTYPE the (possibly restricted) type of
952    the register (e.g. NEON double or quad reg when either has been requested).
953
954    If this is a NEON vector register with additional type information, fill
955    in the struct pointed to by VECTYPE (if non-NULL).
956
957    This parser does not handle register list.  */
958
959 static int
960 aarch64_reg_parse (char **ccp, aarch64_reg_type type,
961                    aarch64_reg_type *rtype, struct vector_type_el *vectype)
962 {
963   struct vector_type_el atype;
964   char *str = *ccp;
965   int reg = parse_typed_reg (&str, type, rtype, &atype,
966                              /*in_reg_list= */ FALSE);
967
968   if (reg == PARSE_FAIL)
969     return PARSE_FAIL;
970
971   if (vectype)
972     *vectype = atype;
973
974   *ccp = str;
975
976   return reg;
977 }
978
979 static inline bfd_boolean
980 eq_vector_type_el (struct vector_type_el e1, struct vector_type_el e2)
981 {
982   return
983     e1.type == e2.type
984     && e1.defined == e2.defined
985     && e1.width == e2.width && e1.index == e2.index;
986 }
987
988 /* This function parses a list of vector registers of type TYPE.
989    On success, it returns the parsed register list information in the
990    following encoded format:
991
992    bit   18-22   |   13-17   |   7-11    |    2-6    |   0-1
993        4th regno | 3rd regno | 2nd regno | 1st regno | num_of_reg
994
995    The information of the register shape and/or index is returned in
996    *VECTYPE.
997
998    It returns PARSE_FAIL if the register list is invalid.
999
1000    The list contains one to four registers.
1001    Each register can be one of:
1002    <Vt>.<T>[<index>]
1003    <Vt>.<T>
1004    All <T> should be identical.
1005    All <index> should be identical.
1006    There are restrictions on <Vt> numbers which are checked later
1007    (by reg_list_valid_p).  */
1008
1009 static int
1010 parse_vector_reg_list (char **ccp, aarch64_reg_type type,
1011                        struct vector_type_el *vectype)
1012 {
1013   char *str = *ccp;
1014   int nb_regs;
1015   struct vector_type_el typeinfo, typeinfo_first;
1016   int val, val_range;
1017   int in_range;
1018   int ret_val;
1019   int i;
1020   bfd_boolean error = FALSE;
1021   bfd_boolean expect_index = FALSE;
1022
1023   if (*str != '{')
1024     {
1025       set_syntax_error (_("expecting {"));
1026       return PARSE_FAIL;
1027     }
1028   str++;
1029
1030   nb_regs = 0;
1031   typeinfo_first.defined = 0;
1032   typeinfo_first.type = NT_invtype;
1033   typeinfo_first.width = -1;
1034   typeinfo_first.index = 0;
1035   ret_val = 0;
1036   val = -1;
1037   val_range = -1;
1038   in_range = 0;
1039   do
1040     {
1041       if (in_range)
1042         {
1043           str++;                /* skip over '-' */
1044           val_range = val;
1045         }
1046       val = parse_typed_reg (&str, type, NULL, &typeinfo,
1047                              /*in_reg_list= */ TRUE);
1048       if (val == PARSE_FAIL)
1049         {
1050           set_first_syntax_error (_("invalid vector register in list"));
1051           error = TRUE;
1052           continue;
1053         }
1054       /* reject [bhsd]n */
1055       if (type == REG_TYPE_VN && typeinfo.defined == 0)
1056         {
1057           set_first_syntax_error (_("invalid scalar register in list"));
1058           error = TRUE;
1059           continue;
1060         }
1061
1062       if (typeinfo.defined & NTA_HASINDEX)
1063         expect_index = TRUE;
1064
1065       if (in_range)
1066         {
1067           if (val < val_range)
1068             {
1069               set_first_syntax_error
1070                 (_("invalid range in vector register list"));
1071               error = TRUE;
1072             }
1073           val_range++;
1074         }
1075       else
1076         {
1077           val_range = val;
1078           if (nb_regs == 0)
1079             typeinfo_first = typeinfo;
1080           else if (! eq_vector_type_el (typeinfo_first, typeinfo))
1081             {
1082               set_first_syntax_error
1083                 (_("type mismatch in vector register list"));
1084               error = TRUE;
1085             }
1086         }
1087       if (! error)
1088         for (i = val_range; i <= val; i++)
1089           {
1090             ret_val |= i << (5 * nb_regs);
1091             nb_regs++;
1092           }
1093       in_range = 0;
1094     }
1095   while (skip_past_comma (&str) || (in_range = 1, *str == '-'));
1096
1097   skip_whitespace (str);
1098   if (*str != '}')
1099     {
1100       set_first_syntax_error (_("end of vector register list not found"));
1101       error = TRUE;
1102     }
1103   str++;
1104
1105   skip_whitespace (str);
1106
1107   if (expect_index)
1108     {
1109       if (skip_past_char (&str, '['))
1110         {
1111           expressionS exp;
1112
1113           my_get_expression (&exp, &str, GE_NO_PREFIX, 1);
1114           if (exp.X_op != O_constant)
1115             {
1116               set_first_syntax_error (_("constant expression required."));
1117               error = TRUE;
1118             }
1119           if (! skip_past_char (&str, ']'))
1120             error = TRUE;
1121           else
1122             typeinfo_first.index = exp.X_add_number;
1123         }
1124       else
1125         {
1126           set_first_syntax_error (_("expected index"));
1127           error = TRUE;
1128         }
1129     }
1130
1131   if (nb_regs > 4)
1132     {
1133       set_first_syntax_error (_("too many registers in vector register list"));
1134       error = TRUE;
1135     }
1136   else if (nb_regs == 0)
1137     {
1138       set_first_syntax_error (_("empty vector register list"));
1139       error = TRUE;
1140     }
1141
1142   *ccp = str;
1143   if (! error)
1144     *vectype = typeinfo_first;
1145
1146   return error ? PARSE_FAIL : (ret_val << 2) | (nb_regs - 1);
1147 }
1148
1149 /* Directives: register aliases.  */
1150
1151 static reg_entry *
1152 insert_reg_alias (char *str, int number, aarch64_reg_type type)
1153 {
1154   reg_entry *new;
1155   const char *name;
1156
1157   if ((new = hash_find (aarch64_reg_hsh, str)) != 0)
1158     {
1159       if (new->builtin)
1160         as_warn (_("ignoring attempt to redefine built-in register '%s'"),
1161                  str);
1162
1163       /* Only warn about a redefinition if it's not defined as the
1164          same register.  */
1165       else if (new->number != number || new->type != type)
1166         as_warn (_("ignoring redefinition of register alias '%s'"), str);
1167
1168       return NULL;
1169     }
1170
1171   name = xstrdup (str);
1172   new = XNEW (reg_entry);
1173
1174   new->name = name;
1175   new->number = number;
1176   new->type = type;
1177   new->builtin = FALSE;
1178
1179   if (hash_insert (aarch64_reg_hsh, name, (void *) new))
1180     abort ();
1181
1182   return new;
1183 }
1184
1185 /* Look for the .req directive.  This is of the form:
1186
1187         new_register_name .req existing_register_name
1188
1189    If we find one, or if it looks sufficiently like one that we want to
1190    handle any error here, return TRUE.  Otherwise return FALSE.  */
1191
1192 static bfd_boolean
1193 create_register_alias (char *newname, char *p)
1194 {
1195   const reg_entry *old;
1196   char *oldname, *nbuf;
1197   size_t nlen;
1198
1199   /* The input scrubber ensures that whitespace after the mnemonic is
1200      collapsed to single spaces.  */
1201   oldname = p;
1202   if (strncmp (oldname, " .req ", 6) != 0)
1203     return FALSE;
1204
1205   oldname += 6;
1206   if (*oldname == '\0')
1207     return FALSE;
1208
1209   old = hash_find (aarch64_reg_hsh, oldname);
1210   if (!old)
1211     {
1212       as_warn (_("unknown register '%s' -- .req ignored"), oldname);
1213       return TRUE;
1214     }
1215
1216   /* If TC_CASE_SENSITIVE is defined, then newname already points to
1217      the desired alias name, and p points to its end.  If not, then
1218      the desired alias name is in the global original_case_string.  */
1219 #ifdef TC_CASE_SENSITIVE
1220   nlen = p - newname;
1221 #else
1222   newname = original_case_string;
1223   nlen = strlen (newname);
1224 #endif
1225
1226   nbuf = xmemdup0 (newname, nlen);
1227
1228   /* Create aliases under the new name as stated; an all-lowercase
1229      version of the new name; and an all-uppercase version of the new
1230      name.  */
1231   if (insert_reg_alias (nbuf, old->number, old->type) != NULL)
1232     {
1233       for (p = nbuf; *p; p++)
1234         *p = TOUPPER (*p);
1235
1236       if (strncmp (nbuf, newname, nlen))
1237         {
1238           /* If this attempt to create an additional alias fails, do not bother
1239              trying to create the all-lower case alias.  We will fail and issue
1240              a second, duplicate error message.  This situation arises when the
1241              programmer does something like:
1242              foo .req r0
1243              Foo .req r1
1244              The second .req creates the "Foo" alias but then fails to create
1245              the artificial FOO alias because it has already been created by the
1246              first .req.  */
1247           if (insert_reg_alias (nbuf, old->number, old->type) == NULL)
1248             {
1249               free (nbuf);
1250               return TRUE;
1251             }
1252         }
1253
1254       for (p = nbuf; *p; p++)
1255         *p = TOLOWER (*p);
1256
1257       if (strncmp (nbuf, newname, nlen))
1258         insert_reg_alias (nbuf, old->number, old->type);
1259     }
1260
1261   free (nbuf);
1262   return TRUE;
1263 }
1264
1265 /* Should never be called, as .req goes between the alias and the
1266    register name, not at the beginning of the line.  */
1267 static void
1268 s_req (int a ATTRIBUTE_UNUSED)
1269 {
1270   as_bad (_("invalid syntax for .req directive"));
1271 }
1272
1273 /* The .unreq directive deletes an alias which was previously defined
1274    by .req.  For example:
1275
1276        my_alias .req r11
1277        .unreq my_alias    */
1278
1279 static void
1280 s_unreq (int a ATTRIBUTE_UNUSED)
1281 {
1282   char *name;
1283   char saved_char;
1284
1285   name = input_line_pointer;
1286
1287   while (*input_line_pointer != 0
1288          && *input_line_pointer != ' ' && *input_line_pointer != '\n')
1289     ++input_line_pointer;
1290
1291   saved_char = *input_line_pointer;
1292   *input_line_pointer = 0;
1293
1294   if (!*name)
1295     as_bad (_("invalid syntax for .unreq directive"));
1296   else
1297     {
1298       reg_entry *reg = hash_find (aarch64_reg_hsh, name);
1299
1300       if (!reg)
1301         as_bad (_("unknown register alias '%s'"), name);
1302       else if (reg->builtin)
1303         as_warn (_("ignoring attempt to undefine built-in register '%s'"),
1304                  name);
1305       else
1306         {
1307           char *p;
1308           char *nbuf;
1309
1310           hash_delete (aarch64_reg_hsh, name, FALSE);
1311           free ((char *) reg->name);
1312           free (reg);
1313
1314           /* Also locate the all upper case and all lower case versions.
1315              Do not complain if we cannot find one or the other as it
1316              was probably deleted above.  */
1317
1318           nbuf = strdup (name);
1319           for (p = nbuf; *p; p++)
1320             *p = TOUPPER (*p);
1321           reg = hash_find (aarch64_reg_hsh, nbuf);
1322           if (reg)
1323             {
1324               hash_delete (aarch64_reg_hsh, nbuf, FALSE);
1325               free ((char *) reg->name);
1326               free (reg);
1327             }
1328
1329           for (p = nbuf; *p; p++)
1330             *p = TOLOWER (*p);
1331           reg = hash_find (aarch64_reg_hsh, nbuf);
1332           if (reg)
1333             {
1334               hash_delete (aarch64_reg_hsh, nbuf, FALSE);
1335               free ((char *) reg->name);
1336               free (reg);
1337             }
1338
1339           free (nbuf);
1340         }
1341     }
1342
1343   *input_line_pointer = saved_char;
1344   demand_empty_rest_of_line ();
1345 }
1346
1347 /* Directives: Instruction set selection.  */
1348
1349 #ifdef OBJ_ELF
1350 /* This code is to handle mapping symbols as defined in the ARM AArch64 ELF
1351    spec.  (See "Mapping symbols", section 4.5.4, ARM AAELF64 version 0.05).
1352    Note that previously, $a and $t has type STT_FUNC (BSF_OBJECT flag),
1353    and $d has type STT_OBJECT (BSF_OBJECT flag). Now all three are untyped.  */
1354
1355 /* Create a new mapping symbol for the transition to STATE.  */
1356
1357 static void
1358 make_mapping_symbol (enum mstate state, valueT value, fragS * frag)
1359 {
1360   symbolS *symbolP;
1361   const char *symname;
1362   int type;
1363
1364   switch (state)
1365     {
1366     case MAP_DATA:
1367       symname = "$d";
1368       type = BSF_NO_FLAGS;
1369       break;
1370     case MAP_INSN:
1371       symname = "$x";
1372       type = BSF_NO_FLAGS;
1373       break;
1374     default:
1375       abort ();
1376     }
1377
1378   symbolP = symbol_new (symname, now_seg, value, frag);
1379   symbol_get_bfdsym (symbolP)->flags |= type | BSF_LOCAL;
1380
1381   /* Save the mapping symbols for future reference.  Also check that
1382      we do not place two mapping symbols at the same offset within a
1383      frag.  We'll handle overlap between frags in
1384      check_mapping_symbols.
1385
1386      If .fill or other data filling directive generates zero sized data,
1387      the mapping symbol for the following code will have the same value
1388      as the one generated for the data filling directive.  In this case,
1389      we replace the old symbol with the new one at the same address.  */
1390   if (value == 0)
1391     {
1392       if (frag->tc_frag_data.first_map != NULL)
1393         {
1394           know (S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.first_map) == 0);
1395           symbol_remove (frag->tc_frag_data.first_map, &symbol_rootP,
1396                          &symbol_lastP);
1397         }
1398       frag->tc_frag_data.first_map = symbolP;
1399     }
1400   if (frag->tc_frag_data.last_map != NULL)
1401     {
1402       know (S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.last_map) <=
1403             S_GET_VALUE (symbolP));
1404       if (S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.last_map) == S_GET_VALUE (symbolP))
1405         symbol_remove (frag->tc_frag_data.last_map, &symbol_rootP,
1406                        &symbol_lastP);
1407     }
1408   frag->tc_frag_data.last_map = symbolP;
1409 }
1410
1411 /* We must sometimes convert a region marked as code to data during
1412    code alignment, if an odd number of bytes have to be padded.  The
1413    code mapping symbol is pushed to an aligned address.  */
1414
1415 static void
1416 insert_data_mapping_symbol (enum mstate state,
1417                             valueT value, fragS * frag, offsetT bytes)
1418 {
1419   /* If there was already a mapping symbol, remove it.  */
1420   if (frag->tc_frag_data.last_map != NULL
1421       && S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.last_map) ==
1422       frag->fr_address + value)
1423     {
1424       symbolS *symp = frag->tc_frag_data.last_map;
1425
1426       if (value == 0)
1427         {
1428           know (frag->tc_frag_data.first_map == symp);
1429           frag->tc_frag_data.first_map = NULL;
1430         }
1431       frag->tc_frag_data.last_map = NULL;
1432       symbol_remove (symp, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
1433     }
1434
1435   make_mapping_symbol (MAP_DATA, value, frag);
1436   make_mapping_symbol (state, value + bytes, frag);
1437 }
1438
1439 static void mapping_state_2 (enum mstate state, int max_chars);
1440
1441 /* Set the mapping state to STATE.  Only call this when about to
1442    emit some STATE bytes to the file.  */
1443
1444 void
1445 mapping_state (enum mstate state)
1446 {
1447   enum mstate mapstate = seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate;
1448
1449   if (state == MAP_INSN)
1450     /* AArch64 instructions require 4-byte alignment.  When emitting
1451        instructions into any section, record the appropriate section
1452        alignment.  */
1453     record_alignment (now_seg, 2);
1454
1455   if (mapstate == state)
1456     /* The mapping symbol has already been emitted.
1457        There is nothing else to do.  */
1458     return;
1459
1460 #define TRANSITION(from, to) (mapstate == (from) && state == (to))
1461   if (TRANSITION (MAP_UNDEFINED, MAP_DATA) && !subseg_text_p (now_seg))
1462     /* Emit MAP_DATA within executable section in order.  Otherwise, it will be
1463        evaluated later in the next else.  */
1464     return;
1465   else if (TRANSITION (MAP_UNDEFINED, MAP_INSN))
1466     {
1467       /* Only add the symbol if the offset is > 0:
1468          if we're at the first frag, check it's size > 0;
1469          if we're not at the first frag, then for sure
1470          the offset is > 0.  */
1471       struct frag *const frag_first = seg_info (now_seg)->frchainP->frch_root;
1472       const int add_symbol = (frag_now != frag_first)
1473         || (frag_now_fix () > 0);
1474
1475       if (add_symbol)
1476         make_mapping_symbol (MAP_DATA, (valueT) 0, frag_first);
1477     }
1478 #undef TRANSITION
1479
1480   mapping_state_2 (state, 0);
1481 }
1482
1483 /* Same as mapping_state, but MAX_CHARS bytes have already been
1484    allocated.  Put the mapping symbol that far back.  */
1485
1486 static void
1487 mapping_state_2 (enum mstate state, int max_chars)
1488 {
1489   enum mstate mapstate = seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate;
1490
1491   if (!SEG_NORMAL (now_seg))
1492     return;
1493
1494   if (mapstate == state)
1495     /* The mapping symbol has already been emitted.
1496        There is nothing else to do.  */
1497     return;
1498
1499   seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate = state;
1500   make_mapping_symbol (state, (valueT) frag_now_fix () - max_chars, frag_now);
1501 }
1502 #else
1503 #define mapping_state(x)        /* nothing */
1504 #define mapping_state_2(x, y)   /* nothing */
1505 #endif
1506
1507 /* Directives: sectioning and alignment.  */
1508
1509 static void
1510 s_bss (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1511 {
1512   /* We don't support putting frags in the BSS segment, we fake it by
1513      marking in_bss, then looking at s_skip for clues.  */
1514   subseg_set (bss_section, 0);
1515   demand_empty_rest_of_line ();
1516   mapping_state (MAP_DATA);
1517 }
1518
1519 static void
1520 s_even (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1521 {
1522   /* Never make frag if expect extra pass.  */
1523   if (!need_pass_2)
1524     frag_align (1, 0, 0);
1525
1526   record_alignment (now_seg, 1);
1527
1528   demand_empty_rest_of_line ();
1529 }
1530
1531 /* Directives: Literal pools.  */
1532
1533 static literal_pool *
1534 find_literal_pool (int size)
1535 {
1536   literal_pool *pool;
1537
1538   for (pool = list_of_pools; pool != NULL; pool = pool->next)
1539     {
1540       if (pool->section == now_seg
1541           && pool->sub_section == now_subseg && pool->size == size)
1542         break;
1543     }
1544
1545   return pool;
1546 }
1547
1548 static literal_pool *
1549 find_or_make_literal_pool (int size)
1550 {
1551   /* Next literal pool ID number.  */
1552   static unsigned int latest_pool_num = 1;
1553   literal_pool *pool;
1554
1555   pool = find_literal_pool (size);
1556
1557   if (pool == NULL)
1558     {
1559       /* Create a new pool.  */
1560       pool = XNEW (literal_pool);
1561       if (!pool)
1562         return NULL;
1563
1564       /* Currently we always put the literal pool in the current text
1565          section.  If we were generating "small" model code where we
1566          knew that all code and initialised data was within 1MB then
1567          we could output literals to mergeable, read-only data
1568          sections. */
1569
1570       pool->next_free_entry = 0;
1571       pool->section = now_seg;
1572       pool->sub_section = now_subseg;
1573       pool->size = size;
1574       pool->next = list_of_pools;
1575       pool->symbol = NULL;
1576
1577       /* Add it to the list.  */
1578       list_of_pools = pool;
1579     }
1580
1581   /* New pools, and emptied pools, will have a NULL symbol.  */
1582   if (pool->symbol == NULL)
1583     {
1584       pool->symbol = symbol_create (FAKE_LABEL_NAME, undefined_section,
1585                                     (valueT) 0, &zero_address_frag);
1586       pool->id = latest_pool_num++;
1587     }
1588
1589   /* Done.  */
1590   return pool;
1591 }
1592
1593 /* Add the literal of size SIZE in *EXP to the relevant literal pool.
1594    Return TRUE on success, otherwise return FALSE.  */
1595 static bfd_boolean
1596 add_to_lit_pool (expressionS *exp, int size)
1597 {
1598   literal_pool *pool;
1599   unsigned int entry;
1600
1601   pool = find_or_make_literal_pool (size);
1602
1603   /* Check if this literal value is already in the pool.  */
1604   for (entry = 0; entry < pool->next_free_entry; entry++)
1605     {
1606       expressionS * litexp = & pool->literals[entry].exp;
1607
1608       if ((litexp->X_op == exp->X_op)
1609           && (exp->X_op == O_constant)
1610           && (litexp->X_add_number == exp->X_add_number)
1611           && (litexp->X_unsigned == exp->X_unsigned))
1612         break;
1613
1614       if ((litexp->X_op == exp->X_op)
1615           && (exp->X_op == O_symbol)
1616           && (litexp->X_add_number == exp->X_add_number)
1617           && (litexp->X_add_symbol == exp->X_add_symbol)
1618           && (litexp->X_op_symbol == exp->X_op_symbol))
1619         break;
1620     }
1621
1622   /* Do we need to create a new entry?  */
1623   if (entry == pool->next_free_entry)
1624     {
1625       if (entry >= MAX_LITERAL_POOL_SIZE)
1626         {
1627           set_syntax_error (_("literal pool overflow"));
1628           return FALSE;
1629         }
1630
1631       pool->literals[entry].exp = *exp;
1632       pool->next_free_entry += 1;
1633       if (exp->X_op == O_big)
1634         {
1635           /* PR 16688: Bignums are held in a single global array.  We must
1636              copy and preserve that value now, before it is overwritten.  */
1637           pool->literals[entry].bignum = XNEWVEC (LITTLENUM_TYPE,
1638                                                   exp->X_add_number);
1639           memcpy (pool->literals[entry].bignum, generic_bignum,
1640                   CHARS_PER_LITTLENUM * exp->X_add_number);
1641         }
1642       else
1643         pool->literals[entry].bignum = NULL;
1644     }
1645
1646   exp->X_op = O_symbol;
1647   exp->X_add_number = ((int) entry) * size;
1648   exp->X_add_symbol = pool->symbol;
1649
1650   return TRUE;
1651 }
1652
1653 /* Can't use symbol_new here, so have to create a symbol and then at
1654    a later date assign it a value. Thats what these functions do.  */
1655
1656 static void
1657 symbol_locate (symbolS * symbolP,
1658                const char *name,/* It is copied, the caller can modify.  */
1659                segT segment,    /* Segment identifier (SEG_<something>).  */
1660                valueT valu,     /* Symbol value.  */
1661                fragS * frag)    /* Associated fragment.  */
1662 {
1663   size_t name_length;
1664   char *preserved_copy_of_name;
1665
1666   name_length = strlen (name) + 1;      /* +1 for \0.  */
1667   obstack_grow (&notes, name, name_length);
1668   preserved_copy_of_name = obstack_finish (&notes);
1669
1670 #ifdef tc_canonicalize_symbol_name
1671   preserved_copy_of_name =
1672     tc_canonicalize_symbol_name (preserved_copy_of_name);
1673 #endif
1674
1675   S_SET_NAME (symbolP, preserved_copy_of_name);
1676
1677   S_SET_SEGMENT (symbolP, segment);
1678   S_SET_VALUE (symbolP, valu);
1679   symbol_clear_list_pointers (symbolP);
1680
1681   symbol_set_frag (symbolP, frag);
1682
1683   /* Link to end of symbol chain.  */
1684   {
1685     extern int symbol_table_frozen;
1686
1687     if (symbol_table_frozen)
1688       abort ();
1689   }
1690
1691   symbol_append (symbolP, symbol_lastP, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
1692
1693   obj_symbol_new_hook (symbolP);
1694
1695 #ifdef tc_symbol_new_hook
1696   tc_symbol_new_hook (symbolP);
1697 #endif
1698
1699 #ifdef DEBUG_SYMS
1700   verify_symbol_chain (symbol_rootP, symbol_lastP);
1701 #endif /* DEBUG_SYMS  */
1702 }
1703
1704
1705 static void
1706 s_ltorg (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
1707 {
1708   unsigned int entry;
1709   literal_pool *pool;
1710   char sym_name[20];
1711   int align;
1712
1713   for (align = 2; align <= 4; align++)
1714     {
1715       int size = 1 << align;
1716
1717       pool = find_literal_pool (size);
1718       if (pool == NULL || pool->symbol == NULL || pool->next_free_entry == 0)
1719         continue;
1720
1721       /* Align pool as you have word accesses.
1722          Only make a frag if we have to.  */
1723       if (!need_pass_2)
1724         frag_align (align, 0, 0);
1725
1726       mapping_state (MAP_DATA);
1727
1728       record_alignment (now_seg, align);
1729
1730       sprintf (sym_name, "$$lit_\002%x", pool->id);
1731
1732       symbol_locate (pool->symbol, sym_name, now_seg,
1733                      (valueT) frag_now_fix (), frag_now);
1734       symbol_table_insert (pool->symbol);
1735
1736       for (entry = 0; entry < pool->next_free_entry; entry++)
1737         {
1738           expressionS * exp = & pool->literals[entry].exp;
1739
1740           if (exp->X_op == O_big)
1741             {
1742               /* PR 16688: Restore the global bignum value.  */
1743               gas_assert (pool->literals[entry].bignum != NULL);
1744               memcpy (generic_bignum, pool->literals[entry].bignum,
1745                       CHARS_PER_LITTLENUM * exp->X_add_number);
1746             }
1747
1748           /* First output the expression in the instruction to the pool.  */
1749           emit_expr (exp, size);        /* .word|.xword  */
1750
1751           if (exp->X_op == O_big)
1752             {
1753               free (pool->literals[entry].bignum);
1754               pool->literals[entry].bignum = NULL;
1755             }
1756         }
1757
1758       /* Mark the pool as empty.  */
1759       pool->next_free_entry = 0;
1760       pool->symbol = NULL;
1761     }
1762 }
1763
1764 #ifdef OBJ_ELF
1765 /* Forward declarations for functions below, in the MD interface
1766    section.  */
1767 static fixS *fix_new_aarch64 (fragS *, int, short, expressionS *, int, int);
1768 static struct reloc_table_entry * find_reloc_table_entry (char **);
1769
1770 /* Directives: Data.  */
1771 /* N.B. the support for relocation suffix in this directive needs to be
1772    implemented properly.  */
1773
1774 static void
1775 s_aarch64_elf_cons (int nbytes)
1776 {
1777   expressionS exp;
1778
1779 #ifdef md_flush_pending_output
1780   md_flush_pending_output ();
1781 #endif
1782
1783   if (is_it_end_of_statement ())
1784     {
1785       demand_empty_rest_of_line ();
1786       return;
1787     }
1788
1789 #ifdef md_cons_align
1790   md_cons_align (nbytes);
1791 #endif
1792
1793   mapping_state (MAP_DATA);
1794   do
1795     {
1796       struct reloc_table_entry *reloc;
1797
1798       expression (&exp);
1799
1800       if (exp.X_op != O_symbol)
1801         emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
1802       else
1803         {
1804           skip_past_char (&input_line_pointer, '#');
1805           if (skip_past_char (&input_line_pointer, ':'))
1806             {
1807               reloc = find_reloc_table_entry (&input_line_pointer);
1808               if (reloc == NULL)
1809                 as_bad (_("unrecognized relocation suffix"));
1810               else
1811                 as_bad (_("unimplemented relocation suffix"));
1812               ignore_rest_of_line ();
1813               return;
1814             }
1815           else
1816             emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
1817         }
1818     }
1819   while (*input_line_pointer++ == ',');
1820
1821   /* Put terminator back into stream.  */
1822   input_line_pointer--;
1823   demand_empty_rest_of_line ();
1824 }
1825
1826 #endif /* OBJ_ELF */
1827
1828 /* Output a 32-bit word, but mark as an instruction.  */
1829
1830 static void
1831 s_aarch64_inst (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
1832 {
1833   expressionS exp;
1834
1835 #ifdef md_flush_pending_output
1836   md_flush_pending_output ();
1837 #endif
1838
1839   if (is_it_end_of_statement ())
1840     {
1841       demand_empty_rest_of_line ();
1842       return;
1843     }
1844
1845   /* Sections are assumed to start aligned. In executable section, there is no
1846      MAP_DATA symbol pending. So we only align the address during
1847      MAP_DATA --> MAP_INSN transition.
1848      For other sections, this is not guaranteed.  */
1849   enum mstate mapstate = seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate;
1850   if (!need_pass_2 && subseg_text_p (now_seg) && mapstate == MAP_DATA)
1851     frag_align_code (2, 0);
1852
1853 #ifdef OBJ_ELF
1854   mapping_state (MAP_INSN);
1855 #endif
1856
1857   do
1858     {
1859       expression (&exp);
1860       if (exp.X_op != O_constant)
1861         {
1862           as_bad (_("constant expression required"));
1863           ignore_rest_of_line ();
1864           return;
1865         }
1866
1867       if (target_big_endian)
1868         {
1869           unsigned int val = exp.X_add_number;
1870           exp.X_add_number = SWAP_32 (val);
1871         }
1872       emit_expr (&exp, 4);
1873     }
1874   while (*input_line_pointer++ == ',');
1875
1876   /* Put terminator back into stream.  */
1877   input_line_pointer--;
1878   demand_empty_rest_of_line ();
1879 }
1880
1881 #ifdef OBJ_ELF
1882 /* Emit BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD on the next ADD instruction.  */
1883
1884 static void
1885 s_tlsdescadd (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
1886 {
1887   expressionS exp;
1888
1889   expression (&exp);
1890   frag_grow (4);
1891   fix_new_aarch64 (frag_now, frag_more (0) - frag_now->fr_literal, 4, &exp, 0,
1892                    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD);
1893
1894   demand_empty_rest_of_line ();
1895 }
1896
1897 /* Emit BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_CALL on the next BLR instruction.  */
1898
1899 static void
1900 s_tlsdesccall (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
1901 {
1902   expressionS exp;
1903
1904   /* Since we're just labelling the code, there's no need to define a
1905      mapping symbol.  */
1906   expression (&exp);
1907   /* Make sure there is enough room in this frag for the following
1908      blr.  This trick only works if the blr follows immediately after
1909      the .tlsdesc directive.  */
1910   frag_grow (4);
1911   fix_new_aarch64 (frag_now, frag_more (0) - frag_now->fr_literal, 4, &exp, 0,
1912                    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_CALL);
1913
1914   demand_empty_rest_of_line ();
1915 }
1916
1917 /* Emit BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LDR on the next LDR instruction.  */
1918
1919 static void
1920 s_tlsdescldr (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
1921 {
1922   expressionS exp;
1923
1924   expression (&exp);
1925   frag_grow (4);
1926   fix_new_aarch64 (frag_now, frag_more (0) - frag_now->fr_literal, 4, &exp, 0,
1927                    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LDR);
1928
1929   demand_empty_rest_of_line ();
1930 }
1931 #endif  /* OBJ_ELF */
1932
1933 static void s_aarch64_arch (int);
1934 static void s_aarch64_cpu (int);
1935 static void s_aarch64_arch_extension (int);
1936
1937 /* This table describes all the machine specific pseudo-ops the assembler
1938    has to support.  The fields are:
1939      pseudo-op name without dot
1940      function to call to execute this pseudo-op
1941      Integer arg to pass to the function.  */
1942
1943 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] = {
1944   /* Never called because '.req' does not start a line.  */
1945   {"req", s_req, 0},
1946   {"unreq", s_unreq, 0},
1947   {"bss", s_bss, 0},
1948   {"even", s_even, 0},
1949   {"ltorg", s_ltorg, 0},
1950   {"pool", s_ltorg, 0},
1951   {"cpu", s_aarch64_cpu, 0},
1952   {"arch", s_aarch64_arch, 0},
1953   {"arch_extension", s_aarch64_arch_extension, 0},
1954   {"inst", s_aarch64_inst, 0},
1955 #ifdef OBJ_ELF
1956   {"tlsdescadd", s_tlsdescadd, 0},
1957   {"tlsdesccall", s_tlsdesccall, 0},
1958   {"tlsdescldr", s_tlsdescldr, 0},
1959   {"word", s_aarch64_elf_cons, 4},
1960   {"long", s_aarch64_elf_cons, 4},
1961   {"xword", s_aarch64_elf_cons, 8},
1962   {"dword", s_aarch64_elf_cons, 8},
1963 #endif
1964   {0, 0, 0}
1965 };
1966 \f
1967
1968 /* Check whether STR points to a register name followed by a comma or the
1969    end of line; REG_TYPE indicates which register types are checked
1970    against.  Return TRUE if STR is such a register name; otherwise return
1971    FALSE.  The function does not intend to produce any diagnostics, but since
1972    the register parser aarch64_reg_parse, which is called by this function,
1973    does produce diagnostics, we call clear_error to clear any diagnostics
1974    that may be generated by aarch64_reg_parse.
1975    Also, the function returns FALSE directly if there is any user error
1976    present at the function entry.  This prevents the existing diagnostics
1977    state from being spoiled.
1978    The function currently serves parse_constant_immediate and
1979    parse_big_immediate only.  */
1980 static bfd_boolean
1981 reg_name_p (char *str, aarch64_reg_type reg_type)
1982 {
1983   int reg;
1984
1985   /* Prevent the diagnostics state from being spoiled.  */
1986   if (error_p ())
1987     return FALSE;
1988
1989   reg = aarch64_reg_parse (&str, reg_type, NULL, NULL);
1990
1991   /* Clear the parsing error that may be set by the reg parser.  */
1992   clear_error ();
1993
1994   if (reg == PARSE_FAIL)
1995     return FALSE;
1996
1997   skip_whitespace (str);
1998   if (*str == ',' || is_end_of_line[(unsigned int) *str])
1999     return TRUE;
2000
2001   return FALSE;
2002 }
2003
2004 /* Parser functions used exclusively in instruction operands.  */
2005
2006 /* Parse an immediate expression which may not be constant.
2007
2008    To prevent the expression parser from pushing a register name
2009    into the symbol table as an undefined symbol, firstly a check is
2010    done to find out whether STR is a register of type REG_TYPE followed
2011    by a comma or the end of line.  Return FALSE if STR is such a string.  */
2012
2013 static bfd_boolean
2014 parse_immediate_expression (char **str, expressionS *exp,
2015                             aarch64_reg_type reg_type)
2016 {
2017   if (reg_name_p (*str, reg_type))
2018     {
2019       set_recoverable_error (_("immediate operand required"));
2020       return FALSE;
2021     }
2022
2023   my_get_expression (exp, str, GE_OPT_PREFIX, 1);
2024
2025   if (exp->X_op == O_absent)
2026     {
2027       set_fatal_syntax_error (_("missing immediate expression"));
2028       return FALSE;
2029     }
2030
2031   return TRUE;
2032 }
2033
2034 /* Constant immediate-value read function for use in insn parsing.
2035    STR points to the beginning of the immediate (with the optional
2036    leading #); *VAL receives the value.  REG_TYPE says which register
2037    names should be treated as registers rather than as symbolic immediates.
2038
2039    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
2040
2041 static bfd_boolean
2042 parse_constant_immediate (char **str, int64_t *val, aarch64_reg_type reg_type)
2043 {
2044   expressionS exp;
2045
2046   if (! parse_immediate_expression (str, &exp, reg_type))
2047     return FALSE;
2048
2049   if (exp.X_op != O_constant)
2050     {
2051       set_syntax_error (_("constant expression required"));
2052       return FALSE;
2053     }
2054
2055   *val = exp.X_add_number;
2056   return TRUE;
2057 }
2058
2059 static uint32_t
2060 encode_imm_float_bits (uint32_t imm)
2061 {
2062   return ((imm >> 19) & 0x7f)   /* b[25:19] -> b[6:0] */
2063     | ((imm >> (31 - 7)) & 0x80);       /* b[31]    -> b[7]   */
2064 }
2065
2066 /* Return TRUE if the single-precision floating-point value encoded in IMM
2067    can be expressed in the AArch64 8-bit signed floating-point format with
2068    3-bit exponent and normalized 4 bits of precision; in other words, the
2069    floating-point value must be expressable as
2070      (+/-) n / 16 * power (2, r)
2071    where n and r are integers such that 16 <= n <=31 and -3 <= r <= 4.  */
2072
2073 static bfd_boolean
2074 aarch64_imm_float_p (uint32_t imm)
2075 {
2076   /* If a single-precision floating-point value has the following bit
2077      pattern, it can be expressed in the AArch64 8-bit floating-point
2078      format:
2079
2080      3 32222222 2221111111111
2081      1 09876543 21098765432109876543210
2082      n Eeeeeexx xxxx0000000000000000000
2083
2084      where n, e and each x are either 0 or 1 independently, with
2085      E == ~ e.  */
2086
2087   uint32_t pattern;
2088
2089   /* Prepare the pattern for 'Eeeeee'.  */
2090   if (((imm >> 30) & 0x1) == 0)
2091     pattern = 0x3e000000;
2092   else
2093     pattern = 0x40000000;
2094
2095   return (imm & 0x7ffff) == 0           /* lower 19 bits are 0.  */
2096     && ((imm & 0x7e000000) == pattern); /* bits 25 - 29 == ~ bit 30.  */
2097 }
2098
2099 /* Return TRUE if the IEEE double value encoded in IMM can be expressed
2100    as an IEEE float without any loss of precision.  Store the value in
2101    *FPWORD if so.  */
2102
2103 static bfd_boolean
2104 can_convert_double_to_float (uint64_t imm, uint32_t *fpword)
2105 {
2106   /* If a double-precision floating-point value has the following bit
2107      pattern, it can be expressed in a float:
2108
2109      6 66655555555 5544 44444444 33333333 33222222 22221111 111111
2110      3 21098765432 1098 76543210 98765432 10987654 32109876 54321098 76543210
2111      n E~~~eeeeeee ssss ssssssss ssssssss SSS00000 00000000 00000000 00000000
2112
2113        ----------------------------->     nEeeeeee esssssss ssssssss sssssSSS
2114          if Eeee_eeee != 1111_1111
2115
2116      where n, e, s and S are either 0 or 1 independently and where ~ is the
2117      inverse of E.  */
2118
2119   uint32_t pattern;
2120   uint32_t high32 = imm >> 32;
2121   uint32_t low32 = imm;
2122
2123   /* Lower 29 bits need to be 0s.  */
2124   if ((imm & 0x1fffffff) != 0)
2125     return FALSE;
2126
2127   /* Prepare the pattern for 'Eeeeeeeee'.  */
2128   if (((high32 >> 30) & 0x1) == 0)
2129     pattern = 0x38000000;
2130   else
2131     pattern = 0x40000000;
2132
2133   /* Check E~~~.  */
2134   if ((high32 & 0x78000000) != pattern)
2135     return FALSE;
2136
2137   /* Check Eeee_eeee != 1111_1111.  */
2138   if ((high32 & 0x7ff00000) == 0x47f00000)
2139     return FALSE;
2140
2141   *fpword = ((high32 & 0xc0000000)              /* 1 n bit and 1 E bit.  */
2142              | ((high32 << 3) & 0x3ffffff8)     /* 7 e and 20 s bits.  */
2143              | (low32 >> 29));                  /* 3 S bits.  */
2144   return TRUE;
2145 }
2146
2147 /* Parse a floating-point immediate.  Return TRUE on success and return the
2148    value in *IMMED in the format of IEEE754 single-precision encoding.
2149    *CCP points to the start of the string; DP_P is TRUE when the immediate
2150    is expected to be in double-precision (N.B. this only matters when
2151    hexadecimal representation is involved).  REG_TYPE says which register
2152    names should be treated as registers rather than as symbolic immediates.
2153
2154    This routine accepts any IEEE float; it is up to the callers to reject
2155    invalid ones.  */
2156
2157 static bfd_boolean
2158 parse_aarch64_imm_float (char **ccp, int *immed, bfd_boolean dp_p,
2159                          aarch64_reg_type reg_type)
2160 {
2161   char *str = *ccp;
2162   char *fpnum;
2163   LITTLENUM_TYPE words[MAX_LITTLENUMS];
2164   int found_fpchar = 0;
2165   int64_t val = 0;
2166   unsigned fpword = 0;
2167   bfd_boolean hex_p = FALSE;
2168
2169   skip_past_char (&str, '#');
2170
2171   fpnum = str;
2172   skip_whitespace (fpnum);
2173
2174   if (strncmp (fpnum, "0x", 2) == 0)
2175     {
2176       /* Support the hexadecimal representation of the IEEE754 encoding.
2177          Double-precision is expected when DP_P is TRUE, otherwise the
2178          representation should be in single-precision.  */
2179       if (! parse_constant_immediate (&str, &val, reg_type))
2180         goto invalid_fp;
2181
2182       if (dp_p)
2183         {
2184           if (!can_convert_double_to_float (val, &fpword))
2185             goto invalid_fp;
2186         }
2187       else if ((uint64_t) val > 0xffffffff)
2188         goto invalid_fp;
2189       else
2190         fpword = val;
2191
2192       hex_p = TRUE;
2193     }
2194   else
2195     {
2196       if (reg_name_p (str, reg_type))
2197         {
2198           set_recoverable_error (_("immediate operand required"));
2199           return FALSE;
2200         }
2201
2202       /* We must not accidentally parse an integer as a floating-point number.
2203          Make sure that the value we parse is not an integer by checking for
2204          special characters '.' or 'e'.  */
2205       for (; *fpnum != '\0' && *fpnum != ' ' && *fpnum != '\n'; fpnum++)
2206         if (*fpnum == '.' || *fpnum == 'e' || *fpnum == 'E')
2207           {
2208             found_fpchar = 1;
2209             break;
2210           }
2211
2212       if (!found_fpchar)
2213         return FALSE;
2214     }
2215
2216   if (! hex_p)
2217     {
2218       int i;
2219
2220       if ((str = atof_ieee (str, 's', words)) == NULL)
2221         goto invalid_fp;
2222
2223       /* Our FP word must be 32 bits (single-precision FP).  */
2224       for (i = 0; i < 32 / LITTLENUM_NUMBER_OF_BITS; i++)
2225         {
2226           fpword <<= LITTLENUM_NUMBER_OF_BITS;
2227           fpword |= words[i];
2228         }
2229     }
2230
2231   *immed = fpword;
2232   *ccp = str;
2233   return TRUE;
2234
2235 invalid_fp:
2236   set_fatal_syntax_error (_("invalid floating-point constant"));
2237   return FALSE;
2238 }
2239
2240 /* Less-generic immediate-value read function with the possibility of loading
2241    a big (64-bit) immediate, as required by AdvSIMD Modified immediate
2242    instructions.
2243
2244    To prevent the expression parser from pushing a register name into the
2245    symbol table as an undefined symbol, a check is firstly done to find
2246    out whether STR is a register of type REG_TYPE followed by a comma or
2247    the end of line.  Return FALSE if STR is such a register.  */
2248
2249 static bfd_boolean
2250 parse_big_immediate (char **str, int64_t *imm, aarch64_reg_type reg_type)
2251 {
2252   char *ptr = *str;
2253
2254   if (reg_name_p (ptr, reg_type))
2255     {
2256       set_syntax_error (_("immediate operand required"));
2257       return FALSE;
2258     }
2259
2260   my_get_expression (&inst.reloc.exp, &ptr, GE_OPT_PREFIX, 1);
2261
2262   if (inst.reloc.exp.X_op == O_constant)
2263     *imm = inst.reloc.exp.X_add_number;
2264
2265   *str = ptr;
2266
2267   return TRUE;
2268 }
2269
2270 /* Set operand IDX of the *INSTR that needs a GAS internal fixup.
2271    if NEED_LIBOPCODES is non-zero, the fixup will need
2272    assistance from the libopcodes.   */
2273
2274 static inline void
2275 aarch64_set_gas_internal_fixup (struct reloc *reloc,
2276                                 const aarch64_opnd_info *operand,
2277                                 int need_libopcodes_p)
2278 {
2279   reloc->type = BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP;
2280   reloc->opnd = operand->type;
2281   if (need_libopcodes_p)
2282     reloc->need_libopcodes_p = 1;
2283 };
2284
2285 /* Return TRUE if the instruction needs to be fixed up later internally by
2286    the GAS; otherwise return FALSE.  */
2287
2288 static inline bfd_boolean
2289 aarch64_gas_internal_fixup_p (void)
2290 {
2291   return inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP;
2292 }
2293
2294 /* Assign the immediate value to the relavant field in *OPERAND if
2295    RELOC->EXP is a constant expression; otherwise, flag that *OPERAND
2296    needs an internal fixup in a later stage.
2297    ADDR_OFF_P determines whether it is the field ADDR.OFFSET.IMM or
2298    IMM.VALUE that may get assigned with the constant.  */
2299 static inline void
2300 assign_imm_if_const_or_fixup_later (struct reloc *reloc,
2301                                     aarch64_opnd_info *operand,
2302                                     int addr_off_p,
2303                                     int need_libopcodes_p,
2304                                     int skip_p)
2305 {
2306   if (reloc->exp.X_op == O_constant)
2307     {
2308       if (addr_off_p)
2309         operand->addr.offset.imm = reloc->exp.X_add_number;
2310       else
2311         operand->imm.value = reloc->exp.X_add_number;
2312       reloc->type = BFD_RELOC_UNUSED;
2313     }
2314   else
2315     {
2316       aarch64_set_gas_internal_fixup (reloc, operand, need_libopcodes_p);
2317       /* Tell libopcodes to ignore this operand or not.  This is helpful
2318          when one of the operands needs to be fixed up later but we need
2319          libopcodes to check the other operands.  */
2320       operand->skip = skip_p;
2321     }
2322 }
2323
2324 /* Relocation modifiers.  Each entry in the table contains the textual
2325    name for the relocation which may be placed before a symbol used as
2326    a load/store offset, or add immediate. It must be surrounded by a
2327    leading and trailing colon, for example:
2328
2329         ldr     x0, [x1, #:rello:varsym]
2330         add     x0, x1, #:rello:varsym  */
2331
2332 struct reloc_table_entry
2333 {
2334   const char *name;
2335   int pc_rel;
2336   bfd_reloc_code_real_type adr_type;
2337   bfd_reloc_code_real_type adrp_type;
2338   bfd_reloc_code_real_type movw_type;
2339   bfd_reloc_code_real_type add_type;
2340   bfd_reloc_code_real_type ldst_type;
2341   bfd_reloc_code_real_type ld_literal_type;
2342 };
2343
2344 static struct reloc_table_entry reloc_table[] = {
2345   /* Low 12 bits of absolute address: ADD/i and LDR/STR */
2346   {"lo12", 0,
2347    0,                           /* adr_type */
2348    0,
2349    0,
2350    BFD_RELOC_AARCH64_ADD_LO12,
2351    BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12,
2352    0},
2353
2354   /* Higher 21 bits of pc-relative page offset: ADRP */
2355   {"pg_hi21", 1,
2356    0,                           /* adr_type */
2357    BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL,
2358    0,
2359    0,
2360    0,
2361    0},
2362
2363   /* Higher 21 bits of pc-relative page offset: ADRP, no check */
2364   {"pg_hi21_nc", 1,
2365    0,                           /* adr_type */
2366    BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_NC_PCREL,
2367    0,
2368    0,
2369    0,
2370    0},
2371
2372   /* Most significant bits 0-15 of unsigned address/value: MOVZ */
2373   {"abs_g0", 0,
2374    0,                           /* adr_type */
2375    0,
2376    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0,
2377    0,
2378    0,
2379    0},
2380
2381   /* Most significant bits 0-15 of signed address/value: MOVN/Z */
2382   {"abs_g0_s", 0,
2383    0,                           /* adr_type */
2384    0,
2385    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S,
2386    0,
2387    0,
2388    0},
2389
2390   /* Less significant bits 0-15 of address/value: MOVK, no check */
2391   {"abs_g0_nc", 0,
2392    0,                           /* adr_type */
2393    0,
2394    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_NC,
2395    0,
2396    0,
2397    0},
2398
2399   /* Most significant bits 16-31 of unsigned address/value: MOVZ */
2400   {"abs_g1", 0,
2401    0,                           /* adr_type */
2402    0,
2403    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1,
2404    0,
2405    0,
2406    0},
2407
2408   /* Most significant bits 16-31 of signed address/value: MOVN/Z */
2409   {"abs_g1_s", 0,
2410    0,                           /* adr_type */
2411    0,
2412    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S,
2413    0,
2414    0,
2415    0},
2416
2417   /* Less significant bits 16-31 of address/value: MOVK, no check */
2418   {"abs_g1_nc", 0,
2419    0,                           /* adr_type */
2420    0,
2421    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_NC,
2422    0,
2423    0,
2424    0},
2425
2426   /* Most significant bits 32-47 of unsigned address/value: MOVZ */
2427   {"abs_g2", 0,
2428    0,                           /* adr_type */
2429    0,
2430    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2,
2431    0,
2432    0,
2433    0},
2434
2435   /* Most significant bits 32-47 of signed address/value: MOVN/Z */
2436   {"abs_g2_s", 0,
2437    0,                           /* adr_type */
2438    0,
2439    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S,
2440    0,
2441    0,
2442    0},
2443
2444   /* Less significant bits 32-47 of address/value: MOVK, no check */
2445   {"abs_g2_nc", 0,
2446    0,                           /* adr_type */
2447    0,
2448    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_NC,
2449    0,
2450    0,
2451    0},
2452
2453   /* Most significant bits 48-63 of signed/unsigned address/value: MOVZ */
2454   {"abs_g3", 0,
2455    0,                           /* adr_type */
2456    0,
2457    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3,
2458    0,
2459    0,
2460    0},
2461
2462   /* Get to the page containing GOT entry for a symbol.  */
2463   {"got", 1,
2464    0,                           /* adr_type */
2465    BFD_RELOC_AARCH64_ADR_GOT_PAGE,
2466    0,
2467    0,
2468    0,
2469    BFD_RELOC_AARCH64_GOT_LD_PREL19},
2470
2471   /* 12 bit offset into the page containing GOT entry for that symbol.  */
2472   {"got_lo12", 0,
2473    0,                           /* adr_type */
2474    0,
2475    0,
2476    0,
2477    BFD_RELOC_AARCH64_LD_GOT_LO12_NC,
2478    0},
2479
2480   /* 0-15 bits of address/value: MOVk, no check.  */
2481   {"gotoff_g0_nc", 0,
2482    0,                           /* adr_type */
2483    0,
2484    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_GOTOFF_G0_NC,
2485    0,
2486    0,
2487    0},
2488
2489   /* Most significant bits 16-31 of address/value: MOVZ.  */
2490   {"gotoff_g1", 0,
2491    0,                           /* adr_type */
2492    0,
2493    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_GOTOFF_G1,
2494    0,
2495    0,
2496    0},
2497
2498   /* 15 bit offset into the page containing GOT entry for that symbol.  */
2499   {"gotoff_lo15", 0,
2500    0,                           /* adr_type */
2501    0,
2502    0,
2503    0,
2504    BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOTOFF_LO15,
2505    0},
2506
2507   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2508   {"gottprel_g0_nc", 0,
2509    0,                           /* adr_type */
2510    0,
2511    BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_MOVW_GOTTPREL_G0_NC,
2512    0,
2513    0,
2514    0},
2515
2516   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2517   {"gottprel_g1", 0,
2518    0,                           /* adr_type */
2519    0,
2520    BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_MOVW_GOTTPREL_G1,
2521    0,
2522    0,
2523    0},
2524
2525   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2526   {"tlsgd", 0,
2527    BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PREL21, /* adr_type */
2528    BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PAGE21,
2529    0,
2530    0,
2531    0,
2532    0},
2533
2534   /* 12 bit offset into the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2535   {"tlsgd_lo12", 0,
2536    0,                           /* adr_type */
2537    0,
2538    0,
2539    BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADD_LO12_NC,
2540    0,
2541    0},
2542
2543   /* Lower 16 bits address/value: MOVk.  */
2544   {"tlsgd_g0_nc", 0,
2545    0,                           /* adr_type */
2546    0,
2547    BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_MOVW_G0_NC,
2548    0,
2549    0,
2550    0},
2551
2552   /* Most significant bits 16-31 of address/value: MOVZ.  */
2553   {"tlsgd_g1", 0,
2554    0,                           /* adr_type */
2555    0,
2556    BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_MOVW_G1,
2557    0,
2558    0,
2559    0},
2560
2561   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2562   {"tlsdesc", 0,
2563    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PREL21, /* adr_type */
2564    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PAGE21,
2565    0,
2566    0,
2567    0,
2568    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_PREL19},
2569
2570   /* 12 bit offset into the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2571   {"tlsdesc_lo12", 0,
2572    0,                           /* adr_type */
2573    0,
2574    0,
2575    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD_LO12_NC,
2576    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_LO12_NC,
2577    0},
2578
2579   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol.
2580      The same as GD, we allocate two consecutive GOT slots
2581      for module index and module offset, the only difference
2582      with GD is the module offset should be intialized to
2583      zero without any outstanding runtime relocation. */
2584   {"tlsldm", 0,
2585    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADR_PREL21, /* adr_type */
2586    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADR_PAGE21,
2587    0,
2588    0,
2589    0,
2590    0},
2591
2592   /* 12 bit offset into the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2593   {"tlsldm_lo12_nc", 0,
2594    0,                           /* adr_type */
2595    0,
2596    0,
2597    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_LO12_NC,
2598    0,
2599    0},
2600
2601   /* 12 bit offset into the module TLS base address.  */
2602   {"dtprel_lo12", 0,
2603    0,                           /* adr_type */
2604    0,
2605    0,
2606    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_DTPREL_LO12,
2607    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST_DTPREL_LO12,
2608    0},
2609
2610   /* Same as dtprel_lo12, no overflow check.  */
2611   {"dtprel_lo12_nc", 0,
2612    0,                           /* adr_type */
2613    0,
2614    0,
2615    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_DTPREL_LO12_NC,
2616    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST_DTPREL_LO12_NC,
2617    0},
2618
2619   /* bits[23:12] of offset to the module TLS base address.  */
2620   {"dtprel_hi12", 0,
2621    0,                           /* adr_type */
2622    0,
2623    0,
2624    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_DTPREL_HI12,
2625    0,
2626    0},
2627
2628   /* bits[15:0] of offset to the module TLS base address.  */
2629   {"dtprel_g0", 0,
2630    0,                           /* adr_type */
2631    0,
2632    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G0,
2633    0,
2634    0,
2635    0},
2636
2637   /* No overflow check version of BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G0.  */
2638   {"dtprel_g0_nc", 0,
2639    0,                           /* adr_type */
2640    0,
2641    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G0_NC,
2642    0,
2643    0,
2644    0},
2645
2646   /* bits[31:16] of offset to the module TLS base address.  */
2647   {"dtprel_g1", 0,
2648    0,                           /* adr_type */
2649    0,
2650    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G1,
2651    0,
2652    0,
2653    0},
2654
2655   /* No overflow check version of BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G1.  */
2656   {"dtprel_g1_nc", 0,
2657    0,                           /* adr_type */
2658    0,
2659    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G1_NC,
2660    0,
2661    0,
2662    0},
2663
2664   /* bits[47:32] of offset to the module TLS base address.  */
2665   {"dtprel_g2", 0,
2666    0,                           /* adr_type */
2667    0,
2668    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G2,
2669    0,
2670    0,
2671    0},
2672
2673   /* Lower 16 bit offset into GOT entry for a symbol */
2674   {"tlsdesc_off_g0_nc", 0,
2675    0,                           /* adr_type */
2676    0,
2677    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_OFF_G0_NC,
2678    0,
2679    0,
2680    0},
2681
2682   /* Higher 16 bit offset into GOT entry for a symbol */
2683   {"tlsdesc_off_g1", 0,
2684    0,                           /* adr_type */
2685    0,
2686    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_OFF_G1,
2687    0,
2688    0,
2689    0},
2690
2691   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2692   {"gottprel", 0,
2693    0,                           /* adr_type */
2694    BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_ADR_GOTTPREL_PAGE21,
2695    0,
2696    0,
2697    0,
2698    BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_PREL19},
2699
2700   /* 12 bit offset into the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2701   {"gottprel_lo12", 0,
2702    0,                           /* adr_type */
2703    0,
2704    0,
2705    0,
2706    BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_LO12_NC,
2707    0},
2708
2709   /* Get tp offset for a symbol.  */
2710   {"tprel", 0,
2711    0,                           /* adr_type */
2712    0,
2713    0,
2714    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12,
2715    0,
2716    0},
2717
2718   /* Get tp offset for a symbol.  */
2719   {"tprel_lo12", 0,
2720    0,                           /* adr_type */
2721    0,
2722    0,
2723    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12,
2724    0,
2725    0},
2726
2727   /* Get tp offset for a symbol.  */
2728   {"tprel_hi12", 0,
2729    0,                           /* adr_type */
2730    0,
2731    0,
2732    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12,
2733    0,
2734    0},
2735
2736   /* Get tp offset for a symbol.  */
2737   {"tprel_lo12_nc", 0,
2738    0,                           /* adr_type */
2739    0,
2740    0,
2741    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12_NC,
2742    0,
2743    0},
2744
2745   /* Most significant bits 32-47 of address/value: MOVZ.  */
2746   {"tprel_g2", 0,
2747    0,                           /* adr_type */
2748    0,
2749    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2,
2750    0,
2751    0,
2752    0},
2753
2754   /* Most significant bits 16-31 of address/value: MOVZ.  */
2755   {"tprel_g1", 0,
2756    0,                           /* adr_type */
2757    0,
2758    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1,
2759    0,
2760    0,
2761    0},
2762
2763   /* Most significant bits 16-31 of address/value: MOVZ, no check.  */
2764   {"tprel_g1_nc", 0,
2765    0,                           /* adr_type */
2766    0,
2767    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC,
2768    0,
2769    0,
2770    0},
2771
2772   /* Most significant bits 0-15 of address/value: MOVZ.  */
2773   {"tprel_g0", 0,
2774    0,                           /* adr_type */
2775    0,
2776    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0,
2777    0,
2778    0,
2779    0},
2780
2781   /* Most significant bits 0-15 of address/value: MOVZ, no check.  */
2782   {"tprel_g0_nc", 0,
2783    0,                           /* adr_type */
2784    0,
2785    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC,
2786    0,
2787    0,
2788    0},
2789
2790   /* 15bit offset from got entry to base address of GOT table.  */
2791   {"gotpage_lo15", 0,
2792    0,
2793    0,
2794    0,
2795    0,
2796    BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOTPAGE_LO15,
2797    0},
2798
2799   /* 14bit offset from got entry to base address of GOT table.  */
2800   {"gotpage_lo14", 0,
2801    0,
2802    0,
2803    0,
2804    0,
2805    BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOTPAGE_LO14,
2806    0},
2807 };
2808
2809 /* Given the address of a pointer pointing to the textual name of a
2810    relocation as may appear in assembler source, attempt to find its
2811    details in reloc_table.  The pointer will be updated to the character
2812    after the trailing colon.  On failure, NULL will be returned;
2813    otherwise return the reloc_table_entry.  */
2814
2815 static struct reloc_table_entry *
2816 find_reloc_table_entry (char **str)
2817 {
2818   unsigned int i;
2819   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (reloc_table); i++)
2820     {
2821       int length = strlen (reloc_table[i].name);
2822
2823       if (strncasecmp (reloc_table[i].name, *str, length) == 0
2824           && (*str)[length] == ':')
2825         {
2826           *str += (length + 1);
2827           return &reloc_table[i];
2828         }
2829     }
2830
2831   return NULL;
2832 }
2833
2834 /* Mode argument to parse_shift and parser_shifter_operand.  */
2835 enum parse_shift_mode
2836 {
2837   SHIFTED_ARITH_IMM,            /* "rn{,lsl|lsr|asl|asr|uxt|sxt #n}" or
2838                                    "#imm{,lsl #n}"  */
2839   SHIFTED_LOGIC_IMM,            /* "rn{,lsl|lsr|asl|asr|ror #n}" or
2840                                    "#imm"  */
2841   SHIFTED_LSL,                  /* bare "lsl #n"  */
2842   SHIFTED_LSL_MSL,              /* "lsl|msl #n"  */
2843   SHIFTED_REG_OFFSET            /* [su]xtw|sxtx {#n} or lsl #n  */
2844 };
2845
2846 /* Parse a <shift> operator on an AArch64 data processing instruction.
2847    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
2848 static bfd_boolean
2849 parse_shift (char **str, aarch64_opnd_info *operand, enum parse_shift_mode mode)
2850 {
2851   const struct aarch64_name_value_pair *shift_op;
2852   enum aarch64_modifier_kind kind;
2853   expressionS exp;
2854   int exp_has_prefix;
2855   char *s = *str;
2856   char *p = s;
2857
2858   for (p = *str; ISALPHA (*p); p++)
2859     ;
2860
2861   if (p == *str)
2862     {
2863       set_syntax_error (_("shift expression expected"));
2864       return FALSE;
2865     }
2866
2867   shift_op = hash_find_n (aarch64_shift_hsh, *str, p - *str);
2868
2869   if (shift_op == NULL)
2870     {
2871       set_syntax_error (_("shift operator expected"));
2872       return FALSE;
2873     }
2874
2875   kind = aarch64_get_operand_modifier (shift_op);
2876
2877   if (kind == AARCH64_MOD_MSL && mode != SHIFTED_LSL_MSL)
2878     {
2879       set_syntax_error (_("invalid use of 'MSL'"));
2880       return FALSE;
2881     }
2882
2883   switch (mode)
2884     {
2885     case SHIFTED_LOGIC_IMM:
2886       if (aarch64_extend_operator_p (kind) == TRUE)
2887         {
2888           set_syntax_error (_("extending shift is not permitted"));
2889           return FALSE;
2890         }
2891       break;
2892
2893     case SHIFTED_ARITH_IMM:
2894       if (kind == AARCH64_MOD_ROR)
2895         {
2896           set_syntax_error (_("'ROR' shift is not permitted"));
2897           return FALSE;
2898         }
2899       break;
2900
2901     case SHIFTED_LSL:
2902       if (kind != AARCH64_MOD_LSL)
2903         {
2904           set_syntax_error (_("only 'LSL' shift is permitted"));
2905           return FALSE;
2906         }
2907       break;
2908
2909     case SHIFTED_REG_OFFSET:
2910       if (kind != AARCH64_MOD_UXTW && kind != AARCH64_MOD_LSL
2911           && kind != AARCH64_MOD_SXTW && kind != AARCH64_MOD_SXTX)
2912         {
2913           set_fatal_syntax_error
2914             (_("invalid shift for the register offset addressing mode"));
2915           return FALSE;
2916         }
2917       break;
2918
2919     case SHIFTED_LSL_MSL:
2920       if (kind != AARCH64_MOD_LSL && kind != AARCH64_MOD_MSL)
2921         {
2922           set_syntax_error (_("invalid shift operator"));
2923           return FALSE;
2924         }
2925       break;
2926
2927     default:
2928       abort ();
2929     }
2930
2931   /* Whitespace can appear here if the next thing is a bare digit.  */
2932   skip_whitespace (p);
2933
2934   /* Parse shift amount.  */
2935   exp_has_prefix = 0;
2936   if (mode == SHIFTED_REG_OFFSET && *p == ']')
2937     exp.X_op = O_absent;
2938   else
2939     {
2940       if (is_immediate_prefix (*p))
2941         {
2942           p++;
2943           exp_has_prefix = 1;
2944         }
2945       my_get_expression (&exp, &p, GE_NO_PREFIX, 0);
2946     }
2947   if (exp.X_op == O_absent)
2948     {
2949       if (aarch64_extend_operator_p (kind) == FALSE || exp_has_prefix)
2950         {
2951           set_syntax_error (_("missing shift amount"));
2952           return FALSE;
2953         }
2954       operand->shifter.amount = 0;
2955     }
2956   else if (exp.X_op != O_constant)
2957     {
2958       set_syntax_error (_("constant shift amount required"));
2959       return FALSE;
2960     }
2961   else if (exp.X_add_number < 0 || exp.X_add_number > 63)
2962     {
2963       set_fatal_syntax_error (_("shift amount out of range 0 to 63"));
2964       return FALSE;
2965     }
2966   else
2967     {
2968       operand->shifter.amount = exp.X_add_number;
2969       operand->shifter.amount_present = 1;
2970     }
2971
2972   operand->shifter.operator_present = 1;
2973   operand->shifter.kind = kind;
2974
2975   *str = p;
2976   return TRUE;
2977 }
2978
2979 /* Parse a <shifter_operand> for a data processing instruction:
2980
2981       #<immediate>
2982       #<immediate>, LSL #imm
2983
2984    Validation of immediate operands is deferred to md_apply_fix.
2985
2986    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
2987
2988 static bfd_boolean
2989 parse_shifter_operand_imm (char **str, aarch64_opnd_info *operand,
2990                            enum parse_shift_mode mode)
2991 {
2992   char *p;
2993
2994   if (mode != SHIFTED_ARITH_IMM && mode != SHIFTED_LOGIC_IMM)
2995     return FALSE;
2996
2997   p = *str;
2998
2999   /* Accept an immediate expression.  */
3000   if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, &p, GE_OPT_PREFIX, 1))
3001     return FALSE;
3002
3003   /* Accept optional LSL for arithmetic immediate values.  */
3004   if (mode == SHIFTED_ARITH_IMM && skip_past_comma (&p))
3005     if (! parse_shift (&p, operand, SHIFTED_LSL))
3006       return FALSE;
3007
3008   /* Not accept any shifter for logical immediate values.  */
3009   if (mode == SHIFTED_LOGIC_IMM && skip_past_comma (&p)
3010       && parse_shift (&p, operand, mode))
3011     {
3012       set_syntax_error (_("unexpected shift operator"));
3013       return FALSE;
3014     }
3015
3016   *str = p;
3017   return TRUE;
3018 }
3019
3020 /* Parse a <shifter_operand> for a data processing instruction:
3021
3022       <Rm>
3023       <Rm>, <shift>
3024       #<immediate>
3025       #<immediate>, LSL #imm
3026
3027    where <shift> is handled by parse_shift above, and the last two
3028    cases are handled by the function above.
3029
3030    Validation of immediate operands is deferred to md_apply_fix.
3031
3032    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
3033
3034 static bfd_boolean
3035 parse_shifter_operand (char **str, aarch64_opnd_info *operand,
3036                        enum parse_shift_mode mode)
3037 {
3038   const reg_entry *reg;
3039   aarch64_opnd_qualifier_t qualifier;
3040   enum aarch64_operand_class opd_class
3041     = aarch64_get_operand_class (operand->type);
3042
3043   reg = aarch64_reg_parse_32_64 (str, &qualifier);
3044   if (reg)
3045     {
3046       if (opd_class == AARCH64_OPND_CLASS_IMMEDIATE)
3047         {
3048           set_syntax_error (_("unexpected register in the immediate operand"));
3049           return FALSE;
3050         }
3051
3052       if (!aarch64_check_reg_type (reg, REG_TYPE_R_Z))
3053         {
3054           set_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_R_Z)));
3055           return FALSE;
3056         }
3057
3058       operand->reg.regno = reg->number;
3059       operand->qualifier = qualifier;
3060
3061       /* Accept optional shift operation on register.  */
3062       if (! skip_past_comma (str))
3063         return TRUE;
3064
3065       if (! parse_shift (str, operand, mode))
3066         return FALSE;
3067
3068       return TRUE;
3069     }
3070   else if (opd_class == AARCH64_OPND_CLASS_MODIFIED_REG)
3071     {
3072       set_syntax_error
3073         (_("integer register expected in the extended/shifted operand "
3074            "register"));
3075       return FALSE;
3076     }
3077
3078   /* We have a shifted immediate variable.  */
3079   return parse_shifter_operand_imm (str, operand, mode);
3080 }
3081
3082 /* Return TRUE on success; return FALSE otherwise.  */
3083
3084 static bfd_boolean
3085 parse_shifter_operand_reloc (char **str, aarch64_opnd_info *operand,
3086                              enum parse_shift_mode mode)
3087 {
3088   char *p = *str;
3089
3090   /* Determine if we have the sequence of characters #: or just :
3091      coming next.  If we do, then we check for a :rello: relocation
3092      modifier.  If we don't, punt the whole lot to
3093      parse_shifter_operand.  */
3094
3095   if ((p[0] == '#' && p[1] == ':') || p[0] == ':')
3096     {
3097       struct reloc_table_entry *entry;
3098
3099       if (p[0] == '#')
3100         p += 2;
3101       else
3102         p++;
3103       *str = p;
3104
3105       /* Try to parse a relocation.  Anything else is an error.  */
3106       if (!(entry = find_reloc_table_entry (str)))
3107         {
3108           set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3109           return FALSE;
3110         }
3111
3112       if (entry->add_type == 0)
3113         {
3114           set_syntax_error
3115             (_("this relocation modifier is not allowed on this instruction"));
3116           return FALSE;
3117         }
3118
3119       /* Save str before we decompose it.  */
3120       p = *str;
3121
3122       /* Next, we parse the expression.  */
3123       if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, str, GE_NO_PREFIX, 1))
3124         return FALSE;
3125
3126       /* Record the relocation type (use the ADD variant here).  */
3127       inst.reloc.type = entry->add_type;
3128       inst.reloc.pc_rel = entry->pc_rel;
3129
3130       /* If str is empty, we've reached the end, stop here.  */
3131       if (**str == '\0')
3132         return TRUE;
3133
3134       /* Otherwise, we have a shifted reloc modifier, so rewind to
3135          recover the variable name and continue parsing for the shifter.  */
3136       *str = p;
3137       return parse_shifter_operand_imm (str, operand, mode);
3138     }
3139
3140   return parse_shifter_operand (str, operand, mode);
3141 }
3142
3143 /* Parse all forms of an address expression.  Information is written
3144    to *OPERAND and/or inst.reloc.
3145
3146    The A64 instruction set has the following addressing modes:
3147
3148    Offset
3149      [base]                     // in SIMD ld/st structure
3150      [base{,#0}]                // in ld/st exclusive
3151      [base{,#imm}]
3152      [base,Xm{,LSL #imm}]
3153      [base,Xm,SXTX {#imm}]
3154      [base,Wm,(S|U)XTW {#imm}]
3155    Pre-indexed
3156      [base,#imm]!
3157    Post-indexed
3158      [base],#imm
3159      [base],Xm                  // in SIMD ld/st structure
3160    PC-relative (literal)
3161      label
3162      =immediate
3163
3164    (As a convenience, the notation "=immediate" is permitted in conjunction
3165    with the pc-relative literal load instructions to automatically place an
3166    immediate value or symbolic address in a nearby literal pool and generate
3167    a hidden label which references it.)
3168
3169    Upon a successful parsing, the address structure in *OPERAND will be
3170    filled in the following way:
3171
3172      .base_regno = <base>
3173      .offset.is_reg     // 1 if the offset is a register
3174      .offset.imm = <imm>
3175      .offset.regno = <Rm>
3176
3177    For different addressing modes defined in the A64 ISA:
3178
3179    Offset
3180      .pcrel=0; .preind=1; .postind=0; .writeback=0
3181    Pre-indexed
3182      .pcrel=0; .preind=1; .postind=0; .writeback=1
3183    Post-indexed
3184      .pcrel=0; .preind=0; .postind=1; .writeback=1
3185    PC-relative (literal)
3186      .pcrel=1; .preind=1; .postind=0; .writeback=0
3187
3188    The shift/extension information, if any, will be stored in .shifter.
3189
3190    It is the caller's responsibility to check for addressing modes not
3191    supported by the instruction, and to set inst.reloc.type.  */
3192
3193 static bfd_boolean
3194 parse_address_main (char **str, aarch64_opnd_info *operand)
3195 {
3196   char *p = *str;
3197   const reg_entry *reg;
3198   aarch64_opnd_qualifier_t base_qualifier;
3199   aarch64_opnd_qualifier_t offset_qualifier;
3200   expressionS *exp = &inst.reloc.exp;
3201
3202   if (! skip_past_char (&p, '['))
3203     {
3204       /* =immediate or label.  */
3205       operand->addr.pcrel = 1;
3206       operand->addr.preind = 1;
3207
3208       /* #:<reloc_op>:<symbol>  */
3209       skip_past_char (&p, '#');
3210       if (skip_past_char (&p, ':'))
3211         {
3212           bfd_reloc_code_real_type ty;
3213           struct reloc_table_entry *entry;
3214
3215           /* Try to parse a relocation modifier.  Anything else is
3216              an error.  */
3217           entry = find_reloc_table_entry (&p);
3218           if (! entry)
3219             {
3220               set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3221               return FALSE;
3222             }
3223
3224           switch (operand->type)
3225             {
3226             case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL21:
3227               /* adr */
3228               ty = entry->adr_type;
3229               break;
3230
3231             default:
3232               ty = entry->ld_literal_type;
3233               break;
3234             }
3235
3236           if (ty == 0)
3237             {
3238               set_syntax_error
3239                 (_("this relocation modifier is not allowed on this "
3240                    "instruction"));
3241               return FALSE;
3242             }
3243
3244           /* #:<reloc_op>:  */
3245           if (! my_get_expression (exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3246             {
3247               set_syntax_error (_("invalid relocation expression"));
3248               return FALSE;
3249             }
3250
3251           /* #:<reloc_op>:<expr>  */
3252           /* Record the relocation type.  */
3253           inst.reloc.type = ty;
3254           inst.reloc.pc_rel = entry->pc_rel;
3255         }
3256       else
3257         {
3258
3259           if (skip_past_char (&p, '='))
3260             /* =immediate; need to generate the literal in the literal pool. */
3261             inst.gen_lit_pool = 1;
3262
3263           if (!my_get_expression (exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3264             {
3265               set_syntax_error (_("invalid address"));
3266               return FALSE;
3267             }
3268         }
3269
3270       *str = p;
3271       return TRUE;
3272     }
3273
3274   /* [ */
3275
3276   reg = aarch64_reg_parse_32_64 (&p, &base_qualifier);
3277   if (!reg || !aarch64_check_reg_type (reg, REG_TYPE_R64_SP))
3278     {
3279       set_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_R64_SP)));
3280       return FALSE;
3281     }
3282   operand->addr.base_regno = reg->number;
3283
3284   /* [Xn */
3285   if (skip_past_comma (&p))
3286     {
3287       /* [Xn, */
3288       operand->addr.preind = 1;
3289
3290       reg = aarch64_reg_parse_32_64 (&p, &offset_qualifier);
3291       if (reg)
3292         {
3293           if (!aarch64_check_reg_type (reg, REG_TYPE_R_Z))
3294             {
3295               set_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_R_Z)));
3296               return FALSE;
3297             }
3298
3299           /* [Xn,Rm  */
3300           operand->addr.offset.regno = reg->number;
3301           operand->addr.offset.is_reg = 1;
3302           /* Shifted index.  */
3303           if (skip_past_comma (&p))
3304             {
3305               /* [Xn,Rm,  */
3306               if (! parse_shift (&p, operand, SHIFTED_REG_OFFSET))
3307                 /* Use the diagnostics set in parse_shift, so not set new
3308                    error message here.  */
3309                 return FALSE;
3310             }
3311           /* We only accept:
3312              [base,Xm{,LSL #imm}]
3313              [base,Xm,SXTX {#imm}]
3314              [base,Wm,(S|U)XTW {#imm}]  */
3315           if (operand->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE
3316               || operand->shifter.kind == AARCH64_MOD_LSL
3317               || operand->shifter.kind == AARCH64_MOD_SXTX)
3318             {
3319               if (offset_qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W)
3320                 {
3321                   set_syntax_error (_("invalid use of 32-bit register offset"));
3322                   return FALSE;
3323                 }
3324             }
3325           else if (offset_qualifier == AARCH64_OPND_QLF_X)
3326             {
3327               set_syntax_error (_("invalid use of 64-bit register offset"));
3328               return FALSE;
3329             }
3330         }
3331       else
3332         {
3333           /* [Xn,#:<reloc_op>:<symbol>  */
3334           skip_past_char (&p, '#');
3335           if (skip_past_char (&p, ':'))
3336             {
3337               struct reloc_table_entry *entry;
3338
3339               /* Try to parse a relocation modifier.  Anything else is
3340                  an error.  */
3341               if (!(entry = find_reloc_table_entry (&p)))
3342                 {
3343                   set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3344                   return FALSE;
3345                 }
3346
3347               if (entry->ldst_type == 0)
3348                 {
3349                   set_syntax_error
3350                     (_("this relocation modifier is not allowed on this "
3351                        "instruction"));
3352                   return FALSE;
3353                 }
3354
3355               /* [Xn,#:<reloc_op>:  */
3356               /* We now have the group relocation table entry corresponding to
3357                  the name in the assembler source.  Next, we parse the
3358                  expression.  */
3359               if (! my_get_expression (exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3360                 {
3361                   set_syntax_error (_("invalid relocation expression"));
3362                   return FALSE;
3363                 }
3364
3365               /* [Xn,#:<reloc_op>:<expr>  */
3366               /* Record the load/store relocation type.  */
3367               inst.reloc.type = entry->ldst_type;
3368               inst.reloc.pc_rel = entry->pc_rel;
3369             }
3370           else if (! my_get_expression (exp, &p, GE_OPT_PREFIX, 1))
3371             {
3372               set_syntax_error (_("invalid expression in the address"));
3373               return FALSE;
3374             }
3375           /* [Xn,<expr>  */
3376         }
3377     }
3378
3379   if (! skip_past_char (&p, ']'))
3380     {
3381       set_syntax_error (_("']' expected"));
3382       return FALSE;
3383     }
3384
3385   if (skip_past_char (&p, '!'))
3386     {
3387       if (operand->addr.preind && operand->addr.offset.is_reg)
3388         {
3389           set_syntax_error (_("register offset not allowed in pre-indexed "
3390                               "addressing mode"));
3391           return FALSE;
3392         }
3393       /* [Xn]! */
3394       operand->addr.writeback = 1;
3395     }
3396   else if (skip_past_comma (&p))
3397     {
3398       /* [Xn], */
3399       operand->addr.postind = 1;
3400       operand->addr.writeback = 1;
3401
3402       if (operand->addr.preind)
3403         {
3404           set_syntax_error (_("cannot combine pre- and post-indexing"));
3405           return FALSE;
3406         }
3407
3408       reg = aarch64_reg_parse_32_64 (&p, &offset_qualifier);
3409       if (reg)
3410         {
3411           /* [Xn],Xm */
3412           if (!aarch64_check_reg_type (reg, REG_TYPE_R_64))
3413             {
3414               set_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_R_64)));
3415               return FALSE;
3416             }
3417
3418           operand->addr.offset.regno = reg->number;
3419           operand->addr.offset.is_reg = 1;
3420         }
3421       else if (! my_get_expression (exp, &p, GE_OPT_PREFIX, 1))
3422         {
3423           /* [Xn],#expr */
3424           set_syntax_error (_("invalid expression in the address"));
3425           return FALSE;
3426         }
3427     }
3428
3429   /* If at this point neither .preind nor .postind is set, we have a
3430      bare [Rn]{!}; reject [Rn]! but accept [Rn] as a shorthand for [Rn,#0].  */
3431   if (operand->addr.preind == 0 && operand->addr.postind == 0)
3432     {
3433       if (operand->addr.writeback)
3434         {
3435           /* Reject [Rn]!   */
3436           set_syntax_error (_("missing offset in the pre-indexed address"));
3437           return FALSE;
3438         }
3439       operand->addr.preind = 1;
3440       inst.reloc.exp.X_op = O_constant;
3441       inst.reloc.exp.X_add_number = 0;
3442     }
3443
3444   *str = p;
3445   return TRUE;
3446 }
3447
3448 /* Parse a base AArch64 address (as opposed to an SVE one).  Return TRUE
3449    on success.  */
3450 static bfd_boolean
3451 parse_address (char **str, aarch64_opnd_info *operand)
3452 {
3453   return parse_address_main (str, operand);
3454 }
3455
3456 /* Parse an operand for a MOVZ, MOVN or MOVK instruction.
3457    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
3458 static bfd_boolean
3459 parse_half (char **str, int *internal_fixup_p)
3460 {
3461   char *p = *str;
3462
3463   skip_past_char (&p, '#');
3464
3465   gas_assert (internal_fixup_p);
3466   *internal_fixup_p = 0;
3467
3468   if (*p == ':')
3469     {
3470       struct reloc_table_entry *entry;
3471
3472       /* Try to parse a relocation.  Anything else is an error.  */
3473       ++p;
3474       if (!(entry = find_reloc_table_entry (&p)))
3475         {
3476           set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3477           return FALSE;
3478         }
3479
3480       if (entry->movw_type == 0)
3481         {
3482           set_syntax_error
3483             (_("this relocation modifier is not allowed on this instruction"));
3484           return FALSE;
3485         }
3486
3487       inst.reloc.type = entry->movw_type;
3488     }
3489   else
3490     *internal_fixup_p = 1;
3491
3492   if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3493     return FALSE;
3494
3495   *str = p;
3496   return TRUE;
3497 }
3498
3499 /* Parse an operand for an ADRP instruction:
3500      ADRP <Xd>, <label>
3501    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
3502
3503 static bfd_boolean
3504 parse_adrp (char **str)
3505 {
3506   char *p;
3507
3508   p = *str;
3509   if (*p == ':')
3510     {
3511       struct reloc_table_entry *entry;
3512
3513       /* Try to parse a relocation.  Anything else is an error.  */
3514       ++p;
3515       if (!(entry = find_reloc_table_entry (&p)))
3516         {
3517           set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3518           return FALSE;
3519         }
3520
3521       if (entry->adrp_type == 0)
3522         {
3523           set_syntax_error
3524             (_("this relocation modifier is not allowed on this instruction"));
3525           return FALSE;
3526         }
3527
3528       inst.reloc.type = entry->adrp_type;
3529     }
3530   else
3531     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL;
3532
3533   inst.reloc.pc_rel = 1;
3534
3535   if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3536     return FALSE;
3537
3538   *str = p;
3539   return TRUE;
3540 }
3541
3542 /* Miscellaneous. */
3543
3544 /* Parse an option for a preload instruction.  Returns the encoding for the
3545    option, or PARSE_FAIL.  */
3546
3547 static int
3548 parse_pldop (char **str)
3549 {
3550   char *p, *q;
3551   const struct aarch64_name_value_pair *o;
3552
3553   p = q = *str;
3554   while (ISALNUM (*q))
3555     q++;
3556
3557   o = hash_find_n (aarch64_pldop_hsh, p, q - p);
3558   if (!o)
3559     return PARSE_FAIL;
3560
3561   *str = q;
3562   return o->value;
3563 }
3564
3565 /* Parse an option for a barrier instruction.  Returns the encoding for the
3566    option, or PARSE_FAIL.  */
3567
3568 static int
3569 parse_barrier (char **str)
3570 {
3571   char *p, *q;
3572   const asm_barrier_opt *o;
3573
3574   p = q = *str;
3575   while (ISALPHA (*q))
3576     q++;
3577
3578   o = hash_find_n (aarch64_barrier_opt_hsh, p, q - p);
3579   if (!o)
3580     return PARSE_FAIL;
3581
3582   *str = q;
3583   return o->value;
3584 }
3585
3586 /* Parse an operand for a PSB barrier.  Set *HINT_OPT to the hint-option record
3587    return 0 if successful.  Otherwise return PARSE_FAIL.  */
3588
3589 static int
3590 parse_barrier_psb (char **str,
3591                    const struct aarch64_name_value_pair ** hint_opt)
3592 {
3593   char *p, *q;
3594   const struct aarch64_name_value_pair *o;
3595
3596   p = q = *str;
3597   while (ISALPHA (*q))
3598     q++;
3599
3600   o = hash_find_n (aarch64_hint_opt_hsh, p, q - p);
3601   if (!o)
3602     {
3603       set_fatal_syntax_error
3604         ( _("unknown or missing option to PSB"));
3605       return PARSE_FAIL;
3606     }
3607
3608   if (o->value != 0x11)
3609     {
3610       /* PSB only accepts option name 'CSYNC'.  */
3611       set_syntax_error
3612         (_("the specified option is not accepted for PSB"));
3613       return PARSE_FAIL;
3614     }
3615
3616   *str = q;
3617   *hint_opt = o;
3618   return 0;
3619 }
3620
3621 /* Parse a system register or a PSTATE field name for an MSR/MRS instruction.
3622    Returns the encoding for the option, or PARSE_FAIL.
3623
3624    If IMPLE_DEFINED_P is non-zero, the function will also try to parse the
3625    implementation defined system register name S<op0>_<op1>_<Cn>_<Cm>_<op2>.
3626
3627    If PSTATEFIELD_P is non-zero, the function will parse the name as a PSTATE
3628    field, otherwise as a system register.
3629 */
3630
3631 static int
3632 parse_sys_reg (char **str, struct hash_control *sys_regs,
3633                int imple_defined_p, int pstatefield_p)
3634 {
3635   char *p, *q;
3636   char buf[32];
3637   const aarch64_sys_reg *o;
3638   int value;
3639
3640   p = buf;
3641   for (q = *str; ISALNUM (*q) || *q == '_'; q++)
3642     if (p < buf + 31)
3643       *p++ = TOLOWER (*q);
3644   *p = '\0';
3645   /* Assert that BUF be large enough.  */
3646   gas_assert (p - buf == q - *str);
3647
3648   o = hash_find (sys_regs, buf);
3649   if (!o)
3650     {
3651       if (!imple_defined_p)
3652         return PARSE_FAIL;
3653       else
3654         {
3655           /* Parse S<op0>_<op1>_<Cn>_<Cm>_<op2>.  */
3656           unsigned int op0, op1, cn, cm, op2;
3657
3658           if (sscanf (buf, "s%u_%u_c%u_c%u_%u", &op0, &op1, &cn, &cm, &op2)
3659               != 5)
3660             return PARSE_FAIL;
3661           if (op0 > 3 || op1 > 7 || cn > 15 || cm > 15 || op2 > 7)
3662             return PARSE_FAIL;
3663           value = (op0 << 14) | (op1 << 11) | (cn << 7) | (cm << 3) | op2;
3664         }
3665     }
3666   else
3667     {
3668       if (pstatefield_p && !aarch64_pstatefield_supported_p (cpu_variant, o))
3669         as_bad (_("selected processor does not support PSTATE field "
3670                   "name '%s'"), buf);
3671       if (!pstatefield_p && !aarch64_sys_reg_supported_p (cpu_variant, o))
3672         as_bad (_("selected processor does not support system register "
3673                   "name '%s'"), buf);
3674       if (aarch64_sys_reg_deprecated_p (o))
3675         as_warn (_("system register name '%s' is deprecated and may be "
3676                    "removed in a future release"), buf);
3677       value = o->value;
3678     }
3679
3680   *str = q;
3681   return value;
3682 }
3683
3684 /* Parse a system reg for ic/dc/at/tlbi instructions.  Returns the table entry
3685    for the option, or NULL.  */
3686
3687 static const aarch64_sys_ins_reg *
3688 parse_sys_ins_reg (char **str, struct hash_control *sys_ins_regs)
3689 {
3690   char *p, *q;
3691   char buf[32];
3692   const aarch64_sys_ins_reg *o;
3693
3694   p = buf;
3695   for (q = *str; ISALNUM (*q) || *q == '_'; q++)
3696     if (p < buf + 31)
3697       *p++ = TOLOWER (*q);
3698   *p = '\0';
3699
3700   o = hash_find (sys_ins_regs, buf);
3701   if (!o)
3702     return NULL;
3703
3704   if (!aarch64_sys_ins_reg_supported_p (cpu_variant, o))
3705     as_bad (_("selected processor does not support system register "
3706               "name '%s'"), buf);
3707
3708   *str = q;
3709   return o;
3710 }
3711 \f
3712 #define po_char_or_fail(chr) do {                               \
3713     if (! skip_past_char (&str, chr))                           \
3714       goto failure;                                             \
3715 } while (0)
3716
3717 #define po_reg_or_fail(regtype) do {                            \
3718     val = aarch64_reg_parse (&str, regtype, &rtype, NULL);      \
3719     if (val == PARSE_FAIL)                                      \
3720       {                                                         \
3721         set_default_error ();                                   \
3722         goto failure;                                           \
3723       }                                                         \
3724   } while (0)
3725
3726 #define po_int_reg_or_fail(reg_type) do {                       \
3727     reg = aarch64_reg_parse_32_64 (&str, &qualifier);           \
3728     if (!reg || !aarch64_check_reg_type (reg, reg_type))        \
3729       {                                                         \
3730         set_default_error ();                                   \
3731         goto failure;                                           \
3732       }                                                         \
3733     info->reg.regno = reg->number;                              \
3734     info->qualifier = qualifier;                                \
3735   } while (0)
3736
3737 #define po_imm_nc_or_fail() do {                                \
3738     if (! parse_constant_immediate (&str, &val, imm_reg_type))  \
3739       goto failure;                                             \
3740   } while (0)
3741
3742 #define po_imm_or_fail(min, max) do {                           \
3743     if (! parse_constant_immediate (&str, &val, imm_reg_type))  \
3744       goto failure;                                             \
3745     if (val < min || val > max)                                 \
3746       {                                                         \
3747         set_fatal_syntax_error (_("immediate value out of range "\
3748 #min " to "#max));                                              \
3749         goto failure;                                           \
3750       }                                                         \
3751   } while (0)
3752
3753 #define po_misc_or_fail(expr) do {                              \
3754     if (!expr)                                                  \
3755       goto failure;                                             \
3756   } while (0)
3757 \f
3758 /* encode the 12-bit imm field of Add/sub immediate */
3759 static inline uint32_t
3760 encode_addsub_imm (uint32_t imm)
3761 {
3762   return imm << 10;
3763 }
3764
3765 /* encode the shift amount field of Add/sub immediate */
3766 static inline uint32_t
3767 encode_addsub_imm_shift_amount (uint32_t cnt)
3768 {
3769   return cnt << 22;
3770 }
3771
3772
3773 /* encode the imm field of Adr instruction */
3774 static inline uint32_t
3775 encode_adr_imm (uint32_t imm)
3776 {
3777   return (((imm & 0x3) << 29)   /*  [1:0] -> [30:29] */
3778           | ((imm & (0x7ffff << 2)) << 3));     /* [20:2] -> [23:5]  */
3779 }
3780
3781 /* encode the immediate field of Move wide immediate */
3782 static inline uint32_t
3783 encode_movw_imm (uint32_t imm)
3784 {
3785   return imm << 5;
3786 }
3787
3788 /* encode the 26-bit offset of unconditional branch */
3789 static inline uint32_t
3790 encode_branch_ofs_26 (uint32_t ofs)
3791 {
3792   return ofs & ((1 << 26) - 1);
3793 }
3794
3795 /* encode the 19-bit offset of conditional branch and compare & branch */
3796 static inline uint32_t
3797 encode_cond_branch_ofs_19 (uint32_t ofs)
3798 {
3799   return (ofs & ((1 << 19) - 1)) << 5;
3800 }
3801
3802 /* encode the 19-bit offset of ld literal */
3803 static inline uint32_t
3804 encode_ld_lit_ofs_19 (uint32_t ofs)
3805 {
3806   return (ofs & ((1 << 19) - 1)) << 5;
3807 }
3808
3809 /* Encode the 14-bit offset of test & branch.  */
3810 static inline uint32_t
3811 encode_tst_branch_ofs_14 (uint32_t ofs)
3812 {
3813   return (ofs & ((1 << 14) - 1)) << 5;
3814 }
3815
3816 /* Encode the 16-bit imm field of svc/hvc/smc.  */
3817 static inline uint32_t
3818 encode_svc_imm (uint32_t imm)
3819 {
3820   return imm << 5;
3821 }
3822
3823 /* Reencode add(s) to sub(s), or sub(s) to add(s).  */
3824 static inline uint32_t
3825 reencode_addsub_switch_add_sub (uint32_t opcode)
3826 {
3827   return opcode ^ (1 << 30);
3828 }
3829
3830 static inline uint32_t
3831 reencode_movzn_to_movz (uint32_t opcode)
3832 {
3833   return opcode | (1 << 30);
3834 }
3835
3836 static inline uint32_t
3837 reencode_movzn_to_movn (uint32_t opcode)
3838 {
3839   return opcode & ~(1 << 30);
3840 }
3841
3842 /* Overall per-instruction processing.  */
3843
3844 /* We need to be able to fix up arbitrary expressions in some statements.
3845    This is so that we can handle symbols that are an arbitrary distance from
3846    the pc.  The most common cases are of the form ((+/-sym -/+ . - 8) & mask),
3847    which returns part of an address in a form which will be valid for
3848    a data instruction.  We do this by pushing the expression into a symbol
3849    in the expr_section, and creating a fix for that.  */
3850
3851 static fixS *
3852 fix_new_aarch64 (fragS * frag,
3853                  int where,
3854                  short int size, expressionS * exp, int pc_rel, int reloc)
3855 {
3856   fixS *new_fix;
3857
3858   switch (exp->X_op)
3859     {
3860     case O_constant:
3861     case O_symbol:
3862     case O_add:
3863     case O_subtract:
3864       new_fix = fix_new_exp (frag, where, size, exp, pc_rel, reloc);
3865       break;
3866
3867     default:
3868       new_fix = fix_new (frag, where, size, make_expr_symbol (exp), 0,
3869                          pc_rel, reloc);
3870       break;
3871     }
3872   return new_fix;
3873 }
3874 \f
3875 /* Diagnostics on operands errors.  */
3876
3877 /* By default, output verbose error message.
3878    Disable the verbose error message by -mno-verbose-error.  */
3879 static int verbose_error_p = 1;
3880
3881 #ifdef DEBUG_AARCH64
3882 /* N.B. this is only for the purpose of debugging.  */
3883 const char* operand_mismatch_kind_names[] =
3884 {
3885   "AARCH64_OPDE_NIL",
3886   "AARCH64_OPDE_RECOVERABLE",
3887   "AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR",
3888   "AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR",
3889   "AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT",
3890   "AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE",
3891   "AARCH64_OPDE_UNALIGNED",
3892   "AARCH64_OPDE_REG_LIST",
3893   "AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR",
3894 };
3895 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
3896
3897 /* Return TRUE if LHS is of higher severity than RHS, otherwise return FALSE.
3898
3899    When multiple errors of different kinds are found in the same assembly
3900    line, only the error of the highest severity will be picked up for
3901    issuing the diagnostics.  */
3902
3903 static inline bfd_boolean
3904 operand_error_higher_severity_p (enum aarch64_operand_error_kind lhs,
3905                                  enum aarch64_operand_error_kind rhs)
3906 {
3907   gas_assert (AARCH64_OPDE_RECOVERABLE > AARCH64_OPDE_NIL);
3908   gas_assert (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR > AARCH64_OPDE_RECOVERABLE);
3909   gas_assert (AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR > AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR);
3910   gas_assert (AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT > AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR);
3911   gas_assert (AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE > AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT);
3912   gas_assert (AARCH64_OPDE_UNALIGNED > AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE);
3913   gas_assert (AARCH64_OPDE_REG_LIST > AARCH64_OPDE_UNALIGNED);
3914   gas_assert (AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR > AARCH64_OPDE_REG_LIST);
3915   return lhs > rhs;
3916 }
3917
3918 /* Helper routine to get the mnemonic name from the assembly instruction
3919    line; should only be called for the diagnosis purpose, as there is
3920    string copy operation involved, which may affect the runtime
3921    performance if used in elsewhere.  */
3922
3923 static const char*
3924 get_mnemonic_name (const char *str)
3925 {
3926   static char mnemonic[32];
3927   char *ptr;
3928
3929   /* Get the first 15 bytes and assume that the full name is included.  */
3930   strncpy (mnemonic, str, 31);
3931   mnemonic[31] = '\0';
3932
3933   /* Scan up to the end of the mnemonic, which must end in white space,
3934      '.', or end of string.  */
3935   for (ptr = mnemonic; is_part_of_name(*ptr); ++ptr)
3936     ;
3937
3938   *ptr = '\0';
3939
3940   /* Append '...' to the truncated long name.  */
3941   if (ptr - mnemonic == 31)
3942     mnemonic[28] = mnemonic[29] = mnemonic[30] = '.';
3943
3944   return mnemonic;
3945 }
3946
3947 static void
3948 reset_aarch64_instruction (aarch64_instruction *instruction)
3949 {
3950   memset (instruction, '\0', sizeof (aarch64_instruction));
3951   instruction->reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
3952 }
3953
3954 /* Data strutures storing one user error in the assembly code related to
3955    operands.  */
3956
3957 struct operand_error_record
3958 {
3959   const aarch64_opcode *opcode;
3960   aarch64_operand_error detail;
3961   struct operand_error_record *next;
3962 };
3963
3964 typedef struct operand_error_record operand_error_record;
3965
3966 struct operand_errors
3967 {
3968   operand_error_record *head;
3969   operand_error_record *tail;
3970 };
3971
3972 typedef struct operand_errors operand_errors;
3973
3974 /* Top-level data structure reporting user errors for the current line of
3975    the assembly code.
3976    The way md_assemble works is that all opcodes sharing the same mnemonic
3977    name are iterated to find a match to the assembly line.  In this data
3978    structure, each of the such opcodes will have one operand_error_record
3979    allocated and inserted.  In other words, excessive errors related with
3980    a single opcode are disregarded.  */
3981 operand_errors operand_error_report;
3982
3983 /* Free record nodes.  */
3984 static operand_error_record *free_opnd_error_record_nodes = NULL;
3985
3986 /* Initialize the data structure that stores the operand mismatch
3987    information on assembling one line of the assembly code.  */
3988 static void
3989 init_operand_error_report (void)
3990 {
3991   if (operand_error_report.head != NULL)
3992     {
3993       gas_assert (operand_error_report.tail != NULL);
3994       operand_error_report.tail->next = free_opnd_error_record_nodes;
3995       free_opnd_error_record_nodes = operand_error_report.head;
3996       operand_error_report.head = NULL;
3997       operand_error_report.tail = NULL;
3998       return;
3999     }
4000   gas_assert (operand_error_report.tail == NULL);
4001 }
4002
4003 /* Return TRUE if some operand error has been recorded during the
4004    parsing of the current assembly line using the opcode *OPCODE;
4005    otherwise return FALSE.  */
4006 static inline bfd_boolean
4007 opcode_has_operand_error_p (const aarch64_opcode *opcode)
4008 {
4009   operand_error_record *record = operand_error_report.head;
4010   return record && record->opcode == opcode;
4011 }
4012
4013 /* Add the error record *NEW_RECORD to operand_error_report.  The record's
4014    OPCODE field is initialized with OPCODE.
4015    N.B. only one record for each opcode, i.e. the maximum of one error is
4016    recorded for each instruction template.  */
4017
4018 static void
4019 add_operand_error_record (const operand_error_record* new_record)
4020 {
4021   const aarch64_opcode *opcode = new_record->opcode;
4022   operand_error_record* record = operand_error_report.head;
4023
4024   /* The record may have been created for this opcode.  If not, we need
4025      to prepare one.  */
4026   if (! opcode_has_operand_error_p (opcode))
4027     {
4028       /* Get one empty record.  */
4029       if (free_opnd_error_record_nodes == NULL)
4030         {
4031           record = XNEW (operand_error_record);
4032         }
4033       else
4034         {
4035           record = free_opnd_error_record_nodes;
4036           free_opnd_error_record_nodes = record->next;
4037         }
4038       record->opcode = opcode;
4039       /* Insert at the head.  */
4040       record->next = operand_error_report.head;
4041       operand_error_report.head = record;
4042       if (operand_error_report.tail == NULL)
4043         operand_error_report.tail = record;
4044     }
4045   else if (record->detail.kind != AARCH64_OPDE_NIL
4046            && record->detail.index <= new_record->detail.index
4047            && operand_error_higher_severity_p (record->detail.kind,
4048                                                new_record->detail.kind))
4049     {
4050       /* In the case of multiple errors found on operands related with a
4051          single opcode, only record the error of the leftmost operand and
4052          only if the error is of higher severity.  */
4053       DEBUG_TRACE ("error %s on operand %d not added to the report due to"
4054                    " the existing error %s on operand %d",
4055                    operand_mismatch_kind_names[new_record->detail.kind],
4056                    new_record->detail.index,
4057                    operand_mismatch_kind_names[record->detail.kind],
4058                    record->detail.index);
4059       return;
4060     }
4061
4062   record->detail = new_record->detail;
4063 }
4064
4065 static inline void
4066 record_operand_error_info (const aarch64_opcode *opcode,
4067                            aarch64_operand_error *error_info)
4068 {
4069   operand_error_record record;
4070   record.opcode = opcode;
4071   record.detail = *error_info;
4072   add_operand_error_record (&record);
4073 }
4074
4075 /* Record an error of kind KIND and, if ERROR is not NULL, of the detailed
4076    error message *ERROR, for operand IDX (count from 0).  */
4077
4078 static void
4079 record_operand_error (const aarch64_opcode *opcode, int idx,
4080                       enum aarch64_operand_error_kind kind,
4081                       const char* error)
4082 {
4083   aarch64_operand_error info;
4084   memset(&info, 0, sizeof (info));
4085   info.index = idx;
4086   info.kind = kind;
4087   info.error = error;
4088   record_operand_error_info (opcode, &info);
4089 }
4090
4091 static void
4092 record_operand_error_with_data (const aarch64_opcode *opcode, int idx,
4093                                 enum aarch64_operand_error_kind kind,
4094                                 const char* error, const int *extra_data)
4095 {
4096   aarch64_operand_error info;
4097   info.index = idx;
4098   info.kind = kind;
4099   info.error = error;
4100   info.data[0] = extra_data[0];
4101   info.data[1] = extra_data[1];
4102   info.data[2] = extra_data[2];
4103   record_operand_error_info (opcode, &info);
4104 }
4105
4106 static void
4107 record_operand_out_of_range_error (const aarch64_opcode *opcode, int idx,
4108                                    const char* error, int lower_bound,
4109                                    int upper_bound)
4110 {
4111   int data[3] = {lower_bound, upper_bound, 0};
4112   record_operand_error_with_data (opcode, idx, AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE,
4113                                   error, data);
4114 }
4115
4116 /* Remove the operand error record for *OPCODE.  */
4117 static void ATTRIBUTE_UNUSED
4118 remove_operand_error_record (const aarch64_opcode *opcode)
4119 {
4120   if (opcode_has_operand_error_p (opcode))
4121     {
4122       operand_error_record* record = operand_error_report.head;
4123       gas_assert (record != NULL && operand_error_report.tail != NULL);
4124       operand_error_report.head = record->next;
4125       record->next = free_opnd_error_record_nodes;
4126       free_opnd_error_record_nodes = record;
4127       if (operand_error_report.head == NULL)
4128         {
4129           gas_assert (operand_error_report.tail == record);
4130           operand_error_report.tail = NULL;
4131         }
4132     }
4133 }
4134
4135 /* Given the instruction in *INSTR, return the index of the best matched
4136    qualifier sequence in the list (an array) headed by QUALIFIERS_LIST.
4137
4138    Return -1 if there is no qualifier sequence; return the first match
4139    if there is multiple matches found.  */
4140
4141 static int
4142 find_best_match (const aarch64_inst *instr,
4143                  const aarch64_opnd_qualifier_seq_t *qualifiers_list)
4144 {
4145   int i, num_opnds, max_num_matched, idx;
4146
4147   num_opnds = aarch64_num_of_operands (instr->opcode);
4148   if (num_opnds == 0)
4149     {
4150       DEBUG_TRACE ("no operand");
4151       return -1;
4152     }
4153
4154   max_num_matched = 0;
4155   idx = 0;
4156
4157   /* For each pattern.  */
4158   for (i = 0; i < AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM; ++i, ++qualifiers_list)
4159     {
4160       int j, num_matched;
4161       const aarch64_opnd_qualifier_t *qualifiers = *qualifiers_list;
4162
4163       /* Most opcodes has much fewer patterns in the list.  */
4164       if (empty_qualifier_sequence_p (qualifiers) == TRUE)
4165         {
4166           DEBUG_TRACE_IF (i == 0, "empty list of qualifier sequence");
4167           break;
4168         }
4169
4170       for (j = 0, num_matched = 0; j < num_opnds; ++j, ++qualifiers)
4171         if (*qualifiers == instr->operands[j].qualifier)
4172           ++num_matched;
4173
4174       if (num_matched > max_num_matched)
4175         {
4176           max_num_matched = num_matched;
4177           idx = i;
4178         }
4179     }
4180
4181   DEBUG_TRACE ("return with %d", idx);
4182   return idx;
4183 }
4184
4185 /* Assign qualifiers in the qualifier seqence (headed by QUALIFIERS) to the
4186    corresponding operands in *INSTR.  */
4187
4188 static inline void
4189 assign_qualifier_sequence (aarch64_inst *instr,
4190                            const aarch64_opnd_qualifier_t *qualifiers)
4191 {
4192   int i = 0;
4193   int num_opnds = aarch64_num_of_operands (instr->opcode);
4194   gas_assert (num_opnds);
4195   for (i = 0; i < num_opnds; ++i, ++qualifiers)
4196     instr->operands[i].qualifier = *qualifiers;
4197 }
4198
4199 /* Print operands for the diagnosis purpose.  */
4200
4201 static void
4202 print_operands (char *buf, const aarch64_opcode *opcode,
4203                 const aarch64_opnd_info *opnds)
4204 {
4205   int i;
4206
4207   for (i = 0; i < AARCH64_MAX_OPND_NUM; ++i)
4208     {
4209       char str[128];
4210
4211       /* We regard the opcode operand info more, however we also look into
4212          the inst->operands to support the disassembling of the optional
4213          operand.
4214          The two operand code should be the same in all cases, apart from
4215          when the operand can be optional.  */
4216       if (opcode->operands[i] == AARCH64_OPND_NIL
4217           || opnds[i].type == AARCH64_OPND_NIL)
4218         break;
4219
4220       /* Generate the operand string in STR.  */
4221       aarch64_print_operand (str, sizeof (str), 0, opcode, opnds, i, NULL, NULL);
4222
4223       /* Delimiter.  */
4224       if (str[0] != '\0')
4225         strcat (buf, i == 0 ? " " : ",");
4226
4227       /* Append the operand string.  */
4228       strcat (buf, str);
4229     }
4230 }
4231
4232 /* Send to stderr a string as information.  */
4233
4234 static void
4235 output_info (const char *format, ...)
4236 {
4237   const char *file;
4238   unsigned int line;
4239   va_list args;
4240
4241   file = as_where (&line);
4242   if (file)
4243     {
4244       if (line != 0)
4245         fprintf (stderr, "%s:%u: ", file, line);
4246       else
4247         fprintf (stderr, "%s: ", file);
4248     }
4249   fprintf (stderr, _("Info: "));
4250   va_start (args, format);
4251   vfprintf (stderr, format, args);
4252   va_end (args);
4253   (void) putc ('\n', stderr);
4254 }
4255
4256 /* Output one operand error record.  */
4257
4258 static void
4259 output_operand_error_record (const operand_error_record *record, char *str)
4260 {
4261   const aarch64_operand_error *detail = &record->detail;
4262   int idx = detail->index;
4263   const aarch64_opcode *opcode = record->opcode;
4264   enum aarch64_opnd opd_code = (idx >= 0 ? opcode->operands[idx]
4265                                 : AARCH64_OPND_NIL);
4266
4267   switch (detail->kind)
4268     {
4269     case AARCH64_OPDE_NIL:
4270       gas_assert (0);
4271       break;
4272
4273     case AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR:
4274     case AARCH64_OPDE_RECOVERABLE:
4275     case AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR:
4276     case AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR:
4277       /* Use the prepared error message if there is, otherwise use the
4278          operand description string to describe the error.  */
4279       if (detail->error != NULL)
4280         {
4281           if (idx < 0)
4282             as_bad (_("%s -- `%s'"), detail->error, str);
4283           else
4284             as_bad (_("%s at operand %d -- `%s'"),
4285                     detail->error, idx + 1, str);
4286         }
4287       else
4288         {
4289           gas_assert (idx >= 0);
4290           as_bad (_("operand %d should be %s -- `%s'"), idx + 1,
4291                 aarch64_get_operand_desc (opd_code), str);
4292         }
4293       break;
4294
4295     case AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT:
4296       as_bad (_("operand mismatch -- `%s'"), str);
4297       if (verbose_error_p)
4298         {
4299           /* We will try to correct the erroneous instruction and also provide
4300              more information e.g. all other valid variants.
4301
4302              The string representation of the corrected instruction and other
4303              valid variants are generated by
4304
4305              1) obtaining the intermediate representation of the erroneous
4306              instruction;
4307              2) manipulating the IR, e.g. replacing the operand qualifier;
4308              3) printing out the instruction by calling the printer functions
4309              shared with the disassembler.
4310
4311              The limitation of this method is that the exact input assembly
4312              line cannot be accurately reproduced in some cases, for example an
4313              optional operand present in the actual assembly line will be
4314              omitted in the output; likewise for the optional syntax rules,
4315              e.g. the # before the immediate.  Another limitation is that the
4316              assembly symbols and relocation operations in the assembly line
4317              currently cannot be printed out in the error report.  Last but not
4318              least, when there is other error(s) co-exist with this error, the
4319              'corrected' instruction may be still incorrect, e.g.  given
4320                'ldnp h0,h1,[x0,#6]!'
4321              this diagnosis will provide the version:
4322                'ldnp s0,s1,[x0,#6]!'
4323              which is still not right.  */
4324           size_t len = strlen (get_mnemonic_name (str));
4325           int i, qlf_idx;
4326           bfd_boolean result;
4327           char buf[2048];
4328           aarch64_inst *inst_base = &inst.base;
4329           const aarch64_opnd_qualifier_seq_t *qualifiers_list;
4330
4331           /* Init inst.  */
4332           reset_aarch64_instruction (&inst);
4333           inst_base->opcode = opcode;
4334
4335           /* Reset the error report so that there is no side effect on the
4336              following operand parsing.  */
4337           init_operand_error_report ();
4338
4339           /* Fill inst.  */
4340           result = parse_operands (str + len, opcode)
4341             && programmer_friendly_fixup (&inst);
4342           gas_assert (result);
4343           result = aarch64_opcode_encode (opcode, inst_base, &inst_base->value,
4344                                           NULL, NULL);
4345           gas_assert (!result);
4346
4347           /* Find the most matched qualifier sequence.  */
4348           qlf_idx = find_best_match (inst_base, opcode->qualifiers_list);
4349           gas_assert (qlf_idx > -1);
4350
4351           /* Assign the qualifiers.  */
4352           assign_qualifier_sequence (inst_base,
4353                                      opcode->qualifiers_list[qlf_idx]);
4354
4355           /* Print the hint.  */
4356           output_info (_("   did you mean this?"));
4357           snprintf (buf, sizeof (buf), "\t%s", get_mnemonic_name (str));
4358           print_operands (buf, opcode, inst_base->operands);
4359           output_info (_("   %s"), buf);
4360
4361           /* Print out other variant(s) if there is any.  */
4362           if (qlf_idx != 0 ||
4363               !empty_qualifier_sequence_p (opcode->qualifiers_list[1]))
4364             output_info (_("   other valid variant(s):"));
4365
4366           /* For each pattern.  */
4367           qualifiers_list = opcode->qualifiers_list;
4368           for (i = 0; i < AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM; ++i, ++qualifiers_list)
4369             {
4370               /* Most opcodes has much fewer patterns in the list.
4371                  First NIL qualifier indicates the end in the list.   */
4372               if (empty_qualifier_sequence_p (*qualifiers_list) == TRUE)
4373                 break;
4374
4375               if (i != qlf_idx)
4376                 {
4377                   /* Mnemonics name.  */
4378                   snprintf (buf, sizeof (buf), "\t%s", get_mnemonic_name (str));
4379
4380                   /* Assign the qualifiers.  */
4381                   assign_qualifier_sequence (inst_base, *qualifiers_list);
4382
4383                   /* Print instruction.  */
4384                   print_operands (buf, opcode, inst_base->operands);
4385
4386                   output_info (_("   %s"), buf);
4387                 }
4388             }
4389         }
4390       break;
4391
4392     case AARCH64_OPDE_UNTIED_OPERAND:
4393       as_bad (_("operand %d must be the same register as operand 1 -- `%s'"),
4394               detail->index + 1, str);
4395       break;
4396
4397     case AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE:
4398       if (detail->data[0] != detail->data[1])
4399         as_bad (_("%s out of range %d to %d at operand %d -- `%s'"),
4400                 detail->error ? detail->error : _("immediate value"),
4401                 detail->data[0], detail->data[1], idx + 1, str);
4402       else
4403         as_bad (_("%s expected to be %d at operand %d -- `%s'"),
4404                 detail->error ? detail->error : _("immediate value"),
4405                 detail->data[0], idx + 1, str);
4406       break;
4407
4408     case AARCH64_OPDE_REG_LIST:
4409       if (detail->data[0] == 1)
4410         as_bad (_("invalid number of registers in the list; "
4411                   "only 1 register is expected at operand %d -- `%s'"),
4412                 idx + 1, str);
4413       else
4414         as_bad (_("invalid number of registers in the list; "
4415                   "%d registers are expected at operand %d -- `%s'"),
4416               detail->data[0], idx + 1, str);
4417       break;
4418
4419     case AARCH64_OPDE_UNALIGNED:
4420       as_bad (_("immediate value should be a multiple of "
4421                 "%d at operand %d -- `%s'"),
4422               detail->data[0], idx + 1, str);
4423       break;
4424
4425     default:
4426       gas_assert (0);
4427       break;
4428     }
4429 }
4430
4431 /* Process and output the error message about the operand mismatching.
4432
4433    When this function is called, the operand error information had
4434    been collected for an assembly line and there will be multiple
4435    errors in the case of mulitple instruction templates; output the
4436    error message that most closely describes the problem.  */
4437
4438 static void
4439 output_operand_error_report (char *str)
4440 {
4441   int largest_error_pos;
4442   const char *msg = NULL;
4443   enum aarch64_operand_error_kind kind;
4444   operand_error_record *curr;
4445   operand_error_record *head = operand_error_report.head;
4446   operand_error_record *record = NULL;
4447
4448   /* No error to report.  */
4449   if (head == NULL)
4450     return;
4451
4452   gas_assert (head != NULL && operand_error_report.tail != NULL);
4453
4454   /* Only one error.  */
4455   if (head == operand_error_report.tail)
4456     {
4457       DEBUG_TRACE ("single opcode entry with error kind: %s",
4458                    operand_mismatch_kind_names[head->detail.kind]);
4459       output_operand_error_record (head, str);
4460       return;
4461     }
4462
4463   /* Find the error kind of the highest severity.  */
4464   DEBUG_TRACE ("multiple opcode entres with error kind");
4465   kind = AARCH64_OPDE_NIL;
4466   for (curr = head; curr != NULL; curr = curr->next)
4467     {
4468       gas_assert (curr->detail.kind != AARCH64_OPDE_NIL);
4469       DEBUG_TRACE ("\t%s", operand_mismatch_kind_names[curr->detail.kind]);
4470       if (operand_error_higher_severity_p (curr->detail.kind, kind))
4471         kind = curr->detail.kind;
4472     }
4473   gas_assert (kind != AARCH64_OPDE_NIL);
4474
4475   /* Pick up one of errors of KIND to report.  */
4476   largest_error_pos = -2; /* Index can be -1 which means unknown index.  */
4477   for (curr = head; curr != NULL; curr = curr->next)
4478     {
4479       if (curr->detail.kind != kind)
4480         continue;
4481       /* If there are multiple errors, pick up the one with the highest
4482          mismatching operand index.  In the case of multiple errors with
4483          the equally highest operand index, pick up the first one or the
4484          first one with non-NULL error message.  */
4485       if (curr->detail.index > largest_error_pos
4486           || (curr->detail.index == largest_error_pos && msg == NULL
4487               && curr->detail.error != NULL))
4488         {
4489           largest_error_pos = curr->detail.index;
4490           record = curr;
4491           msg = record->detail.error;
4492         }
4493     }
4494
4495   gas_assert (largest_error_pos != -2 && record != NULL);
4496   DEBUG_TRACE ("Pick up error kind %s to report",
4497                operand_mismatch_kind_names[record->detail.kind]);
4498
4499   /* Output.  */
4500   output_operand_error_record (record, str);
4501 }
4502 \f
4503 /* Write an AARCH64 instruction to buf - always little-endian.  */
4504 static void
4505 put_aarch64_insn (char *buf, uint32_t insn)
4506 {
4507   unsigned char *where = (unsigned char *) buf;
4508   where[0] = insn;
4509   where[1] = insn >> 8;
4510   where[2] = insn >> 16;
4511   where[3] = insn >> 24;
4512 }
4513
4514 static uint32_t
4515 get_aarch64_insn (char *buf)
4516 {
4517   unsigned char *where = (unsigned char *) buf;
4518   uint32_t result;
4519   result = (where[0] | (where[1] << 8) | (where[2] << 16) | (where[3] << 24));
4520   return result;
4521 }
4522
4523 static void
4524 output_inst (struct aarch64_inst *new_inst)
4525 {
4526   char *to = NULL;
4527
4528   to = frag_more (INSN_SIZE);
4529
4530   frag_now->tc_frag_data.recorded = 1;
4531
4532   put_aarch64_insn (to, inst.base.value);
4533
4534   if (inst.reloc.type != BFD_RELOC_UNUSED)
4535     {
4536       fixS *fixp = fix_new_aarch64 (frag_now, to - frag_now->fr_literal,
4537                                     INSN_SIZE, &inst.reloc.exp,
4538                                     inst.reloc.pc_rel,
4539                                     inst.reloc.type);
4540       DEBUG_TRACE ("Prepared relocation fix up");
4541       /* Don't check the addend value against the instruction size,
4542          that's the job of our code in md_apply_fix(). */
4543       fixp->fx_no_overflow = 1;
4544       if (new_inst != NULL)
4545         fixp->tc_fix_data.inst = new_inst;
4546       if (aarch64_gas_internal_fixup_p ())
4547         {
4548           gas_assert (inst.reloc.opnd != AARCH64_OPND_NIL);
4549           fixp->tc_fix_data.opnd = inst.reloc.opnd;
4550           fixp->fx_addnumber = inst.reloc.flags;
4551         }
4552     }
4553
4554   dwarf2_emit_insn (INSN_SIZE);
4555 }
4556
4557 /* Link together opcodes of the same name.  */
4558
4559 struct templates
4560 {
4561   aarch64_opcode *opcode;
4562   struct templates *next;
4563 };
4564
4565 typedef struct templates templates;
4566
4567 static templates *
4568 lookup_mnemonic (const char *start, int len)
4569 {
4570   templates *templ = NULL;
4571
4572   templ = hash_find_n (aarch64_ops_hsh, start, len);
4573   return templ;
4574 }
4575
4576 /* Subroutine of md_assemble, responsible for looking up the primary
4577    opcode from the mnemonic the user wrote.  STR points to the
4578    beginning of the mnemonic. */
4579
4580 static templates *
4581 opcode_lookup (char **str)
4582 {
4583   char *end, *base;
4584   const aarch64_cond *cond;
4585   char condname[16];
4586   int len;
4587
4588   /* Scan up to the end of the mnemonic, which must end in white space,
4589      '.', or end of string.  */
4590   for (base = end = *str; is_part_of_name(*end); end++)
4591     if (*end == '.')
4592       break;
4593
4594   if (end == base)
4595     return 0;
4596
4597   inst.cond = COND_ALWAYS;
4598
4599   /* Handle a possible condition.  */
4600   if (end[0] == '.')
4601     {
4602       cond = hash_find_n (aarch64_cond_hsh, end + 1, 2);
4603       if (cond)
4604         {
4605           inst.cond = cond->value;
4606           *str = end + 3;
4607         }
4608       else
4609         {
4610           *str = end;
4611           return 0;
4612         }
4613     }
4614   else
4615     *str = end;
4616
4617   len = end - base;
4618
4619   if (inst.cond == COND_ALWAYS)
4620     {
4621       /* Look for unaffixed mnemonic.  */
4622       return lookup_mnemonic (base, len);
4623     }
4624   else if (len <= 13)
4625     {
4626       /* append ".c" to mnemonic if conditional */
4627       memcpy (condname, base, len);
4628       memcpy (condname + len, ".c", 2);
4629       base = condname;
4630       len += 2;
4631       return lookup_mnemonic (base, len);
4632     }
4633
4634   return NULL;
4635 }
4636
4637 /* Internal helper routine converting a vector_type_el structure *VECTYPE
4638    to a corresponding operand qualifier.  */
4639
4640 static inline aarch64_opnd_qualifier_t
4641 vectype_to_qualifier (const struct vector_type_el *vectype)
4642 {
4643   /* Element size in bytes indexed by vector_el_type.  */
4644   const unsigned char ele_size[5]
4645     = {1, 2, 4, 8, 16};
4646   const unsigned int ele_base [5] =
4647     {
4648       AARCH64_OPND_QLF_V_8B,
4649       AARCH64_OPND_QLF_V_2H,
4650       AARCH64_OPND_QLF_V_2S,
4651       AARCH64_OPND_QLF_V_1D,
4652       AARCH64_OPND_QLF_V_1Q
4653   };
4654
4655   if (!vectype->defined || vectype->type == NT_invtype)
4656     goto vectype_conversion_fail;
4657
4658   gas_assert (vectype->type >= NT_b && vectype->type <= NT_q);
4659
4660   if (vectype->defined & (NTA_HASINDEX | NTA_HASVARWIDTH))
4661     /* Vector element register.  */
4662     return AARCH64_OPND_QLF_S_B + vectype->type;
4663   else
4664     {
4665       /* Vector register.  */
4666       int reg_size = ele_size[vectype->type] * vectype->width;
4667       unsigned offset;
4668       unsigned shift;
4669       if (reg_size != 16 && reg_size != 8 && reg_size != 4)
4670         goto vectype_conversion_fail;
4671
4672       /* The conversion is by calculating the offset from the base operand
4673          qualifier for the vector type.  The operand qualifiers are regular
4674          enough that the offset can established by shifting the vector width by
4675          a vector-type dependent amount.  */
4676       shift = 0;
4677       if (vectype->type == NT_b)
4678         shift = 4;
4679       else if (vectype->type == NT_h || vectype->type == NT_s)
4680         shift = 2;
4681       else if (vectype->type >= NT_d)
4682         shift = 1;
4683       else
4684         gas_assert (0);
4685
4686       offset = ele_base [vectype->type] + (vectype->width >> shift);
4687       gas_assert (AARCH64_OPND_QLF_V_8B <= offset
4688                   && offset <= AARCH64_OPND_QLF_V_1Q);
4689       return offset;
4690     }
4691
4692 vectype_conversion_fail:
4693   first_error (_("bad vector arrangement type"));
4694   return AARCH64_OPND_QLF_NIL;
4695 }
4696
4697 /* Process an optional operand that is found omitted from the assembly line.
4698    Fill *OPERAND for such an operand of type TYPE.  OPCODE points to the
4699    instruction's opcode entry while IDX is the index of this omitted operand.
4700    */
4701
4702 static void
4703 process_omitted_operand (enum aarch64_opnd type, const aarch64_opcode *opcode,
4704                          int idx, aarch64_opnd_info *operand)
4705 {
4706   aarch64_insn default_value = get_optional_operand_default_value (opcode);
4707   gas_assert (optional_operand_p (opcode, idx));
4708   gas_assert (!operand->present);
4709
4710   switch (type)
4711     {
4712     case AARCH64_OPND_Rd:
4713     case AARCH64_OPND_Rn:
4714     case AARCH64_OPND_Rm:
4715     case AARCH64_OPND_Rt:
4716     case AARCH64_OPND_Rt2:
4717     case AARCH64_OPND_Rs:
4718     case AARCH64_OPND_Ra:
4719     case AARCH64_OPND_Rt_SYS:
4720     case AARCH64_OPND_Rd_SP:
4721     case AARCH64_OPND_Rn_SP:
4722     case AARCH64_OPND_Fd:
4723     case AARCH64_OPND_Fn:
4724     case AARCH64_OPND_Fm:
4725     case AARCH64_OPND_Fa:
4726     case AARCH64_OPND_Ft:
4727     case AARCH64_OPND_Ft2:
4728     case AARCH64_OPND_Sd:
4729     case AARCH64_OPND_Sn:
4730     case AARCH64_OPND_Sm:
4731     case AARCH64_OPND_Vd:
4732     case AARCH64_OPND_Vn:
4733     case AARCH64_OPND_Vm:
4734     case AARCH64_OPND_VdD1:
4735     case AARCH64_OPND_VnD1:
4736       operand->reg.regno = default_value;
4737       break;
4738
4739     case AARCH64_OPND_Ed:
4740     case AARCH64_OPND_En:
4741     case AARCH64_OPND_Em:
4742       operand->reglane.regno = default_value;
4743       break;
4744
4745     case AARCH64_OPND_IDX:
4746     case AARCH64_OPND_BIT_NUM:
4747     case AARCH64_OPND_IMMR:
4748     case AARCH64_OPND_IMMS:
4749     case AARCH64_OPND_SHLL_IMM:
4750     case AARCH64_OPND_IMM_VLSL:
4751     case AARCH64_OPND_IMM_VLSR:
4752     case AARCH64_OPND_CCMP_IMM:
4753     case AARCH64_OPND_FBITS:
4754     case AARCH64_OPND_UIMM4:
4755     case AARCH64_OPND_UIMM3_OP1:
4756     case AARCH64_OPND_UIMM3_OP2:
4757     case AARCH64_OPND_IMM:
4758     case AARCH64_OPND_WIDTH:
4759     case AARCH64_OPND_UIMM7:
4760     case AARCH64_OPND_NZCV:
4761       operand->imm.value = default_value;
4762       break;
4763
4764     case AARCH64_OPND_EXCEPTION:
4765       inst.reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
4766       break;
4767
4768     case AARCH64_OPND_BARRIER_ISB:
4769       operand->barrier = aarch64_barrier_options + default_value;
4770
4771     default:
4772       break;
4773     }
4774 }
4775
4776 /* Process the relocation type for move wide instructions.
4777    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
4778
4779 static bfd_boolean
4780 process_movw_reloc_info (void)
4781 {
4782   int is32;
4783   unsigned shift;
4784
4785   is32 = inst.base.operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W ? 1 : 0;
4786
4787   if (inst.base.opcode->op == OP_MOVK)
4788     switch (inst.reloc.type)
4789       {
4790       case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
4791       case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
4792       case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
4793       case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_MOVW_G1:
4794       case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
4795       case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
4796       case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
4797         set_syntax_error
4798           (_("the specified relocation type is not allowed for MOVK"));
4799         return FALSE;
4800       default:
4801         break;
4802       }
4803
4804   switch (inst.reloc.type)
4805     {
4806     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0:
4807     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_NC:
4808     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
4809     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_GOTOFF_G0_NC:
4810     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_OFF_G0_NC:
4811     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_MOVW_G0_NC:
4812     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_MOVW_GOTTPREL_G0_NC:
4813     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G0:
4814     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G0_NC:
4815     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
4816     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC:
4817       shift = 0;
4818       break;
4819     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1:
4820     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_NC:
4821     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
4822     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_GOTOFF_G1:
4823     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_OFF_G1:
4824     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_MOVW_G1:
4825     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_MOVW_GOTTPREL_G1:
4826     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G1:
4827     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G1_NC:
4828     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
4829     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC:
4830       shift = 16;
4831       break;
4832     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2:
4833     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_NC:
4834     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
4835     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G2:
4836     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
4837       if (is32)
4838         {
4839           set_fatal_syntax_error
4840             (_("the specified relocation type is not allowed for 32-bit "
4841                "register"));
4842           return FALSE;
4843         }
4844       shift = 32;
4845       break;
4846     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3:
4847       if (is32)
4848         {
4849           set_fatal_syntax_error
4850             (_("the specified relocation type is not allowed for 32-bit "
4851                "register"));
4852           return FALSE;
4853         }
4854       shift = 48;
4855       break;
4856     default:
4857       /* More cases should be added when more MOVW-related relocation types
4858          are supported in GAS.  */
4859       gas_assert (aarch64_gas_internal_fixup_p ());
4860       /* The shift amount should have already been set by the parser.  */
4861       return TRUE;
4862     }
4863   inst.base.operands[1].shifter.amount = shift;
4864   return TRUE;
4865 }
4866
4867 /* A primitive log caculator.  */
4868
4869 static inline unsigned int
4870 get_logsz (unsigned int size)
4871 {
4872   const unsigned char ls[16] =
4873     {0, 1, -1, 2, -1, -1, -1, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 4};
4874   if (size > 16)
4875     {
4876       gas_assert (0);
4877       return -1;
4878     }
4879   gas_assert (ls[size - 1] != (unsigned char)-1);
4880   return ls[size - 1];
4881 }
4882
4883 /* Determine and return the real reloc type code for an instruction
4884    with the pseudo reloc type code BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12.  */
4885
4886 static inline bfd_reloc_code_real_type
4887 ldst_lo12_determine_real_reloc_type (void)
4888 {
4889   unsigned logsz;
4890   enum aarch64_opnd_qualifier opd0_qlf = inst.base.operands[0].qualifier;
4891   enum aarch64_opnd_qualifier opd1_qlf = inst.base.operands[1].qualifier;
4892
4893   const bfd_reloc_code_real_type reloc_ldst_lo12[3][5] = {
4894     {
4895       BFD_RELOC_AARCH64_LDST8_LO12,
4896       BFD_RELOC_AARCH64_LDST16_LO12,
4897       BFD_RELOC_AARCH64_LDST32_LO12,
4898       BFD_RELOC_AARCH64_LDST64_LO12,
4899       BFD_RELOC_AARCH64_LDST128_LO12
4900     },
4901     {
4902       BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST8_DTPREL_LO12,
4903       BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST16_DTPREL_LO12,
4904       BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST32_DTPREL_LO12,
4905       BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST64_DTPREL_LO12,
4906       BFD_RELOC_AARCH64_NONE
4907     },
4908     {
4909       BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST8_DTPREL_LO12_NC,
4910       BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST16_DTPREL_LO12_NC,
4911       BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST32_DTPREL_LO12_NC,
4912       BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST64_DTPREL_LO12_NC,
4913       BFD_RELOC_AARCH64_NONE
4914     }
4915   };
4916
4917   gas_assert (inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12
4918               || inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST_DTPREL_LO12
4919               || (inst.reloc.type
4920                   == BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST_DTPREL_LO12_NC));
4921   gas_assert (inst.base.opcode->operands[1] == AARCH64_OPND_ADDR_UIMM12);
4922
4923   if (opd1_qlf == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
4924     opd1_qlf =
4925       aarch64_get_expected_qualifier (inst.base.opcode->qualifiers_list,
4926                                       1, opd0_qlf, 0);
4927   gas_assert (opd1_qlf != AARCH64_OPND_QLF_NIL);
4928
4929   logsz = get_logsz (aarch64_get_qualifier_esize (opd1_qlf));
4930   if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST_DTPREL_LO12
4931       || inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST_DTPREL_LO12_NC)
4932     gas_assert (logsz <= 3);
4933   else
4934     gas_assert (logsz <= 4);
4935
4936   /* In reloc.c, these pseudo relocation types should be defined in similar
4937      order as above reloc_ldst_lo12 array. Because the array index calcuation
4938      below relies on this.  */
4939   return reloc_ldst_lo12[inst.reloc.type - BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12][logsz];
4940 }
4941
4942 /* Check whether a register list REGINFO is valid.  The registers must be
4943    numbered in increasing order (modulo 32), in increments of one or two.
4944
4945    If ACCEPT_ALTERNATE is non-zero, the register numbers should be in
4946    increments of two.
4947
4948    Return FALSE if such a register list is invalid, otherwise return TRUE.  */
4949
4950 static bfd_boolean
4951 reg_list_valid_p (uint32_t reginfo, int accept_alternate)
4952 {
4953   uint32_t i, nb_regs, prev_regno, incr;
4954
4955   nb_regs = 1 + (reginfo & 0x3);
4956   reginfo >>= 2;
4957   prev_regno = reginfo & 0x1f;
4958   incr = accept_alternate ? 2 : 1;
4959
4960   for (i = 1; i < nb_regs; ++i)
4961     {
4962       uint32_t curr_regno;
4963       reginfo >>= 5;
4964       curr_regno = reginfo & 0x1f;
4965       if (curr_regno != ((prev_regno + incr) & 0x1f))
4966         return FALSE;
4967       prev_regno = curr_regno;
4968     }
4969
4970   return TRUE;
4971 }
4972
4973 /* Generic instruction operand parser.  This does no encoding and no
4974    semantic validation; it merely squirrels values away in the inst
4975    structure.  Returns TRUE or FALSE depending on whether the
4976    specified grammar matched.  */
4977
4978 static bfd_boolean
4979 parse_operands (char *str, const aarch64_opcode *opcode)
4980 {
4981   int i;
4982   char *backtrack_pos = 0;
4983   const enum aarch64_opnd *operands = opcode->operands;
4984   aarch64_reg_type imm_reg_type;
4985
4986   clear_error ();
4987   skip_whitespace (str);
4988
4989   imm_reg_type = REG_TYPE_R_Z_BHSDQ_V;
4990
4991   for (i = 0; operands[i] != AARCH64_OPND_NIL; i++)
4992     {
4993       int64_t val;
4994       const reg_entry *reg;
4995       int comma_skipped_p = 0;
4996       aarch64_reg_type rtype;
4997       struct vector_type_el vectype;
4998       aarch64_opnd_qualifier_t qualifier;
4999       aarch64_opnd_info *info = &inst.base.operands[i];
5000       aarch64_reg_type reg_type;
5001
5002       DEBUG_TRACE ("parse operand %d", i);
5003
5004       /* Assign the operand code.  */
5005       info->type = operands[i];
5006
5007       if (optional_operand_p (opcode, i))
5008         {
5009           /* Remember where we are in case we need to backtrack.  */
5010           gas_assert (!backtrack_pos);
5011           backtrack_pos = str;
5012         }
5013
5014       /* Expect comma between operands; the backtrack mechanizm will take
5015          care of cases of omitted optional operand.  */
5016       if (i > 0 && ! skip_past_char (&str, ','))
5017         {
5018           set_syntax_error (_("comma expected between operands"));
5019           goto failure;
5020         }
5021       else
5022         comma_skipped_p = 1;
5023
5024       switch (operands[i])
5025         {
5026         case AARCH64_OPND_Rd:
5027         case AARCH64_OPND_Rn:
5028         case AARCH64_OPND_Rm:
5029         case AARCH64_OPND_Rt:
5030         case AARCH64_OPND_Rt2:
5031         case AARCH64_OPND_Rs:
5032         case AARCH64_OPND_Ra:
5033         case AARCH64_OPND_Rt_SYS:
5034         case AARCH64_OPND_PAIRREG:
5035           po_int_reg_or_fail (REG_TYPE_R_Z);
5036           break;
5037
5038         case AARCH64_OPND_Rd_SP:
5039         case AARCH64_OPND_Rn_SP:
5040           po_int_reg_or_fail (REG_TYPE_R_SP);
5041           break;
5042
5043         case AARCH64_OPND_Rm_EXT:
5044         case AARCH64_OPND_Rm_SFT:
5045           po_misc_or_fail (parse_shifter_operand
5046                            (&str, info, (operands[i] == AARCH64_OPND_Rm_EXT
5047                                          ? SHIFTED_ARITH_IMM
5048                                          : SHIFTED_LOGIC_IMM)));
5049           if (!info->shifter.operator_present)
5050             {
5051               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
5052                  kind to be explicit.  */
5053               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
5054               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
5055               /* For Rm_EXT, libopcodes will carry out further check on whether
5056                  or not stack pointer is used in the instruction (Recall that
5057                  "the extend operator is not optional unless at least one of
5058                  "Rd" or "Rn" is '11111' (i.e. WSP)").  */
5059             }
5060           break;
5061
5062         case AARCH64_OPND_Fd:
5063         case AARCH64_OPND_Fn:
5064         case AARCH64_OPND_Fm:
5065         case AARCH64_OPND_Fa:
5066         case AARCH64_OPND_Ft:
5067         case AARCH64_OPND_Ft2:
5068         case AARCH64_OPND_Sd:
5069         case AARCH64_OPND_Sn:
5070         case AARCH64_OPND_Sm:
5071           val = aarch64_reg_parse (&str, REG_TYPE_BHSDQ, &rtype, NULL);
5072           if (val == PARSE_FAIL)
5073             {
5074               first_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_BHSDQ)));
5075               goto failure;
5076             }
5077           gas_assert (rtype >= REG_TYPE_FP_B && rtype <= REG_TYPE_FP_Q);
5078
5079           info->reg.regno = val;
5080           info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_B + (rtype - REG_TYPE_FP_B);
5081           break;
5082
5083         case AARCH64_OPND_SVE_Pd:
5084         case AARCH64_OPND_SVE_Pg3:
5085         case AARCH64_OPND_SVE_Pg4_5:
5086         case AARCH64_OPND_SVE_Pg4_10:
5087         case AARCH64_OPND_SVE_Pg4_16:
5088         case AARCH64_OPND_SVE_Pm:
5089         case AARCH64_OPND_SVE_Pn:
5090         case AARCH64_OPND_SVE_Pt:
5091           reg_type = REG_TYPE_PN;
5092           goto vector_reg;
5093
5094         case AARCH64_OPND_SVE_Za_5:
5095         case AARCH64_OPND_SVE_Za_16:
5096         case AARCH64_OPND_SVE_Zd:
5097         case AARCH64_OPND_SVE_Zm_5:
5098         case AARCH64_OPND_SVE_Zm_16:
5099         case AARCH64_OPND_SVE_Zn:
5100         case AARCH64_OPND_SVE_Zt:
5101           reg_type = REG_TYPE_ZN;
5102           goto vector_reg;
5103
5104         case AARCH64_OPND_Vd:
5105         case AARCH64_OPND_Vn:
5106         case AARCH64_OPND_Vm:
5107           reg_type = REG_TYPE_VN;
5108         vector_reg:
5109           val = aarch64_reg_parse (&str, reg_type, NULL, &vectype);
5110           if (val == PARSE_FAIL)
5111             {
5112               first_error (_(get_reg_expected_msg (reg_type)));
5113               goto failure;
5114             }
5115           if (vectype.defined & NTA_HASINDEX)
5116             goto failure;
5117
5118           info->reg.regno = val;
5119           if ((reg_type == REG_TYPE_PN || reg_type == REG_TYPE_ZN)
5120               && vectype.type == NT_invtype)
5121             /* Unqualified Pn and Zn registers are allowed in certain
5122                contexts.  Rely on F_STRICT qualifier checking to catch
5123                invalid uses.  */
5124             info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_NIL;
5125           else
5126             {
5127               info->qualifier = vectype_to_qualifier (&vectype);
5128               if (info->qualifier == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
5129                 goto failure;
5130             }
5131           break;
5132
5133         case AARCH64_OPND_VdD1:
5134         case AARCH64_OPND_VnD1:
5135           val = aarch64_reg_parse (&str, REG_TYPE_VN, NULL, &vectype);
5136           if (val == PARSE_FAIL)
5137             {
5138               set_first_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_VN)));
5139               goto failure;
5140             }
5141           if (vectype.type != NT_d || vectype.index != 1)
5142             {
5143               set_fatal_syntax_error
5144                 (_("the top half of a 128-bit FP/SIMD register is expected"));
5145               goto failure;
5146             }
5147           info->reg.regno = val;
5148           /* N.B: VdD1 and VnD1 are treated as an fp or advsimd scalar register
5149              here; it is correct for the purpose of encoding/decoding since
5150              only the register number is explicitly encoded in the related
5151              instructions, although this appears a bit hacky.  */
5152           info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_D;
5153           break;
5154
5155         case AARCH64_OPND_SVE_Zn_INDEX:
5156           reg_type = REG_TYPE_ZN;
5157           goto vector_reg_index;
5158
5159         case AARCH64_OPND_Ed:
5160         case AARCH64_OPND_En:
5161         case AARCH64_OPND_Em:
5162           reg_type = REG_TYPE_VN;
5163         vector_reg_index:
5164           val = aarch64_reg_parse (&str, reg_type, NULL, &vectype);
5165           if (val == PARSE_FAIL)
5166             {
5167               first_error (_(get_reg_expected_msg (reg_type)));
5168               goto failure;
5169             }
5170           if (vectype.type == NT_invtype || !(vectype.defined & NTA_HASINDEX))
5171             goto failure;
5172
5173           info->reglane.regno = val;
5174           info->reglane.index = vectype.index;
5175           info->qualifier = vectype_to_qualifier (&vectype);
5176           if (info->qualifier == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
5177             goto failure;
5178           break;
5179
5180         case AARCH64_OPND_SVE_ZnxN:
5181         case AARCH64_OPND_SVE_ZtxN:
5182           reg_type = REG_TYPE_ZN;
5183           goto vector_reg_list;
5184
5185         case AARCH64_OPND_LVn:
5186         case AARCH64_OPND_LVt:
5187         case AARCH64_OPND_LVt_AL:
5188         case AARCH64_OPND_LEt:
5189           reg_type = REG_TYPE_VN;
5190         vector_reg_list:
5191           if (reg_type == REG_TYPE_ZN
5192               && get_opcode_dependent_value (opcode) == 1
5193               && *str != '{')
5194             {
5195               val = aarch64_reg_parse (&str, reg_type, NULL, &vectype);
5196               if (val == PARSE_FAIL)
5197                 {
5198                   first_error (_(get_reg_expected_msg (reg_type)));
5199                   goto failure;
5200                 }
5201               info->reglist.first_regno = val;
5202               info->reglist.num_regs = 1;
5203             }
5204           else
5205             {
5206               val = parse_vector_reg_list (&str, reg_type, &vectype);
5207               if (val == PARSE_FAIL)
5208                 goto failure;
5209               if (! reg_list_valid_p (val, /* accept_alternate */ 0))
5210                 {
5211                   set_fatal_syntax_error (_("invalid register list"));
5212                   goto failure;
5213                 }
5214               info->reglist.first_regno = (val >> 2) & 0x1f;
5215               info->reglist.num_regs = (val & 0x3) + 1;
5216             }
5217           if (operands[i] == AARCH64_OPND_LEt)
5218             {
5219               if (!(vectype.defined & NTA_HASINDEX))
5220                 goto failure;
5221               info->reglist.has_index = 1;
5222               info->reglist.index = vectype.index;
5223             }
5224           else
5225             {
5226               if (vectype.defined & NTA_HASINDEX)
5227                 goto failure;
5228               if (!(vectype.defined & NTA_HASTYPE))
5229                 {
5230                   if (reg_type == REG_TYPE_ZN)
5231                     set_fatal_syntax_error (_("missing type suffix"));
5232                   goto failure;
5233                 }
5234             }
5235           info->qualifier = vectype_to_qualifier (&vectype);
5236           if (info->qualifier == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
5237             goto failure;
5238           break;
5239
5240         case AARCH64_OPND_Cn:
5241         case AARCH64_OPND_Cm:
5242           po_reg_or_fail (REG_TYPE_CN);
5243           if (val > 15)
5244             {
5245               set_fatal_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_CN)));
5246               goto failure;
5247             }
5248           inst.base.operands[i].reg.regno = val;
5249           break;
5250
5251         case AARCH64_OPND_SHLL_IMM:
5252         case AARCH64_OPND_IMM_VLSR:
5253           po_imm_or_fail (1, 64);
5254           info->imm.value = val;
5255           break;
5256
5257         case AARCH64_OPND_CCMP_IMM:
5258         case AARCH64_OPND_FBITS:
5259         case AARCH64_OPND_UIMM4:
5260         case AARCH64_OPND_UIMM3_OP1:
5261         case AARCH64_OPND_UIMM3_OP2:
5262         case AARCH64_OPND_IMM_VLSL:
5263         case AARCH64_OPND_IMM:
5264         case AARCH64_OPND_WIDTH:
5265           po_imm_nc_or_fail ();
5266           info->imm.value = val;
5267           break;
5268
5269         case AARCH64_OPND_UIMM7:
5270           po_imm_or_fail (0, 127);
5271           info->imm.value = val;
5272           break;
5273
5274         case AARCH64_OPND_IDX:
5275         case AARCH64_OPND_BIT_NUM:
5276         case AARCH64_OPND_IMMR:
5277         case AARCH64_OPND_IMMS:
5278           po_imm_or_fail (0, 63);
5279           info->imm.value = val;
5280           break;
5281
5282         case AARCH64_OPND_IMM0:
5283           po_imm_nc_or_fail ();
5284           if (val != 0)
5285             {
5286               set_fatal_syntax_error (_("immediate zero expected"));
5287               goto failure;
5288             }
5289           info->imm.value = 0;
5290           break;
5291
5292         case AARCH64_OPND_FPIMM0:
5293           {
5294             int qfloat;
5295             bfd_boolean res1 = FALSE, res2 = FALSE;
5296             /* N.B. -0.0 will be rejected; although -0.0 shouldn't be rejected,
5297                it is probably not worth the effort to support it.  */
5298             if (!(res1 = parse_aarch64_imm_float (&str, &qfloat, FALSE,
5299                                                   imm_reg_type))
5300                 && (error_p ()
5301                     || !(res2 = parse_constant_immediate (&str, &val,
5302                                                           imm_reg_type))))
5303               goto failure;
5304             if ((res1 && qfloat == 0) || (res2 && val == 0))
5305               {
5306                 info->imm.value = 0;
5307                 info->imm.is_fp = 1;
5308                 break;
5309               }
5310             set_fatal_syntax_error (_("immediate zero expected"));
5311             goto failure;
5312           }
5313
5314         case AARCH64_OPND_IMM_MOV:
5315           {
5316             char *saved = str;
5317             if (reg_name_p (str, REG_TYPE_R_Z_SP) ||
5318                 reg_name_p (str, REG_TYPE_VN))
5319               goto failure;
5320             str = saved;
5321             po_misc_or_fail (my_get_expression (&inst.reloc.exp, &str,
5322                                                 GE_OPT_PREFIX, 1));
5323             /* The MOV immediate alias will be fixed up by fix_mov_imm_insn
5324                later.  fix_mov_imm_insn will try to determine a machine
5325                instruction (MOVZ, MOVN or ORR) for it and will issue an error
5326                message if the immediate cannot be moved by a single
5327                instruction.  */
5328             aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 1);
5329             inst.base.operands[i].skip = 1;
5330           }
5331           break;
5332
5333         case AARCH64_OPND_SIMD_IMM:
5334         case AARCH64_OPND_SIMD_IMM_SFT:
5335           if (! parse_big_immediate (&str, &val, imm_reg_type))
5336             goto failure;
5337           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5338                                               /* addr_off_p */ 0,
5339                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
5340                                               /* skip_p */ 1);
5341           /* Parse shift.
5342              N.B. although AARCH64_OPND_SIMD_IMM doesn't permit any
5343              shift, we don't check it here; we leave the checking to
5344              the libopcodes (operand_general_constraint_met_p).  By
5345              doing this, we achieve better diagnostics.  */
5346           if (skip_past_comma (&str)
5347               && ! parse_shift (&str, info, SHIFTED_LSL_MSL))
5348             goto failure;
5349           if (!info->shifter.operator_present
5350               && info->type == AARCH64_OPND_SIMD_IMM_SFT)
5351             {
5352               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
5353                  kind to be explicit.  */
5354               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
5355               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
5356             }
5357           break;
5358
5359         case AARCH64_OPND_FPIMM:
5360         case AARCH64_OPND_SIMD_FPIMM:
5361           {
5362             int qfloat;
5363             bfd_boolean dp_p
5364               = (aarch64_get_qualifier_esize (inst.base.operands[0].qualifier)
5365                  == 8);
5366             if (!parse_aarch64_imm_float (&str, &qfloat, dp_p, imm_reg_type)
5367                 || !aarch64_imm_float_p (qfloat))
5368               {
5369                 if (!error_p ())
5370                   set_fatal_syntax_error (_("invalid floating-point"
5371                                             " constant"));
5372                 goto failure;
5373               }
5374             inst.base.operands[i].imm.value = encode_imm_float_bits (qfloat);
5375             inst.base.operands[i].imm.is_fp = 1;
5376           }
5377           break;
5378
5379         case AARCH64_OPND_LIMM:
5380           po_misc_or_fail (parse_shifter_operand (&str, info,
5381                                                   SHIFTED_LOGIC_IMM));
5382           if (info->shifter.operator_present)
5383             {
5384               set_fatal_syntax_error
5385                 (_("shift not allowed for bitmask immediate"));
5386               goto failure;
5387             }
5388           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5389                                               /* addr_off_p */ 0,
5390                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
5391                                               /* skip_p */ 1);
5392           break;
5393
5394         case AARCH64_OPND_AIMM:
5395           if (opcode->op == OP_ADD)
5396             /* ADD may have relocation types.  */
5397             po_misc_or_fail (parse_shifter_operand_reloc (&str, info,
5398                                                           SHIFTED_ARITH_IMM));
5399           else
5400             po_misc_or_fail (parse_shifter_operand (&str, info,
5401                                                     SHIFTED_ARITH_IMM));
5402           switch (inst.reloc.type)
5403             {
5404             case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12:
5405               info->shifter.amount = 12;
5406               break;
5407             case BFD_RELOC_UNUSED:
5408               aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 0);
5409               if (info->shifter.kind != AARCH64_MOD_NONE)
5410                 inst.reloc.flags = FIXUP_F_HAS_EXPLICIT_SHIFT;
5411               inst.reloc.pc_rel = 0;
5412               break;
5413             default:
5414               break;
5415             }
5416           info->imm.value = 0;
5417           if (!info->shifter.operator_present)
5418             {
5419               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
5420                  kind to be explicit.  */
5421               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
5422               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
5423             }
5424           break;
5425
5426         case AARCH64_OPND_HALF:
5427             {
5428               /* #<imm16> or relocation.  */
5429               int internal_fixup_p;
5430               po_misc_or_fail (parse_half (&str, &internal_fixup_p));
5431               if (internal_fixup_p)
5432                 aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 0);
5433               skip_whitespace (str);
5434               if (skip_past_comma (&str))
5435                 {
5436                   /* {, LSL #<shift>}  */
5437                   if (! aarch64_gas_internal_fixup_p ())
5438                     {
5439                       set_fatal_syntax_error (_("can't mix relocation modifier "
5440                                                 "with explicit shift"));
5441                       goto failure;
5442                     }
5443                   po_misc_or_fail (parse_shift (&str, info, SHIFTED_LSL));
5444                 }
5445               else
5446                 inst.base.operands[i].shifter.amount = 0;
5447               inst.base.operands[i].shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
5448               inst.base.operands[i].imm.value = 0;
5449               if (! process_movw_reloc_info ())
5450                 goto failure;
5451             }
5452           break;
5453
5454         case AARCH64_OPND_EXCEPTION:
5455           po_misc_or_fail (parse_immediate_expression (&str, &inst.reloc.exp,
5456                                                        imm_reg_type));
5457           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5458                                               /* addr_off_p */ 0,
5459                                               /* need_libopcodes_p */ 0,
5460                                               /* skip_p */ 1);
5461           break;
5462
5463         case AARCH64_OPND_NZCV:
5464           {
5465             const asm_nzcv *nzcv = hash_find_n (aarch64_nzcv_hsh, str, 4);
5466             if (nzcv != NULL)
5467               {
5468                 str += 4;
5469                 info->imm.value = nzcv->value;
5470                 break;
5471               }
5472             po_imm_or_fail (0, 15);
5473             info->imm.value = val;
5474           }
5475           break;
5476
5477         case AARCH64_OPND_COND:
5478         case AARCH64_OPND_COND1:
5479           info->cond = hash_find_n (aarch64_cond_hsh, str, 2);
5480           str += 2;
5481           if (info->cond == NULL)
5482             {
5483               set_syntax_error (_("invalid condition"));
5484               goto failure;
5485             }
5486           else if (operands[i] == AARCH64_OPND_COND1
5487                    && (info->cond->value & 0xe) == 0xe)
5488             {
5489               /* Not allow AL or NV.  */
5490               set_default_error ();
5491               goto failure;
5492             }
5493           break;
5494
5495         case AARCH64_OPND_ADDR_ADRP:
5496           po_misc_or_fail (parse_adrp (&str));
5497           /* Clear the value as operand needs to be relocated.  */
5498           info->imm.value = 0;
5499           break;
5500
5501         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL14:
5502         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL19:
5503         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL21:
5504         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL26:
5505           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info));
5506           if (!info->addr.pcrel)
5507             {
5508               set_syntax_error (_("invalid pc-relative address"));
5509               goto failure;
5510             }
5511           if (inst.gen_lit_pool
5512               && (opcode->iclass != loadlit || opcode->op == OP_PRFM_LIT))
5513             {
5514               /* Only permit "=value" in the literal load instructions.
5515                  The literal will be generated by programmer_friendly_fixup.  */
5516               set_syntax_error (_("invalid use of \"=immediate\""));
5517               goto failure;
5518             }
5519           if (inst.reloc.exp.X_op == O_symbol && find_reloc_table_entry (&str))
5520             {
5521               set_syntax_error (_("unrecognized relocation suffix"));
5522               goto failure;
5523             }
5524           if (inst.reloc.exp.X_op == O_constant && !inst.gen_lit_pool)
5525             {
5526               info->imm.value = inst.reloc.exp.X_add_number;
5527               inst.reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
5528             }
5529           else
5530             {
5531               info->imm.value = 0;
5532               if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_UNUSED)
5533                 switch (opcode->iclass)
5534                   {
5535                   case compbranch:
5536                   case condbranch:
5537                     /* e.g. CBZ or B.COND  */
5538                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL19);
5539                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_BRANCH19;
5540                     break;
5541                   case testbranch:
5542                     /* e.g. TBZ  */
5543                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL14);
5544                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_TSTBR14;
5545                     break;
5546                   case branch_imm:
5547                     /* e.g. B or BL  */
5548                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL26);
5549                     inst.reloc.type =
5550                       (opcode->op == OP_BL) ? BFD_RELOC_AARCH64_CALL26
5551                          : BFD_RELOC_AARCH64_JUMP26;
5552                     break;
5553                   case loadlit:
5554                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL19);
5555                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_LD_LO19_PCREL;
5556                     break;
5557                   case pcreladdr:
5558                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL21);
5559                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_ADR_LO21_PCREL;
5560                     break;
5561                   default:
5562                     gas_assert (0);
5563                     abort ();
5564                   }
5565               inst.reloc.pc_rel = 1;
5566             }
5567           break;
5568
5569         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMPLE:
5570         case AARCH64_OPND_SIMD_ADDR_SIMPLE:
5571           {
5572             /* [<Xn|SP>{, #<simm>}]  */
5573             char *start = str;
5574             /* First use the normal address-parsing routines, to get
5575                the usual syntax errors.  */
5576             po_misc_or_fail (parse_address (&str, info));
5577             if (info->addr.pcrel || info->addr.offset.is_reg
5578                 || !info->addr.preind || info->addr.postind
5579                 || info->addr.writeback)
5580               {
5581                 set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5582                 goto failure;
5583               }
5584
5585             /* Then retry, matching the specific syntax of these addresses.  */
5586             str = start;
5587             po_char_or_fail ('[');
5588             po_reg_or_fail (REG_TYPE_R64_SP);
5589             /* Accept optional ", #0".  */
5590             if (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_SIMPLE
5591                 && skip_past_char (&str, ','))
5592               {
5593                 skip_past_char (&str, '#');
5594                 if (! skip_past_char (&str, '0'))
5595                   {
5596                     set_fatal_syntax_error
5597                       (_("the optional immediate offset can only be 0"));
5598                     goto failure;
5599                   }
5600               }
5601             po_char_or_fail (']');
5602             break;
5603           }
5604
5605         case AARCH64_OPND_ADDR_REGOFF:
5606           /* [<Xn|SP>, <R><m>{, <extend> {<amount>}}]  */
5607           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info));
5608           if (info->addr.pcrel || !info->addr.offset.is_reg
5609               || !info->addr.preind || info->addr.postind
5610               || info->addr.writeback)
5611             {
5612               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5613               goto failure;
5614             }
5615           if (!info->shifter.operator_present)
5616             {
5617               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
5618                  kind to be explicit.  */
5619               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
5620               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
5621             }
5622           /* Qualifier to be deduced by libopcodes.  */
5623           break;
5624
5625         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM7:
5626           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info));
5627           if (info->addr.pcrel || info->addr.offset.is_reg
5628               || (!info->addr.preind && !info->addr.postind))
5629             {
5630               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5631               goto failure;
5632             }
5633           if (inst.reloc.type != BFD_RELOC_UNUSED)
5634             {
5635               set_syntax_error (_("relocation not allowed"));
5636               goto failure;
5637             }
5638           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5639                                               /* addr_off_p */ 1,
5640                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
5641                                               /* skip_p */ 0);
5642           break;
5643
5644         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9:
5645         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9_2:
5646           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info));
5647           if (info->addr.pcrel || info->addr.offset.is_reg
5648               || (!info->addr.preind && !info->addr.postind)
5649               || (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9_2
5650                   && info->addr.writeback))
5651             {
5652               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5653               goto failure;
5654             }
5655           if (inst.reloc.type != BFD_RELOC_UNUSED)
5656             {
5657               set_syntax_error (_("relocation not allowed"));
5658               goto failure;
5659             }
5660           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5661                                               /* addr_off_p */ 1,
5662                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
5663                                               /* skip_p */ 0);
5664           break;
5665
5666         case AARCH64_OPND_ADDR_UIMM12:
5667           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info));
5668           if (info->addr.pcrel || info->addr.offset.is_reg
5669               || !info->addr.preind || info->addr.writeback)
5670             {
5671               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5672               goto failure;
5673             }
5674           if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_UNUSED)
5675             aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 1);
5676           else if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12
5677                    || (inst.reloc.type
5678                        == BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST_DTPREL_LO12)
5679                    || (inst.reloc.type
5680                        == BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST_DTPREL_LO12_NC))
5681             inst.reloc.type = ldst_lo12_determine_real_reloc_type ();
5682           /* Leave qualifier to be determined by libopcodes.  */
5683           break;
5684
5685         case AARCH64_OPND_SIMD_ADDR_POST:
5686           /* [<Xn|SP>], <Xm|#<amount>>  */
5687           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info));
5688           if (!info->addr.postind || !info->addr.writeback)
5689             {
5690               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5691               goto failure;
5692             }
5693           if (!info->addr.offset.is_reg)
5694             {
5695               if (inst.reloc.exp.X_op == O_constant)
5696                 info->addr.offset.imm = inst.reloc.exp.X_add_number;
5697               else
5698                 {
5699                   set_fatal_syntax_error
5700                     (_("writeback value should be an immediate constant"));
5701                   goto failure;
5702                 }
5703             }
5704           /* No qualifier.  */
5705           break;
5706
5707         case AARCH64_OPND_SYSREG:
5708           if ((val = parse_sys_reg (&str, aarch64_sys_regs_hsh, 1, 0))
5709               == PARSE_FAIL)
5710             {
5711               set_syntax_error (_("unknown or missing system register name"));
5712               goto failure;
5713             }
5714           inst.base.operands[i].sysreg = val;
5715           break;
5716
5717         case AARCH64_OPND_PSTATEFIELD:
5718           if ((val = parse_sys_reg (&str, aarch64_pstatefield_hsh, 0, 1))
5719               == PARSE_FAIL)
5720             {
5721               set_syntax_error (_("unknown or missing PSTATE field name"));
5722               goto failure;
5723             }
5724           inst.base.operands[i].pstatefield = val;
5725           break;
5726
5727         case AARCH64_OPND_SYSREG_IC:
5728           inst.base.operands[i].sysins_op =
5729             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_ic_hsh);
5730           goto sys_reg_ins;
5731         case AARCH64_OPND_SYSREG_DC:
5732           inst.base.operands[i].sysins_op =
5733             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_dc_hsh);
5734           goto sys_reg_ins;
5735         case AARCH64_OPND_SYSREG_AT:
5736           inst.base.operands[i].sysins_op =
5737             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_at_hsh);
5738           goto sys_reg_ins;
5739         case AARCH64_OPND_SYSREG_TLBI:
5740           inst.base.operands[i].sysins_op =
5741             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_tlbi_hsh);
5742 sys_reg_ins:
5743           if (inst.base.operands[i].sysins_op == NULL)
5744             {
5745               set_fatal_syntax_error ( _("unknown or missing operation name"));
5746               goto failure;
5747             }
5748           break;
5749
5750         case AARCH64_OPND_BARRIER:
5751         case AARCH64_OPND_BARRIER_ISB:
5752           val = parse_barrier (&str);
5753           if (val != PARSE_FAIL
5754               && operands[i] == AARCH64_OPND_BARRIER_ISB && val != 0xf)
5755             {
5756               /* ISB only accepts options name 'sy'.  */
5757               set_syntax_error
5758                 (_("the specified option is not accepted in ISB"));
5759               /* Turn off backtrack as this optional operand is present.  */
5760               backtrack_pos = 0;
5761               goto failure;
5762             }
5763           /* This is an extension to accept a 0..15 immediate.  */
5764           if (val == PARSE_FAIL)
5765             po_imm_or_fail (0, 15);
5766           info->barrier = aarch64_barrier_options + val;
5767           break;
5768
5769         case AARCH64_OPND_PRFOP:
5770           val = parse_pldop (&str);
5771           /* This is an extension to accept a 0..31 immediate.  */
5772           if (val == PARSE_FAIL)
5773             po_imm_or_fail (0, 31);
5774           inst.base.operands[i].prfop = aarch64_prfops + val;
5775           break;
5776
5777         case AARCH64_OPND_BARRIER_PSB:
5778           val = parse_barrier_psb (&str, &(info->hint_option));
5779           if (val == PARSE_FAIL)
5780             goto failure;
5781           break;
5782
5783         default:
5784           as_fatal (_("unhandled operand code %d"), operands[i]);
5785         }
5786
5787       /* If we get here, this operand was successfully parsed.  */
5788       inst.base.operands[i].present = 1;
5789       continue;
5790
5791 failure:
5792       /* The parse routine should already have set the error, but in case
5793          not, set a default one here.  */
5794       if (! error_p ())
5795         set_default_error ();
5796
5797       if (! backtrack_pos)
5798         goto parse_operands_return;
5799
5800       {
5801         /* We reach here because this operand is marked as optional, and
5802            either no operand was supplied or the operand was supplied but it
5803            was syntactically incorrect.  In the latter case we report an
5804            error.  In the former case we perform a few more checks before
5805            dropping through to the code to insert the default operand.  */
5806
5807         char *tmp = backtrack_pos;
5808         char endchar = END_OF_INSN;
5809
5810         if (i != (aarch64_num_of_operands (opcode) - 1))
5811           endchar = ',';
5812         skip_past_char (&tmp, ',');
5813
5814         if (*tmp != endchar)
5815           /* The user has supplied an operand in the wrong format.  */
5816           goto parse_operands_return;
5817
5818         /* Make sure there is not a comma before the optional operand.
5819            For example the fifth operand of 'sys' is optional:
5820
5821              sys #0,c0,c0,#0,  <--- wrong
5822              sys #0,c0,c0,#0   <--- correct.  */
5823         if (comma_skipped_p && i && endchar == END_OF_INSN)
5824           {
5825             set_fatal_syntax_error
5826               (_("unexpected comma before the omitted optional operand"));
5827             goto parse_operands_return;
5828           }
5829       }
5830
5831       /* Reaching here means we are dealing with an optional operand that is
5832          omitted from the assembly line.  */
5833       gas_assert (optional_operand_p (opcode, i));
5834       info->present = 0;
5835       process_omitted_operand (operands[i], opcode, i, info);
5836
5837       /* Try again, skipping the optional operand at backtrack_pos.  */
5838       str = backtrack_pos;
5839       backtrack_pos = 0;
5840
5841       /* Clear any error record after the omitted optional operand has been
5842          successfully handled.  */
5843       clear_error ();
5844     }
5845
5846   /* Check if we have parsed all the operands.  */
5847   if (*str != '\0' && ! error_p ())
5848     {
5849       /* Set I to the index of the last present operand; this is
5850          for the purpose of diagnostics.  */
5851       for (i -= 1; i >= 0 && !inst.base.operands[i].present; --i)
5852         ;
5853       set_fatal_syntax_error
5854         (_("unexpected characters following instruction"));
5855     }
5856
5857 parse_operands_return:
5858
5859   if (error_p ())
5860     {
5861       DEBUG_TRACE ("parsing FAIL: %s - %s",
5862                    operand_mismatch_kind_names[get_error_kind ()],
5863                    get_error_message ());
5864       /* Record the operand error properly; this is useful when there
5865          are multiple instruction templates for a mnemonic name, so that
5866          later on, we can select the error that most closely describes
5867          the problem.  */
5868       record_operand_error (opcode, i, get_error_kind (),
5869                             get_error_message ());
5870       return FALSE;
5871     }
5872   else
5873     {
5874       DEBUG_TRACE ("parsing SUCCESS");
5875       return TRUE;
5876     }
5877 }
5878
5879 /* It does some fix-up to provide some programmer friendly feature while
5880    keeping the libopcodes happy, i.e. libopcodes only accepts
5881    the preferred architectural syntax.
5882    Return FALSE if there is any failure; otherwise return TRUE.  */
5883
5884 static bfd_boolean
5885 programmer_friendly_fixup (aarch64_instruction *instr)
5886 {
5887   aarch64_inst *base = &instr->base;
5888   const aarch64_opcode *opcode = base->opcode;
5889   enum aarch64_op op = opcode->op;
5890   aarch64_opnd_info *operands = base->operands;
5891
5892   DEBUG_TRACE ("enter");
5893
5894   switch (opcode->iclass)
5895     {
5896     case testbranch:
5897       /* TBNZ Xn|Wn, #uimm6, label
5898          Test and Branch Not Zero: conditionally jumps to label if bit number
5899          uimm6 in register Xn is not zero.  The bit number implies the width of
5900          the register, which may be written and should be disassembled as Wn if
5901          uimm is less than 32.  */
5902       if (operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W)
5903         {
5904           if (operands[1].imm.value >= 32)
5905             {
5906               record_operand_out_of_range_error (opcode, 1, _("immediate value"),
5907                                                  0, 31);
5908               return FALSE;
5909             }
5910           operands[0].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_X;
5911         }
5912       break;
5913     case loadlit:
5914       /* LDR Wt, label | =value
5915          As a convenience assemblers will typically permit the notation
5916          "=value" in conjunction with the pc-relative literal load instructions
5917          to automatically place an immediate value or symbolic address in a
5918          nearby literal pool and generate a hidden label which references it.
5919          ISREG has been set to 0 in the case of =value.  */
5920       if (instr->gen_lit_pool
5921           && (op == OP_LDR_LIT || op == OP_LDRV_LIT || op == OP_LDRSW_LIT))
5922         {
5923           int size = aarch64_get_qualifier_esize (operands[0].qualifier);
5924           if (op == OP_LDRSW_LIT)
5925             size = 4;
5926           if (instr->reloc.exp.X_op != O_constant
5927               && instr->reloc.exp.X_op != O_big
5928               && instr->reloc.exp.X_op != O_symbol)
5929             {
5930               record_operand_error (opcode, 1,
5931                                     AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR,
5932                                     _("constant expression expected"));
5933               return FALSE;
5934             }
5935           if (! add_to_lit_pool (&instr->reloc.exp, size))
5936             {
5937               record_operand_error (opcode, 1,
5938                                     AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR,
5939                                     _("literal pool insertion failed"));
5940               return FALSE;
5941             }
5942         }
5943       break;
5944     case log_shift:
5945     case bitfield:
5946       /* UXT[BHW] Wd, Wn
5947          Unsigned Extend Byte|Halfword|Word: UXT[BH] is architectural alias
5948          for UBFM Wd,Wn,#0,#7|15, while UXTW is pseudo instruction which is
5949          encoded using ORR Wd, WZR, Wn (MOV Wd,Wn).
5950          A programmer-friendly assembler should accept a destination Xd in
5951          place of Wd, however that is not the preferred form for disassembly.
5952          */
5953       if ((op == OP_UXTB || op == OP_UXTH || op == OP_UXTW)
5954           && operands[1].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W
5955           && operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_X)
5956         operands[0].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W;
5957       break;
5958
5959     case addsub_ext:
5960         {
5961           /* In the 64-bit form, the final register operand is written as Wm
5962              for all but the (possibly omitted) UXTX/LSL and SXTX
5963              operators.
5964              As a programmer-friendly assembler, we accept e.g.
5965              ADDS <Xd>, <Xn|SP>, <Xm>{, UXTB {#<amount>}} and change it to
5966              ADDS <Xd>, <Xn|SP>, <Wm>{, UXTB {#<amount>}}.  */
5967           int idx = aarch64_operand_index (opcode->operands,
5968                                            AARCH64_OPND_Rm_EXT);
5969           gas_assert (idx == 1 || idx == 2);
5970           if (operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_X
5971               && operands[idx].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_X
5972               && operands[idx].shifter.kind != AARCH64_MOD_LSL
5973               && operands[idx].shifter.kind != AARCH64_MOD_UXTX
5974               && operands[idx].shifter.kind != AARCH64_MOD_SXTX)
5975             operands[idx].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W;
5976         }
5977       break;
5978
5979     default:
5980       break;
5981     }
5982
5983   DEBUG_TRACE ("exit with SUCCESS");
5984   return TRUE;
5985 }
5986
5987 /* Check for loads and stores that will cause unpredictable behavior.  */
5988
5989 static void
5990 warn_unpredictable_ldst (aarch64_instruction *instr, char *str)
5991 {
5992   aarch64_inst *base = &instr->base;
5993   const aarch64_opcode *opcode = base->opcode;
5994   const aarch64_opnd_info *opnds = base->operands;
5995   switch (opcode->iclass)
5996     {
5997     case ldst_pos:
5998     case ldst_imm9:
5999     case ldst_unscaled:
6000     case ldst_unpriv:
6001       /* Loading/storing the base register is unpredictable if writeback.  */
6002       if ((aarch64_get_operand_class (opnds[0].type)
6003            == AARCH64_OPND_CLASS_INT_REG)
6004           && opnds[0].reg.regno == opnds[1].addr.base_regno
6005           && opnds[1].addr.base_regno != REG_SP
6006           && opnds[1].addr.writeback)
6007         as_warn (_("unpredictable transfer with writeback -- `%s'"), str);
6008       break;
6009     case ldstpair_off:
6010     case ldstnapair_offs:
6011     case ldstpair_indexed:
6012       /* Loading/storing the base register is unpredictable if writeback.  */
6013       if ((aarch64_get_operand_class (opnds[0].type)
6014            == AARCH64_OPND_CLASS_INT_REG)
6015           && (opnds[0].reg.regno == opnds[2].addr.base_regno
6016             || opnds[1].reg.regno == opnds[2].addr.base_regno)
6017           && opnds[2].addr.base_regno != REG_SP
6018           && opnds[2].addr.writeback)
6019             as_warn (_("unpredictable transfer with writeback -- `%s'"), str);
6020       /* Load operations must load different registers.  */
6021       if ((opcode->opcode & (1 << 22))
6022           && opnds[0].reg.regno == opnds[1].reg.regno)
6023             as_warn (_("unpredictable load of register pair -- `%s'"), str);
6024       break;
6025     default:
6026       break;
6027     }
6028 }
6029
6030 /* A wrapper function to interface with libopcodes on encoding and
6031    record the error message if there is any.
6032
6033    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
6034
6035 static bfd_boolean
6036 do_encode (const aarch64_opcode *opcode, aarch64_inst *instr,
6037            aarch64_insn *code)
6038 {
6039   aarch64_operand_error error_info;
6040   error_info.kind = AARCH64_OPDE_NIL;
6041   if (aarch64_opcode_encode (opcode, instr, code, NULL, &error_info))
6042     return TRUE;
6043   else
6044     {
6045       gas_assert (error_info.kind != AARCH64_OPDE_NIL);
6046       record_operand_error_info (opcode, &error_info);
6047       return FALSE;
6048     }
6049 }
6050
6051 #ifdef DEBUG_AARCH64
6052 static inline void
6053 dump_opcode_operands (const aarch64_opcode *opcode)
6054 {
6055   int i = 0;
6056   while (opcode->operands[i] != AARCH64_OPND_NIL)
6057     {
6058       aarch64_verbose ("\t\t opnd%d: %s", i,
6059                        aarch64_get_operand_name (opcode->operands[i])[0] != '\0'
6060                        ? aarch64_get_operand_name (opcode->operands[i])
6061                        : aarch64_get_operand_desc (opcode->operands[i]));
6062       ++i;
6063     }
6064 }
6065 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
6066
6067 /* This is the guts of the machine-dependent assembler.  STR points to a
6068    machine dependent instruction.  This function is supposed to emit
6069    the frags/bytes it assembles to.  */
6070
6071 void
6072 md_assemble (char *str)
6073 {
6074   char *p = str;
6075   templates *template;
6076   aarch64_opcode *opcode;
6077   aarch64_inst *inst_base;
6078   unsigned saved_cond;
6079
6080   /* Align the previous label if needed.  */
6081   if (last_label_seen != NULL)
6082     {
6083       symbol_set_frag (last_label_seen, frag_now);
6084       S_SET_VALUE (last_label_seen, (valueT) frag_now_fix ());
6085       S_SET_SEGMENT (last_label_seen, now_seg);
6086     }
6087
6088   inst.reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
6089
6090   DEBUG_TRACE ("\n\n");
6091   DEBUG_TRACE ("==============================");
6092   DEBUG_TRACE ("Enter md_assemble with %s", str);
6093
6094   template = opcode_lookup (&p);
6095   if (!template)
6096     {
6097       /* It wasn't an instruction, but it might be a register alias of
6098          the form alias .req reg directive.  */
6099       if (!create_register_alias (str, p))
6100         as_bad (_("unknown mnemonic `%s' -- `%s'"), get_mnemonic_name (str),
6101                 str);
6102       return;
6103     }
6104
6105   skip_whitespace (p);
6106   if (*p == ',')
6107     {
6108       as_bad (_("unexpected comma after the mnemonic name `%s' -- `%s'"),
6109               get_mnemonic_name (str), str);
6110       return;
6111     }
6112
6113   init_operand_error_report ();
6114
6115   /* Sections are assumed to start aligned. In executable section, there is no
6116      MAP_DATA symbol pending. So we only align the address during
6117      MAP_DATA --> MAP_INSN transition.
6118      For other sections, this is not guaranteed.  */
6119   enum mstate mapstate = seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate;
6120   if (!need_pass_2 && subseg_text_p (now_seg) && mapstate == MAP_DATA)
6121     frag_align_code (2, 0);
6122
6123   saved_cond = inst.cond;
6124   reset_aarch64_instruction (&inst);
6125   inst.cond = saved_cond;
6126
6127   /* Iterate through all opcode entries with the same mnemonic name.  */
6128   do
6129     {
6130       opcode = template->opcode;
6131
6132       DEBUG_TRACE ("opcode %s found", opcode->name);
6133 #ifdef DEBUG_AARCH64
6134       if (debug_dump)
6135         dump_opcode_operands (opcode);
6136 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
6137
6138       mapping_state (MAP_INSN);
6139
6140       inst_base = &inst.base;
6141       inst_base->opcode = opcode;
6142
6143       /* Truly conditionally executed instructions, e.g. b.cond.  */
6144       if (opcode->flags & F_COND)
6145         {
6146           gas_assert (inst.cond != COND_ALWAYS);
6147           inst_base->cond = get_cond_from_value (inst.cond);
6148           DEBUG_TRACE ("condition found %s", inst_base->cond->names[0]);
6149         }
6150       else if (inst.cond != COND_ALWAYS)
6151         {
6152           /* It shouldn't arrive here, where the assembly looks like a
6153              conditional instruction but the found opcode is unconditional.  */
6154           gas_assert (0);
6155           continue;
6156         }
6157
6158       if (parse_operands (p, opcode)
6159           && programmer_friendly_fixup (&inst)
6160           && do_encode (inst_base->opcode, &inst.base, &inst_base->value))
6161         {
6162           /* Check that this instruction is supported for this CPU.  */
6163           if (!opcode->avariant
6164               || !AARCH64_CPU_HAS_ALL_FEATURES (cpu_variant, *opcode->avariant))
6165             {
6166               as_bad (_("selected processor does not support `%s'"), str);
6167               return;
6168             }
6169
6170           warn_unpredictable_ldst (&inst, str);
6171
6172           if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_UNUSED
6173               || !inst.reloc.need_libopcodes_p)
6174             output_inst (NULL);
6175           else
6176             {
6177               /* If there is relocation generated for the instruction,
6178                  store the instruction information for the future fix-up.  */
6179               struct aarch64_inst *copy;
6180               gas_assert (inst.reloc.type != BFD_RELOC_UNUSED);
6181               copy = XNEW (struct aarch64_inst);
6182               memcpy (copy, &inst.base, sizeof (struct aarch64_inst));
6183               output_inst (copy);
6184             }
6185           return;
6186         }
6187
6188       template = template->next;
6189       if (template != NULL)
6190         {
6191           reset_aarch64_instruction (&inst);
6192           inst.cond = saved_cond;
6193         }
6194     }
6195   while (template != NULL);
6196
6197   /* Issue the error messages if any.  */
6198   output_operand_error_report (str);
6199 }
6200
6201 /* Various frobbings of labels and their addresses.  */
6202
6203 void
6204 aarch64_start_line_hook (void)
6205 {
6206   last_label_seen = NULL;
6207 }
6208
6209 void
6210 aarch64_frob_label (symbolS * sym)
6211 {
6212   last_label_seen = sym;
6213
6214   dwarf2_emit_label (sym);
6215 }
6216
6217 int
6218 aarch64_data_in_code (void)
6219 {
6220   if (!strncmp (input_line_pointer + 1, "data:", 5))
6221     {
6222       *input_line_pointer = '/';
6223       input_line_pointer += 5;
6224       *input_line_pointer = 0;
6225       return 1;
6226     }
6227
6228   return 0;
6229 }
6230
6231 char *
6232 aarch64_canonicalize_symbol_name (char *name)
6233 {
6234   int len;
6235
6236   if ((len = strlen (name)) > 5 && streq (name + len - 5, "/data"))
6237     *(name + len - 5) = 0;
6238
6239   return name;
6240 }
6241 \f
6242 /* Table of all register names defined by default.  The user can
6243    define additional names with .req.  Note that all register names
6244    should appear in both upper and lowercase variants.  Some registers
6245    also have mixed-case names.  */
6246
6247 #define REGDEF(s,n,t) { #s, n, REG_TYPE_##t, TRUE }
6248 #define REGNUM(p,n,t) REGDEF(p##n, n, t)
6249 #define REGSET16(p,t) \
6250   REGNUM(p, 0,t), REGNUM(p, 1,t), REGNUM(p, 2,t), REGNUM(p, 3,t), \
6251   REGNUM(p, 4,t), REGNUM(p, 5,t), REGNUM(p, 6,t), REGNUM(p, 7,t), \
6252   REGNUM(p, 8,t), REGNUM(p, 9,t), REGNUM(p,10,t), REGNUM(p,11,t), \
6253   REGNUM(p,12,t), REGNUM(p,13,t), REGNUM(p,14,t), REGNUM(p,15,t)
6254 #define REGSET31(p,t) \
6255   REGSET16(p, t), \
6256   REGNUM(p,16,t), REGNUM(p,17,t), REGNUM(p,18,t), REGNUM(p,19,t), \
6257   REGNUM(p,20,t), REGNUM(p,21,t), REGNUM(p,22,t), REGNUM(p,23,t), \
6258   REGNUM(p,24,t), REGNUM(p,25,t), REGNUM(p,26,t), REGNUM(p,27,t), \
6259   REGNUM(p,28,t), REGNUM(p,29,t), REGNUM(p,30,t)
6260 #define REGSET(p,t) \
6261   REGSET31(p,t), REGNUM(p,31,t)
6262
6263 /* These go into aarch64_reg_hsh hash-table.  */
6264 static const reg_entry reg_names[] = {
6265   /* Integer registers.  */
6266   REGSET31 (x, R_64), REGSET31 (X, R_64),
6267   REGSET31 (w, R_32), REGSET31 (W, R_32),
6268
6269   REGDEF (wsp, 31, SP_32), REGDEF (WSP, 31, SP_32),
6270   REGDEF (sp, 31, SP_64), REGDEF (SP, 31, SP_64),
6271
6272   REGDEF (wzr, 31, Z_32), REGDEF (WZR, 31, Z_32),
6273   REGDEF (xzr, 31, Z_64), REGDEF (XZR, 31, Z_64),
6274
6275   /* Coprocessor register numbers.  */
6276   REGSET (c, CN), REGSET (C, CN),
6277
6278   /* Floating-point single precision registers.  */
6279   REGSET (s, FP_S), REGSET (S, FP_S),
6280
6281   /* Floating-point double precision registers.  */
6282   REGSET (d, FP_D), REGSET (D, FP_D),
6283
6284   /* Floating-point half precision registers.  */
6285   REGSET (h, FP_H), REGSET (H, FP_H),
6286
6287   /* Floating-point byte precision registers.  */
6288   REGSET (b, FP_B), REGSET (B, FP_B),
6289
6290   /* Floating-point quad precision registers.  */
6291   REGSET (q, FP_Q), REGSET (Q, FP_Q),
6292
6293   /* FP/SIMD registers.  */
6294   REGSET (v, VN), REGSET (V, VN),
6295
6296   /* SVE vector registers.  */
6297   REGSET (z, ZN), REGSET (Z, ZN),
6298
6299   /* SVE predicate registers.  */
6300   REGSET16 (p, PN), REGSET16 (P, PN)
6301 };
6302
6303 #undef REGDEF
6304 #undef REGNUM
6305 #undef REGSET16
6306 #undef REGSET31
6307 #undef REGSET
6308
6309 #define N 1
6310 #define n 0
6311 #define Z 1
6312 #define z 0
6313 #define C 1
6314 #define c 0
6315 #define V 1
6316 #define v 0
6317 #define B(a,b,c,d) (((a) << 3) | ((b) << 2) | ((c) << 1) | (d))
6318 static const asm_nzcv nzcv_names[] = {
6319   {"nzcv", B (n, z, c, v)},
6320   {"nzcV", B (n, z, c, V)},
6321   {"nzCv", B (n, z, C, v)},
6322   {"nzCV", B (n, z, C, V)},
6323   {"nZcv", B (n, Z, c, v)},
6324   {"nZcV", B (n, Z, c, V)},
6325   {"nZCv", B (n, Z, C, v)},
6326   {"nZCV", B (n, Z, C, V)},
6327   {"Nzcv", B (N, z, c, v)},
6328   {"NzcV", B (N, z, c, V)},
6329   {"NzCv", B (N, z, C, v)},
6330   {"NzCV", B (N, z, C, V)},
6331   {"NZcv", B (N, Z, c, v)},
6332   {"NZcV", B (N, Z, c, V)},
6333   {"NZCv", B (N, Z, C, v)},
6334   {"NZCV", B (N, Z, C, V)}
6335 };
6336
6337 #undef N
6338 #undef n
6339 #undef Z
6340 #undef z
6341 #undef C
6342 #undef c
6343 #undef V
6344 #undef v
6345 #undef B
6346 \f
6347 /* MD interface: bits in the object file.  */
6348
6349 /* Turn an integer of n bytes (in val) into a stream of bytes appropriate
6350    for use in the a.out file, and stores them in the array pointed to by buf.
6351    This knows about the endian-ness of the target machine and does
6352    THE RIGHT THING, whatever it is.  Possible values for n are 1 (byte)
6353    2 (short) and 4 (long)  Floating numbers are put out as a series of
6354    LITTLENUMS (shorts, here at least).  */
6355
6356 void
6357 md_number_to_chars (char *buf, valueT val, int n)
6358 {
6359   if (target_big_endian)
6360     number_to_chars_bigendian (buf, val, n);
6361   else
6362     number_to_chars_littleendian (buf, val, n);
6363 }
6364
6365 /* MD interface: Sections.  */
6366
6367 /* Estimate the size of a frag before relaxing.  Assume everything fits in
6368    4 bytes.  */
6369
6370 int
6371 md_estimate_size_before_relax (fragS * fragp, segT segtype ATTRIBUTE_UNUSED)
6372 {
6373   fragp->fr_var = 4;
6374   return 4;
6375 }
6376
6377 /* Round up a section size to the appropriate boundary.  */
6378
6379 valueT
6380 md_section_align (segT segment ATTRIBUTE_UNUSED, valueT size)
6381 {
6382   return size;
6383 }
6384
6385 /* This is called from HANDLE_ALIGN in write.c.  Fill in the contents
6386    of an rs_align_code fragment.
6387
6388    Here we fill the frag with the appropriate info for padding the
6389    output stream.  The resulting frag will consist of a fixed (fr_fix)
6390    and of a repeating (fr_var) part.
6391
6392    The fixed content is always emitted before the repeating content and
6393    these two parts are used as follows in constructing the output:
6394    - the fixed part will be used to align to a valid instruction word
6395      boundary, in case that we start at a misaligned address; as no
6396      executable instruction can live at the misaligned location, we
6397      simply fill with zeros;
6398    - the variable part will be used to cover the remaining padding and
6399      we fill using the AArch64 NOP instruction.
6400
6401    Note that the size of a RS_ALIGN_CODE fragment is always 7 to provide
6402    enough storage space for up to 3 bytes for padding the back to a valid
6403    instruction alignment and exactly 4 bytes to store the NOP pattern.  */
6404
6405 void
6406 aarch64_handle_align (fragS * fragP)
6407 {
6408   /* NOP = d503201f */
6409   /* AArch64 instructions are always little-endian.  */
6410   static unsigned char const aarch64_noop[4] = { 0x1f, 0x20, 0x03, 0xd5 };
6411
6412   int bytes, fix, noop_size;
6413   char *p;
6414
6415   if (fragP->fr_type != rs_align_code)
6416     return;
6417
6418   bytes = fragP->fr_next->fr_address - fragP->fr_address - fragP->fr_fix;
6419   p = fragP->fr_literal + fragP->fr_fix;
6420
6421 #ifdef OBJ_ELF
6422   gas_assert (fragP->tc_frag_data.recorded);
6423 #endif
6424
6425   noop_size = sizeof (aarch64_noop);
6426
6427   fix = bytes & (noop_size - 1);
6428   if (fix)
6429     {
6430 #ifdef OBJ_ELF
6431       insert_data_mapping_symbol (MAP_INSN, fragP->fr_fix, fragP, fix);
6432 #endif
6433       memset (p, 0, fix);
6434       p += fix;
6435       fragP->fr_fix += fix;
6436     }
6437
6438   if (noop_size)
6439     memcpy (p, aarch64_noop, noop_size);
6440   fragP->fr_var = noop_size;
6441 }
6442
6443 /* Perform target specific initialisation of a frag.
6444    Note - despite the name this initialisation is not done when the frag
6445    is created, but only when its type is assigned.  A frag can be created
6446    and used a long time before its type is set, so beware of assuming that
6447    this initialisationis performed first.  */
6448
6449 #ifndef OBJ_ELF
6450 void
6451 aarch64_init_frag (fragS * fragP ATTRIBUTE_UNUSED,
6452                    int max_chars ATTRIBUTE_UNUSED)
6453 {
6454 }
6455
6456 #else /* OBJ_ELF is defined.  */
6457 void
6458 aarch64_init_frag (fragS * fragP, int max_chars)
6459 {
6460   /* Record a mapping symbol for alignment frags.  We will delete this
6461      later if the alignment ends up empty.  */
6462   if (!fragP->tc_frag_data.recorded)
6463     fragP->tc_frag_data.recorded = 1;
6464
6465   switch (fragP->fr_type)
6466     {
6467     case rs_align_test:
6468     case rs_fill:
6469       mapping_state_2 (MAP_DATA, max_chars);
6470       break;
6471     case rs_align:
6472       /* PR 20364: We can get alignment frags in code sections,
6473          so do not just assume that we should use the MAP_DATA state.  */
6474       mapping_state_2 (subseg_text_p (now_seg) ? MAP_INSN : MAP_DATA, max_chars);
6475       break;
6476     case rs_align_code:
6477       mapping_state_2 (MAP_INSN, max_chars);
6478       break;
6479     default:
6480       break;
6481     }
6482 }
6483 \f
6484 /* Initialize the DWARF-2 unwind information for this procedure.  */
6485
6486 void
6487 tc_aarch64_frame_initial_instructions (void)
6488 {
6489   cfi_add_CFA_def_cfa (REG_SP, 0);
6490 }
6491 #endif /* OBJ_ELF */
6492
6493 /* Convert REGNAME to a DWARF-2 register number.  */
6494
6495 int
6496 tc_aarch64_regname_to_dw2regnum (char *regname)
6497 {
6498   const reg_entry *reg = parse_reg (&regname);
6499   if (reg == NULL)
6500     return -1;
6501
6502   switch (reg->type)
6503     {
6504     case REG_TYPE_SP_32:
6505     case REG_TYPE_SP_64:
6506     case REG_TYPE_R_32:
6507     case REG_TYPE_R_64:
6508       return reg->number;
6509
6510     case REG_TYPE_FP_B:
6511     case REG_TYPE_FP_H:
6512     case REG_TYPE_FP_S:
6513     case REG_TYPE_FP_D:
6514     case REG_TYPE_FP_Q:
6515       return reg->number + 64;
6516
6517     default:
6518       break;
6519     }
6520   return -1;
6521 }
6522
6523 /* Implement DWARF2_ADDR_SIZE.  */
6524
6525 int
6526 aarch64_dwarf2_addr_size (void)
6527 {
6528 #if defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_ELF)
6529   if (ilp32_p)
6530     return 4;
6531 #endif
6532   return bfd_arch_bits_per_address (stdoutput) / 8;
6533 }
6534
6535 /* MD interface: Symbol and relocation handling.  */
6536
6537 /* Return the address within the segment that a PC-relative fixup is
6538    relative to.  For AArch64 PC-relative fixups applied to instructions
6539    are generally relative to the location plus AARCH64_PCREL_OFFSET bytes.  */
6540
6541 long
6542 md_pcrel_from_section (fixS * fixP, segT seg)
6543 {
6544   offsetT base = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
6545
6546   /* If this is pc-relative and we are going to emit a relocation
6547      then we just want to put out any pipeline compensation that the linker
6548      will need.  Otherwise we want to use the calculated base.  */
6549   if (fixP->fx_pcrel
6550       && ((fixP->fx_addsy && S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != seg)
6551           || aarch64_force_relocation (fixP)))
6552     base = 0;
6553
6554   /* AArch64 should be consistent for all pc-relative relocations.  */
6555   return base + AARCH64_PCREL_OFFSET;
6556 }
6557
6558 /* Under ELF we need to default _GLOBAL_OFFSET_TABLE.
6559    Otherwise we have no need to default values of symbols.  */
6560
6561 symbolS *
6562 md_undefined_symbol (char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
6563 {
6564 #ifdef OBJ_ELF
6565   if (name[0] == '_' && name[1] == 'G'
6566       && streq (name, GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME))
6567     {
6568       if (!GOT_symbol)
6569         {
6570           if (symbol_find (name))
6571             as_bad (_("GOT already in the symbol table"));
6572
6573           GOT_symbol = symbol_new (name, undefined_section,
6574                                    (valueT) 0, &zero_address_frag);
6575         }
6576
6577       return GOT_symbol;
6578     }
6579 #endif
6580
6581   return 0;
6582 }
6583
6584 /* Return non-zero if the indicated VALUE has overflowed the maximum
6585    range expressible by a unsigned number with the indicated number of
6586    BITS.  */
6587
6588 static bfd_boolean
6589 unsigned_overflow (valueT value, unsigned bits)
6590 {
6591   valueT lim;
6592   if (bits >= sizeof (valueT) * 8)
6593     return FALSE;
6594   lim = (valueT) 1 << bits;
6595   return (value >= lim);
6596 }
6597
6598
6599 /* Return non-zero if the indicated VALUE has overflowed the maximum
6600    range expressible by an signed number with the indicated number of
6601    BITS.  */
6602
6603 static bfd_boolean
6604 signed_overflow (offsetT value, unsigned bits)
6605 {
6606   offsetT lim;
6607   if (bits >= sizeof (offsetT) * 8)
6608     return FALSE;
6609   lim = (offsetT) 1 << (bits - 1);
6610   return (value < -lim || value >= lim);
6611 }
6612
6613 /* Given an instruction in *INST, which is expected to be a scaled, 12-bit,
6614    unsigned immediate offset load/store instruction, try to encode it as
6615    an unscaled, 9-bit, signed immediate offset load/store instruction.
6616    Return TRUE if it is successful; otherwise return FALSE.
6617
6618    As a programmer-friendly assembler, LDUR/STUR instructions can be generated
6619    in response to the standard LDR/STR mnemonics when the immediate offset is
6620    unambiguous, i.e. when it is negative or unaligned.  */
6621
6622 static bfd_boolean
6623 try_to_encode_as_unscaled_ldst (aarch64_inst *instr)
6624 {
6625   int idx;
6626   enum aarch64_op new_op;
6627   const aarch64_opcode *new_opcode;
6628
6629   gas_assert (instr->opcode->iclass == ldst_pos);
6630
6631   switch (instr->opcode->op)
6632     {
6633     case OP_LDRB_POS:new_op = OP_LDURB; break;
6634     case OP_STRB_POS: new_op = OP_STURB; break;
6635     case OP_LDRSB_POS: new_op = OP_LDURSB; break;
6636     case OP_LDRH_POS: new_op = OP_LDURH; break;
6637     case OP_STRH_POS: new_op = OP_STURH; break;
6638     case OP_LDRSH_POS: new_op = OP_LDURSH; break;
6639     case OP_LDR_POS: new_op = OP_LDUR; break;
6640     case OP_STR_POS: new_op = OP_STUR; break;
6641     case OP_LDRF_POS: new_op = OP_LDURV; break;
6642     case OP_STRF_POS: new_op = OP_STURV; break;
6643     case OP_LDRSW_POS: new_op = OP_LDURSW; break;
6644     case OP_PRFM_POS: new_op = OP_PRFUM; break;
6645     default: new_op = OP_NIL; break;
6646     }
6647
6648   if (new_op == OP_NIL)
6649     return FALSE;
6650
6651   new_opcode = aarch64_get_opcode (new_op);
6652   gas_assert (new_opcode != NULL);
6653
6654   DEBUG_TRACE ("Check programmer-friendly STURB/LDURB -> STRB/LDRB: %d == %d",
6655                instr->opcode->op, new_opcode->op);
6656
6657   aarch64_replace_opcode (instr, new_opcode);
6658
6659   /* Clear up the ADDR_SIMM9's qualifier; otherwise the
6660      qualifier matching may fail because the out-of-date qualifier will
6661      prevent the operand being updated with a new and correct qualifier.  */
6662   idx = aarch64_operand_index (instr->opcode->operands,
6663                                AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9);
6664   gas_assert (idx == 1);
6665   instr->operands[idx].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_NIL;
6666
6667   DEBUG_TRACE ("Found LDURB entry to encode programmer-friendly LDRB");
6668
6669   if (!aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr, &instr->value, NULL, NULL))
6670     return FALSE;
6671
6672   return TRUE;
6673 }
6674
6675 /* Called by fix_insn to fix a MOV immediate alias instruction.
6676
6677    Operand for a generic move immediate instruction, which is an alias
6678    instruction that generates a single MOVZ, MOVN or ORR instruction to loads
6679    a 32-bit/64-bit immediate value into general register.  An assembler error
6680    shall result if the immediate cannot be created by a single one of these
6681    instructions. If there is a choice, then to ensure reversability an
6682    assembler must prefer a MOVZ to MOVN, and MOVZ or MOVN to ORR.  */
6683
6684 static void
6685 fix_mov_imm_insn (fixS *fixP, char *buf, aarch64_inst *instr, offsetT value)
6686 {
6687   const aarch64_opcode *opcode;
6688
6689   /* Need to check if the destination is SP/ZR.  The check has to be done
6690      before any aarch64_replace_opcode.  */
6691   int try_mov_wide_p = !aarch64_stack_pointer_p (&instr->operands[0]);
6692   int try_mov_bitmask_p = !aarch64_zero_register_p (&instr->operands[0]);
6693
6694   instr->operands[1].imm.value = value;
6695   instr->operands[1].skip = 0;
6696
6697   if (try_mov_wide_p)
6698     {
6699       /* Try the MOVZ alias.  */
6700       opcode = aarch64_get_opcode (OP_MOV_IMM_WIDE);
6701       aarch64_replace_opcode (instr, opcode);
6702       if (aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr,
6703                                  &instr->value, NULL, NULL))
6704         {
6705           put_aarch64_insn (buf, instr->value);
6706           return;
6707         }
6708       /* Try the MOVK alias.  */
6709       opcode = aarch64_get_opcode (OP_MOV_IMM_WIDEN);
6710       aarch64_replace_opcode (instr, opcode);
6711       if (aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr,
6712                                  &instr->value, NULL, NULL))
6713         {
6714           put_aarch64_insn (buf, instr->value);
6715           return;
6716         }
6717     }
6718
6719   if (try_mov_bitmask_p)
6720     {
6721       /* Try the ORR alias.  */
6722       opcode = aarch64_get_opcode (OP_MOV_IMM_LOG);
6723       aarch64_replace_opcode (instr, opcode);
6724       if (aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr,
6725                                  &instr->value, NULL, NULL))
6726         {
6727           put_aarch64_insn (buf, instr->value);
6728           return;
6729         }
6730     }
6731
6732   as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6733                 _("immediate cannot be moved by a single instruction"));
6734 }
6735
6736 /* An instruction operand which is immediate related may have symbol used
6737    in the assembly, e.g.
6738
6739      mov     w0, u32
6740      .set    u32,    0x00ffff00
6741
6742    At the time when the assembly instruction is parsed, a referenced symbol,
6743    like 'u32' in the above example may not have been seen; a fixS is created
6744    in such a case and is handled here after symbols have been resolved.
6745    Instruction is fixed up with VALUE using the information in *FIXP plus
6746    extra information in FLAGS.
6747
6748    This function is called by md_apply_fix to fix up instructions that need
6749    a fix-up described above but does not involve any linker-time relocation.  */
6750
6751 static void
6752 fix_insn (fixS *fixP, uint32_t flags, offsetT value)
6753 {
6754   int idx;
6755   uint32_t insn;
6756   char *buf = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
6757   enum aarch64_opnd opnd = fixP->tc_fix_data.opnd;
6758   aarch64_inst *new_inst = fixP->tc_fix_data.inst;
6759
6760   if (new_inst)
6761     {
6762       /* Now the instruction is about to be fixed-up, so the operand that
6763          was previously marked as 'ignored' needs to be unmarked in order
6764          to get the encoding done properly.  */
6765       idx = aarch64_operand_index (new_inst->opcode->operands, opnd);
6766       new_inst->operands[idx].skip = 0;
6767     }
6768
6769   gas_assert (opnd != AARCH64_OPND_NIL);
6770
6771   switch (opnd)
6772     {
6773     case AARCH64_OPND_EXCEPTION:
6774       if (unsigned_overflow (value, 16))
6775         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6776                       _("immediate out of range"));
6777       insn = get_aarch64_insn (buf);
6778       insn |= encode_svc_imm (value);
6779       put_aarch64_insn (buf, insn);
6780       break;
6781
6782     case AARCH64_OPND_AIMM:
6783       /* ADD or SUB with immediate.
6784          NOTE this assumes we come here with a add/sub shifted reg encoding
6785                   3  322|2222|2  2  2 21111 111111
6786                   1  098|7654|3  2  1 09876 543210 98765 43210
6787          0b000000 sf 000|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    ADD
6788          2b000000 sf 010|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    ADDS
6789          4b000000 sf 100|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    SUB
6790          6b000000 sf 110|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    SUBS
6791          ->
6792                   3  322|2222|2 2   221111111111
6793                   1  098|7654|3 2   109876543210 98765 43210
6794          11000000 sf 001|0001|shift imm12        Rn    Rd    ADD
6795          31000000 sf 011|0001|shift imm12        Rn    Rd    ADDS
6796          51000000 sf 101|0001|shift imm12        Rn    Rd    SUB
6797          71000000 sf 111|0001|shift imm12        Rn    Rd    SUBS
6798          Fields sf Rn Rd are already set.  */
6799       insn = get_aarch64_insn (buf);
6800       if (value < 0)
6801         {
6802           /* Add <-> sub.  */
6803           insn = reencode_addsub_switch_add_sub (insn);
6804           value = -value;
6805         }
6806
6807       if ((flags & FIXUP_F_HAS_EXPLICIT_SHIFT) == 0
6808           && unsigned_overflow (value, 12))
6809         {
6810           /* Try to shift the value by 12 to make it fit.  */
6811           if (((value >> 12) << 12) == value
6812               && ! unsigned_overflow (value, 12 + 12))
6813             {
6814               value >>= 12;
6815               insn |= encode_addsub_imm_shift_amount (1);
6816             }
6817         }
6818
6819       if (unsigned_overflow (value, 12))
6820         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6821                       _("immediate out of range"));
6822
6823       insn |= encode_addsub_imm (value);
6824
6825       put_aarch64_insn (buf, insn);
6826       break;
6827
6828     case AARCH64_OPND_SIMD_IMM:
6829     case AARCH64_OPND_SIMD_IMM_SFT:
6830     case AARCH64_OPND_LIMM:
6831       /* Bit mask immediate.  */
6832       gas_assert (new_inst != NULL);
6833       idx = aarch64_operand_index (new_inst->opcode->operands, opnd);
6834       new_inst->operands[idx].imm.value = value;
6835       if (aarch64_opcode_encode (new_inst->opcode, new_inst,
6836                                  &new_inst->value, NULL, NULL))
6837         put_aarch64_insn (buf, new_inst->value);
6838       else
6839         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6840                       _("invalid immediate"));
6841       break;
6842
6843     case AARCH64_OPND_HALF:
6844       /* 16-bit unsigned immediate.  */
6845       if (unsigned_overflow (value, 16))
6846         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6847                       _("immediate out of range"));
6848       insn = get_aarch64_insn (buf);
6849       insn |= encode_movw_imm (value & 0xffff);
6850       put_aarch64_insn (buf, insn);
6851       break;
6852
6853     case AARCH64_OPND_IMM_MOV:
6854       /* Operand for a generic move immediate instruction, which is
6855          an alias instruction that generates a single MOVZ, MOVN or ORR
6856          instruction to loads a 32-bit/64-bit immediate value into general
6857          register.  An assembler error shall result if the immediate cannot be
6858          created by a single one of these instructions. If there is a choice,
6859          then to ensure reversability an assembler must prefer a MOVZ to MOVN,
6860          and MOVZ or MOVN to ORR.  */
6861       gas_assert (new_inst != NULL);
6862       fix_mov_imm_insn (fixP, buf, new_inst, value);
6863       break;
6864
6865     case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM7:
6866     case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9:
6867     case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9_2:
6868     case AARCH64_OPND_ADDR_UIMM12:
6869       /* Immediate offset in an address.  */
6870       insn = get_aarch64_insn (buf);
6871
6872       gas_assert (new_inst != NULL && new_inst->value == insn);
6873       gas_assert (new_inst->opcode->operands[1] == opnd
6874                   || new_inst->opcode->operands[2] == opnd);
6875
6876       /* Get the index of the address operand.  */
6877       if (new_inst->opcode->operands[1] == opnd)
6878         /* e.g. STR <Xt>, [<Xn|SP>, <R><m>{, <extend> {<amount>}}].  */
6879         idx = 1;
6880       else
6881         /* e.g. LDP <Qt1>, <Qt2>, [<Xn|SP>{, #<imm>}].  */
6882         idx = 2;
6883
6884       /* Update the resolved offset value.  */
6885       new_inst->operands[idx].addr.offset.imm = value;
6886
6887       /* Encode/fix-up.  */
6888       if (aarch64_opcode_encode (new_inst->opcode, new_inst,
6889                                  &new_inst->value, NULL, NULL))
6890         {
6891           put_aarch64_insn (buf, new_inst->value);
6892           break;
6893         }
6894       else if (new_inst->opcode->iclass == ldst_pos
6895                && try_to_encode_as_unscaled_ldst (new_inst))
6896         {
6897           put_aarch64_insn (buf, new_inst->value);
6898           break;
6899         }
6900
6901       as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6902                     _("immediate offset out of range"));
6903       break;
6904
6905     default:
6906       gas_assert (0);
6907       as_fatal (_("unhandled operand code %d"), opnd);
6908     }
6909 }
6910
6911 /* Apply a fixup (fixP) to segment data, once it has been determined
6912    by our caller that we have all the info we need to fix it up.
6913
6914    Parameter valP is the pointer to the value of the bits.  */
6915
6916 void
6917 md_apply_fix (fixS * fixP, valueT * valP, segT seg)
6918 {
6919   offsetT value = *valP;
6920   uint32_t insn;
6921   char *buf = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
6922   int scale;
6923   unsigned flags = fixP->fx_addnumber;
6924
6925   DEBUG_TRACE ("\n\n");
6926   DEBUG_TRACE ("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~");
6927   DEBUG_TRACE ("Enter md_apply_fix");
6928
6929   gas_assert (fixP->fx_r_type <= BFD_RELOC_UNUSED);
6930
6931   /* Note whether this will delete the relocation.  */
6932
6933   if (fixP->fx_addsy == 0 && !fixP->fx_pcrel)
6934     fixP->fx_done = 1;
6935
6936   /* Process the relocations.  */
6937   switch (fixP->fx_r_type)
6938     {
6939     case BFD_RELOC_NONE:
6940       /* This will need to go in the object file.  */
6941       fixP->fx_done = 0;
6942       break;
6943
6944     case BFD_RELOC_8:
6945     case BFD_RELOC_8_PCREL:
6946       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6947         md_number_to_chars (buf, value, 1);
6948       break;
6949
6950     case BFD_RELOC_16:
6951     case BFD_RELOC_16_PCREL:
6952       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6953         md_number_to_chars (buf, value, 2);
6954       break;
6955
6956     case BFD_RELOC_32:
6957     case BFD_RELOC_32_PCREL:
6958       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6959         md_number_to_chars (buf, value, 4);
6960       break;
6961
6962     case BFD_RELOC_64:
6963     case BFD_RELOC_64_PCREL:
6964       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6965         md_number_to_chars (buf, value, 8);
6966       break;
6967
6968     case BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP:
6969       /* We claim that these fixups have been processed here, even if
6970          in fact we generate an error because we do not have a reloc
6971          for them, so tc_gen_reloc() will reject them.  */
6972       fixP->fx_done = 1;
6973       if (fixP->fx_addsy && !S_IS_DEFINED (fixP->fx_addsy))
6974         {
6975           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6976                         _("undefined symbol %s used as an immediate value"),
6977                         S_GET_NAME (fixP->fx_addsy));
6978           goto apply_fix_return;
6979         }
6980       fix_insn (fixP, flags, value);
6981       break;
6982
6983     case BFD_RELOC_AARCH64_LD_LO19_PCREL:
6984       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6985         {
6986           if (value & 3)
6987             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6988                           _("pc-relative load offset not word aligned"));
6989           if (signed_overflow (value, 21))
6990             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6991                           _("pc-relative load offset out of range"));
6992           insn = get_aarch64_insn (buf);
6993           insn |= encode_ld_lit_ofs_19 (value >> 2);
6994           put_aarch64_insn (buf, insn);
6995         }
6996       break;
6997
6998     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_LO21_PCREL:
6999       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
7000         {
7001           if (signed_overflow (value, 21))
7002             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
7003                           _("pc-relative address offset out of range"));
7004           insn = get_aarch64_insn (buf);
7005           insn |= encode_adr_imm (value);
7006           put_aarch64_insn (buf, insn);
7007         }
7008       break;
7009
7010     case BFD_RELOC_AARCH64_BRANCH19:
7011       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
7012         {
7013           if (value & 3)
7014             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
7015                           _("conditional branch target not word aligned"));
7016           if (signed_overflow (value, 21))
7017             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
7018                           _("conditional branch out of range"));
7019           insn = get_aarch64_insn (buf);
7020           insn |= encode_cond_branch_ofs_19 (value >> 2);
7021           put_aarch64_insn (buf, insn);
7022         }
7023       break;
7024
7025     case BFD_RELOC_AARCH64_TSTBR14:
7026       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
7027         {
7028           if (value & 3)
7029             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
7030                           _("conditional branch target not word aligned"));
7031           if (signed_overflow (value, 16))
7032             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
7033                           _("conditional branch out of range"));
7034           insn = get_aarch64_insn (buf);
7035           insn |= encode_tst_branch_ofs_14 (value >> 2);
7036           put_aarch64_insn (buf, insn);
7037         }
7038       break;
7039
7040     case BFD_RELOC_AARCH64_CALL26:
7041     case BFD_RELOC_AARCH64_JUMP26:
7042       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
7043         {
7044           if (value & 3)
7045             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
7046                           _("branch target not word aligned"));
7047           if (signed_overflow (value, 28))
7048             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
7049                           _("branch out of range"));
7050           insn = get_aarch64_insn (buf);
7051           insn |= encode_branch_ofs_26 (value >> 2);
7052           put_aarch64_insn (buf, insn);
7053         }
7054       break;
7055
7056     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0:
7057     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_NC:
7058     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
7059     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_GOTOFF_G0_NC:
7060       scale = 0;
7061       goto movw_common;
7062     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1:
7063     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_NC:
7064     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
7065     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_GOTOFF_G1:
7066       scale = 16;
7067       goto movw_common;
7068     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_OFF_G0_NC:
7069       scale = 0;
7070       S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
7071       /* Should always be exported to object file, see
7072          aarch64_force_relocation().  */
7073       gas_assert (!fixP->fx_done);
7074       gas_assert (seg->use_rela_p);
7075       goto movw_common;
7076     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_OFF_G1:
7077       scale = 16;
7078       S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
7079       /* Should always be exported to object file, see
7080          aarch64_force_relocation().  */
7081       gas_assert (!fixP->fx_done);
7082       gas_assert (seg->use_rela_p);
7083       goto movw_common;
7084     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2:
7085     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_NC:
7086     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
7087       scale = 32;
7088       goto movw_common;
7089     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3:
7090       scale = 48;
7091     movw_common:
7092       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
7093         {
7094           insn = get_aarch64_insn (buf);
7095
7096           if (!fixP->fx_done)
7097             {
7098               /* REL signed addend must fit in 16 bits */
7099               if (signed_overflow (value, 16))
7100                 as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
7101                               _("offset out of range"));
7102             }
7103           else
7104             {
7105               /* Check for overflow and scale. */
7106               switch (fixP->fx_r_type)
7107                 {
7108                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0:
7109                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1:
7110                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2:
7111                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3:
7112                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_GOTOFF_G1:
7113                 case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_OFF_G1:
7114                   if (unsigned_overflow (value, scale + 16))
7115                     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
7116                                   _("unsigned value out of range"));
7117                   break;
7118                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
7119                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
7120                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
7121                   /* NOTE: We can only come here with movz or movn. */
7122                   if (signed_overflow (value, scale + 16))
7123                     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
7124                                   _("signed value out of range"));
7125                   if (value < 0)
7126                     {
7127                       /* Force use of MOVN.  */
7128                       value = ~value;
7129                       insn = reencode_movzn_to_movn (insn);
7130                     }
7131                   else
7132                     {
7133                       /* Force use of MOVZ.  */
7134                       insn = reencode_movzn_to_movz (insn);
7135                     }
7136                   break;
7137                 default:
7138                   /* Unchecked relocations.  */
7139                   break;
7140                 }
7141               value >>= scale;
7142             }
7143
7144           /* Insert value into MOVN/MOVZ/MOVK instruction. */
7145           insn |= encode_movw_imm (value & 0xffff);
7146
7147           put_aarch64_insn (buf, insn);
7148         }
7149       break;
7150
7151     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_LO12_NC:
7152       fixP->fx_r_type = (ilp32_p
7153                          ? BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD32_GOTTPREL_LO12_NC
7154                          : BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD64_GOTTPREL_LO12_NC);
7155       S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
7156       /* Should always be exported to object file, see
7157          aarch64_force_relocation().  */
7158       gas_assert (!fixP->fx_done);
7159       gas_assert (seg->use_rela_p);
7160       break;
7161
7162     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_LO12_NC:
7163       fixP->fx_r_type = (ilp32_p
7164                          ? BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD32_LO12_NC
7165                          : BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD64_LO12_NC);
7166       S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
7167       /* Should always be exported to object file, see
7168          aarch64_force_relocation().  */
7169       gas_assert (!fixP->fx_done);
7170       gas_assert (seg->use_rela_p);
7171       break;
7172
7173     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD_LO12_NC:
7174     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PAGE21:
7175     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PREL21:
7176     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD32_LO12_NC:
7177     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD64_LO12_NC:
7178     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_PREL19:
7179     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADD_LO12_NC:
7180     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PAGE21:
7181     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PREL21:
7182     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_MOVW_G0_NC:
7183     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_MOVW_G1:
7184     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_ADR_GOTTPREL_PAGE21:
7185     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD32_GOTTPREL_LO12_NC:
7186     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD64_GOTTPREL_LO12_NC:
7187     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_PREL19:
7188     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_MOVW_GOTTPREL_G0_NC:
7189     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_MOVW_GOTTPREL_G1:
7190     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_DTPREL_HI12:
7191     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_DTPREL_LO12:
7192     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_DTPREL_LO12_NC:
7193     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_LO12_NC:
7194     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADR_PAGE21:
7195     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADR_PREL21:
7196     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST16_DTPREL_LO12:
7197     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST16_DTPREL_LO12_NC:
7198     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST32_DTPREL_LO12:
7199     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST32_DTPREL_LO12_NC:
7200     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST64_DTPREL_LO12:
7201     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST64_DTPREL_LO12_NC:
7202     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST8_DTPREL_LO12:
7203     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST8_DTPREL_LO12_NC:
7204     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G0:
7205     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G0_NC:
7206     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G1:
7207     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G1_NC:
7208     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G2:
7209     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12:
7210     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12:
7211     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12_NC:
7212     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
7213     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC:
7214     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
7215     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC:
7216     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
7217       S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
7218       /* Should always be exported to object file, see
7219          aarch64_force_relocation().  */
7220       gas_assert (!fixP->fx_done);
7221       gas_assert (seg->use_rela_p);
7222       break;
7223
7224     case BFD_RELOC_AARCH64_LD_GOT_LO12_NC:
7225       /* Should always be exported to object file, see
7226          aarch64_force_relocation().  */
7227       fixP->fx_r_type = (ilp32_p
7228                          ? BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOT_LO12_NC
7229                          : BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOT_LO12_NC);
7230       gas_assert (!fixP->fx_done);
7231       gas_assert (seg->use_rela_p);
7232       break;
7233
7234     case BFD_RELOC_AARCH64_ADD_LO12:
7235     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_GOT_PAGE:
7236     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_NC_PCREL:
7237     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL:
7238     case BFD_RELOC_AARCH64_GOT_LD_PREL19:
7239     case BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOT_LO12_NC:
7240     case BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOTPAGE_LO14:
7241     case BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOTOFF_LO15:
7242     case BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOTPAGE_LO15:
7243     case BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOT_LO12_NC:
7244     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST128_LO12:
7245     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST16_LO12:
7246     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST32_LO12:
7247     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST64_LO12:
7248     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST8_LO12:
7249       /* Should always be exported to object file, see
7250          aarch64_force_relocation().  */
7251       gas_assert (!fixP->fx_done);
7252       gas_assert (seg->use_rela_p);
7253       break;
7254
7255     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD:
7256     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_CALL:
7257     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LDR:
7258       break;
7259
7260     case BFD_RELOC_UNUSED:
7261       /* An error will already have been reported.  */
7262       break;
7263
7264     default:
7265       as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
7266                     _("unexpected %s fixup"),
7267                     bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type));
7268       break;
7269     }
7270
7271 apply_fix_return:
7272   /* Free the allocated the struct aarch64_inst.
7273      N.B. currently there are very limited number of fix-up types actually use
7274      this field, so the impact on the performance should be minimal .  */
7275   if (fixP->tc_fix_data.inst != NULL)
7276     free (fixP->tc_fix_data.inst);
7277
7278   return;
7279 }
7280
7281 /* Translate internal representation of relocation info to BFD target
7282    format.  */
7283
7284 arelent *
7285 tc_gen_reloc (asection * section, fixS * fixp)
7286 {
7287   arelent *reloc;
7288   bfd_reloc_code_real_type code;
7289
7290   reloc = XNEW (arelent);
7291
7292   reloc->sym_ptr_ptr = XNEW (asymbol *);
7293   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
7294   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
7295
7296   if (fixp->fx_pcrel)
7297     {
7298       if (section->use_rela_p)
7299         fixp->fx_offset -= md_pcrel_from_section (fixp, section);
7300       else
7301         fixp->fx_offset = reloc->address;
7302     }
7303   reloc->addend = fixp->fx_offset;
7304
7305   code = fixp->fx_r_type;
7306   switch (code)
7307     {
7308     case BFD_RELOC_16:
7309       if (fixp->fx_pcrel)
7310         code = BFD_RELOC_16_PCREL;
7311       break;
7312
7313     case BFD_RELOC_32:
7314       if (fixp->fx_pcrel)
7315         code = BFD_RELOC_32_PCREL;
7316       break;
7317
7318     case BFD_RELOC_64:
7319       if (fixp->fx_pcrel)
7320         code = BFD_RELOC_64_PCREL;
7321       break;
7322
7323     default:
7324       break;
7325     }
7326
7327   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
7328   if (reloc->howto == NULL)
7329     {
7330       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
7331                     _
7332                     ("cannot represent %s relocation in this object file format"),
7333                     bfd_get_reloc_code_name (code));
7334       return NULL;
7335     }
7336
7337   return reloc;
7338 }
7339
7340 /* This fix_new is called by cons via TC_CONS_FIX_NEW.  */
7341
7342 void
7343 cons_fix_new_aarch64 (fragS * frag, int where, int size, expressionS * exp)
7344 {
7345   bfd_reloc_code_real_type type;
7346   int pcrel = 0;
7347
7348   /* Pick a reloc.
7349      FIXME: @@ Should look at CPU word size.  */
7350   switch (size)
7351     {
7352     case 1:
7353       type = BFD_RELOC_8;
7354       break;
7355     case 2:
7356       type = BFD_RELOC_16;
7357       break;
7358     case 4:
7359       type = BFD_RELOC_32;
7360       break;
7361     case 8:
7362       type = BFD_RELOC_64;
7363       break;
7364     default:
7365       as_bad (_("cannot do %u-byte relocation"), size);
7366       type = BFD_RELOC_UNUSED;
7367       break;
7368     }
7369
7370   fix_new_exp (frag, where, (int) size, exp, pcrel, type);
7371 }
7372
7373 int
7374 aarch64_force_relocation (struct fix *fixp)
7375 {
7376   switch (fixp->fx_r_type)
7377     {
7378     case BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP:
7379       /* Perform these "immediate" internal relocations
7380          even if the symbol is extern or weak.  */
7381       return 0;
7382
7383     case BFD_RELOC_AARCH64_LD_GOT_LO12_NC:
7384     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_LO12_NC:
7385     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_LO12_NC:
7386       /* Pseudo relocs that need to be fixed up according to
7387          ilp32_p.  */
7388       return 0;
7389
7390     case BFD_RELOC_AARCH64_ADD_LO12:
7391     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_GOT_PAGE:
7392     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_NC_PCREL:
7393     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL:
7394     case BFD_RELOC_AARCH64_GOT_LD_PREL19:
7395     case BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOT_LO12_NC:
7396     case BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOTPAGE_LO14:
7397     case BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOTOFF_LO15:
7398     case BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOTPAGE_LO15:
7399     case BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOT_LO12_NC:
7400     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST128_LO12:
7401     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST16_LO12:
7402     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST32_LO12:
7403     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST64_LO12:
7404     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST8_LO12:
7405     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD_LO12_NC:
7406     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PAGE21:
7407     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PREL21:
7408     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD32_LO12_NC:
7409     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD64_LO12_NC:
7410     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_PREL19:
7411     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_OFF_G0_NC:
7412     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_OFF_G1:
7413     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADD_LO12_NC:
7414     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PAGE21:
7415     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PREL21:
7416     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_MOVW_G0_NC:
7417     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_MOVW_G1:
7418     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_ADR_GOTTPREL_PAGE21:
7419     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD32_GOTTPREL_LO12_NC:
7420     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD64_GOTTPREL_LO12_NC:
7421     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_PREL19:
7422     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_MOVW_GOTTPREL_G0_NC:
7423     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_MOVW_GOTTPREL_G1:
7424    case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_DTPREL_HI12:
7425     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_DTPREL_LO12:
7426     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_DTPREL_LO12_NC:
7427     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADD_LO12_NC:
7428     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADR_PAGE21:
7429     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_ADR_PREL21:
7430     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST16_DTPREL_LO12:
7431     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST16_DTPREL_LO12_NC:
7432     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST32_DTPREL_LO12:
7433     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST32_DTPREL_LO12_NC:
7434     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST64_DTPREL_LO12:
7435     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST64_DTPREL_LO12_NC:
7436     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST8_DTPREL_LO12:
7437     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_LDST8_DTPREL_LO12_NC:
7438     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G0:
7439     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G0_NC:
7440     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G1:
7441     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G1_NC:
7442     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLD_MOVW_DTPREL_G2:
7443     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12:
7444     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12:
7445     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12_NC:
7446     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
7447     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC:
7448     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
7449     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC:
7450     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
7451       /* Always leave these relocations for the linker.  */
7452       return 1;
7453
7454     default:
7455       break;
7456     }
7457
7458   return generic_force_reloc (fixp);
7459 }
7460
7461 #ifdef OBJ_ELF
7462
7463 const char *
7464 elf64_aarch64_target_format (void)
7465 {
7466   if (strcmp (TARGET_OS, "cloudabi") == 0)
7467     {
7468       /* FIXME: What to do for ilp32_p ?  */
7469       return target_big_endian ? "elf64-bigaarch64-cloudabi" : "elf64-littleaarch64-cloudabi";
7470     }
7471   if (target_big_endian)
7472     return ilp32_p ? "elf32-bigaarch64" : "elf64-bigaarch64";
7473   else
7474     return ilp32_p ? "elf32-littleaarch64" : "elf64-littleaarch64";
7475 }
7476
7477 void
7478 aarch64elf_frob_symbol (symbolS * symp, int *puntp)
7479 {
7480   elf_frob_symbol (symp, puntp);
7481 }
7482 #endif
7483
7484 /* MD interface: Finalization.  */
7485
7486 /* A good place to do this, although this was probably not intended
7487    for this kind of use.  We need to dump the literal pool before
7488    references are made to a null symbol pointer.  */
7489
7490 void
7491 aarch64_cleanup (void)
7492 {
7493   literal_pool *pool;
7494
7495   for (pool = list_of_pools; pool; pool = pool->next)
7496     {
7497       /* Put it at the end of the relevant section.  */
7498       subseg_set (pool->section, pool->sub_section);
7499       s_ltorg (0);
7500     }
7501 }
7502
7503 #ifdef OBJ_ELF
7504 /* Remove any excess mapping symbols generated for alignment frags in
7505    SEC.  We may have created a mapping symbol before a zero byte
7506    alignment; remove it if there's a mapping symbol after the
7507    alignment.  */
7508 static void
7509 check_mapping_symbols (bfd * abfd ATTRIBUTE_UNUSED, asection * sec,
7510                        void *dummy ATTRIBUTE_UNUSED)
7511 {
7512   segment_info_type *seginfo = seg_info (sec);
7513   fragS *fragp;
7514
7515   if (seginfo == NULL || seginfo->frchainP == NULL)
7516     return;
7517
7518   for (fragp = seginfo->frchainP->frch_root;
7519        fragp != NULL; fragp = fragp->fr_next)
7520     {
7521       symbolS *sym = fragp->tc_frag_data.last_map;
7522       fragS *next = fragp->fr_next;
7523
7524       /* Variable-sized frags have been converted to fixed size by
7525          this point.  But if this was variable-sized to start with,
7526          there will be a fixed-size frag after it.  So don't handle
7527          next == NULL.  */
7528       if (sym == NULL || next == NULL)
7529         continue;
7530
7531       if (S_GET_VALUE (sym) < next->fr_address)
7532         /* Not at the end of this frag.  */
7533         continue;
7534       know (S_GET_VALUE (sym) == next->fr_address);
7535
7536       do
7537         {
7538           if (next->tc_frag_data.first_map != NULL)
7539             {
7540               /* Next frag starts with a mapping symbol.  Discard this
7541                  one.  */
7542               symbol_remove (sym, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
7543               break;
7544             }
7545
7546           if (next->fr_next == NULL)
7547             {
7548               /* This mapping symbol is at the end of the section.  Discard
7549                  it.  */
7550               know (next->fr_fix == 0 && next->fr_var == 0);
7551               symbol_remove (sym, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
7552               break;
7553             }
7554
7555           /* As long as we have empty frags without any mapping symbols,
7556              keep looking.  */
7557           /* If the next frag is non-empty and does not start with a
7558              mapping symbol, then this mapping symbol is required.  */
7559           if (next->fr_address != next->fr_next->fr_address)
7560             break;
7561
7562           next = next->fr_next;
7563         }
7564       while (next != NULL);
7565     }
7566 }
7567 #endif
7568
7569 /* Adjust the symbol table.  */
7570
7571 void
7572 aarch64_adjust_symtab (void)
7573 {
7574 #ifdef OBJ_ELF
7575   /* Remove any overlapping mapping symbols generated by alignment frags.  */
7576   bfd_map_over_sections (stdoutput, check_mapping_symbols, (char *) 0);
7577   /* Now do generic ELF adjustments.  */
7578   elf_adjust_symtab ();
7579 #endif
7580 }
7581
7582 static void
7583 checked_hash_insert (struct hash_control *table, const char *key, void *value)
7584 {
7585   const char *hash_err;
7586
7587   hash_err = hash_insert (table, key, value);
7588   if (hash_err)
7589     printf ("Internal Error:  Can't hash %s\n", key);
7590 }
7591
7592 static void
7593 fill_instruction_hash_table (void)
7594 {
7595   aarch64_opcode *opcode = aarch64_opcode_table;
7596
7597   while (opcode->name != NULL)
7598     {
7599       templates *templ, *new_templ;
7600       templ = hash_find (aarch64_ops_hsh, opcode->name);
7601
7602       new_templ = XNEW (templates);
7603       new_templ->opcode = opcode;
7604       new_templ->next = NULL;
7605
7606       if (!templ)
7607         checked_hash_insert (aarch64_ops_hsh, opcode->name, (void *) new_templ);
7608       else
7609         {
7610           new_templ->next = templ->next;
7611           templ->next = new_templ;
7612         }
7613       ++opcode;
7614     }
7615 }
7616
7617 static inline void
7618 convert_to_upper (char *dst, const char *src, size_t num)
7619 {
7620   unsigned int i;
7621   for (i = 0; i < num && *src != '\0'; ++i, ++dst, ++src)
7622     *dst = TOUPPER (*src);
7623   *dst = '\0';
7624 }
7625
7626 /* Assume STR point to a lower-case string, allocate, convert and return
7627    the corresponding upper-case string.  */
7628 static inline const char*
7629 get_upper_str (const char *str)
7630 {
7631   char *ret;
7632   size_t len = strlen (str);
7633   ret = XNEWVEC (char, len + 1);
7634   convert_to_upper (ret, str, len);
7635   return ret;
7636 }
7637
7638 /* MD interface: Initialization.  */
7639
7640 void
7641 md_begin (void)
7642 {
7643   unsigned mach;
7644   unsigned int i;
7645
7646   if ((aarch64_ops_hsh = hash_new ()) == NULL
7647       || (aarch64_cond_hsh = hash_new ()) == NULL
7648       || (aarch64_shift_hsh = hash_new ()) == NULL
7649       || (aarch64_sys_regs_hsh = hash_new ()) == NULL
7650       || (aarch64_pstatefield_hsh = hash_new ()) == NULL
7651       || (aarch64_sys_regs_ic_hsh = hash_new ()) == NULL
7652       || (aarch64_sys_regs_dc_hsh = hash_new ()) == NULL
7653       || (aarch64_sys_regs_at_hsh = hash_new ()) == NULL
7654       || (aarch64_sys_regs_tlbi_hsh = hash_new ()) == NULL
7655       || (aarch64_reg_hsh = hash_new ()) == NULL
7656       || (aarch64_barrier_opt_hsh = hash_new ()) == NULL
7657       || (aarch64_nzcv_hsh = hash_new ()) == NULL
7658       || (aarch64_pldop_hsh = hash_new ()) == NULL
7659       || (aarch64_hint_opt_hsh = hash_new ()) == NULL)
7660     as_fatal (_("virtual memory exhausted"));
7661
7662   fill_instruction_hash_table ();
7663
7664   for (i = 0; aarch64_sys_regs[i].name != NULL; ++i)
7665     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_hsh, aarch64_sys_regs[i].name,
7666                          (void *) (aarch64_sys_regs + i));
7667
7668   for (i = 0; aarch64_pstatefields[i].name != NULL; ++i)
7669     checked_hash_insert (aarch64_pstatefield_hsh,
7670                          aarch64_pstatefields[i].name,
7671                          (void *) (aarch64_pstatefields + i));
7672
7673   for (i = 0; aarch64_sys_regs_ic[i].name != NULL; i++)
7674     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_ic_hsh,
7675                          aarch64_sys_regs_ic[i].name,
7676                          (void *) (aarch64_sys_regs_ic + i));
7677
7678   for (i = 0; aarch64_sys_regs_dc[i].name != NULL; i++)
7679     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_dc_hsh,
7680                          aarch64_sys_regs_dc[i].name,
7681                          (void *) (aarch64_sys_regs_dc + i));
7682
7683   for (i = 0; aarch64_sys_regs_at[i].name != NULL; i++)
7684     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_at_hsh,
7685                          aarch64_sys_regs_at[i].name,
7686                          (void *) (aarch64_sys_regs_at + i));
7687
7688   for (i = 0; aarch64_sys_regs_tlbi[i].name != NULL; i++)
7689     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_tlbi_hsh,
7690                          aarch64_sys_regs_tlbi[i].name,
7691                          (void *) (aarch64_sys_regs_tlbi + i));
7692
7693   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (reg_names); i++)
7694     checked_hash_insert (aarch64_reg_hsh, reg_names[i].name,
7695                          (void *) (reg_names + i));
7696
7697   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (nzcv_names); i++)
7698     checked_hash_insert (aarch64_nzcv_hsh, nzcv_names[i].template,
7699                          (void *) (nzcv_names + i));
7700
7701   for (i = 0; aarch64_operand_modifiers[i].name != NULL; i++)
7702     {
7703       const char *name = aarch64_operand_modifiers[i].name;
7704       checked_hash_insert (aarch64_shift_hsh, name,
7705                            (void *) (aarch64_operand_modifiers + i));
7706       /* Also hash the name in the upper case.  */
7707       checked_hash_insert (aarch64_shift_hsh, get_upper_str (name),
7708                            (void *) (aarch64_operand_modifiers + i));
7709     }
7710
7711   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_conds); i++)
7712     {
7713       unsigned int j;
7714       /* A condition code may have alias(es), e.g. "cc", "lo" and "ul" are
7715          the same condition code.  */
7716       for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (aarch64_conds[i].names); ++j)
7717         {
7718           const char *name = aarch64_conds[i].names[j];
7719           if (name == NULL)
7720             break;
7721           checked_hash_insert (aarch64_cond_hsh, name,
7722                                (void *) (aarch64_conds + i));
7723           /* Also hash the name in the upper case.  */
7724           checked_hash_insert (aarch64_cond_hsh, get_upper_str (name),
7725                                (void *) (aarch64_conds + i));
7726         }
7727     }
7728
7729   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_barrier_options); i++)
7730     {
7731       const char *name = aarch64_barrier_options[i].name;
7732       /* Skip xx00 - the unallocated values of option.  */
7733       if ((i & 0x3) == 0)
7734         continue;
7735       checked_hash_insert (aarch64_barrier_opt_hsh, name,
7736                            (void *) (aarch64_barrier_options + i));
7737       /* Also hash the name in the upper case.  */
7738       checked_hash_insert (aarch64_barrier_opt_hsh, get_upper_str (name),
7739                            (void *) (aarch64_barrier_options + i));
7740     }
7741
7742   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_prfops); i++)
7743     {
7744       const char* name = aarch64_prfops[i].name;
7745       /* Skip the unallocated hint encodings.  */
7746       if (name == NULL)
7747         continue;
7748       checked_hash_insert (aarch64_pldop_hsh, name,
7749                            (void *) (aarch64_prfops + i));
7750       /* Also hash the name in the upper case.  */
7751       checked_hash_insert (aarch64_pldop_hsh, get_upper_str (name),
7752                            (void *) (aarch64_prfops + i));
7753     }
7754
7755   for (i = 0; aarch64_hint_options[i].name != NULL; i++)
7756     {
7757       const char* name = aarch64_hint_options[i].name;
7758
7759       checked_hash_insert (aarch64_hint_opt_hsh, name,
7760                            (void *) (aarch64_hint_options + i));
7761       /* Also hash the name in the upper case.  */
7762       checked_hash_insert (aarch64_pldop_hsh, get_upper_str (name),
7763                            (void *) (aarch64_hint_options + i));
7764     }
7765
7766   /* Set the cpu variant based on the command-line options.  */
7767   if (!mcpu_cpu_opt)
7768     mcpu_cpu_opt = march_cpu_opt;
7769
7770   if (!mcpu_cpu_opt)
7771     mcpu_cpu_opt = &cpu_default;
7772
7773   cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
7774
7775   /* Record the CPU type.  */
7776   mach = ilp32_p ? bfd_mach_aarch64_ilp32 : bfd_mach_aarch64;
7777
7778   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, mach);
7779 }
7780
7781 /* Command line processing.  */
7782
7783 const char *md_shortopts = "m:";
7784
7785 #ifdef AARCH64_BI_ENDIAN
7786 #define OPTION_EB (OPTION_MD_BASE + 0)
7787 #define OPTION_EL (OPTION_MD_BASE + 1)
7788 #else
7789 #if TARGET_BYTES_BIG_ENDIAN
7790 #define OPTION_EB (OPTION_MD_BASE + 0)
7791 #else
7792 #define OPTION_EL (OPTION_MD_BASE + 1)
7793 #endif
7794 #endif
7795
7796 struct option md_longopts[] = {
7797 #ifdef OPTION_EB
7798   {"EB", no_argument, NULL, OPTION_EB},
7799 #endif
7800 #ifdef OPTION_EL
7801   {"EL", no_argument, NULL, OPTION_EL},
7802 #endif
7803   {NULL, no_argument, NULL, 0}
7804 };
7805
7806 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
7807
7808 struct aarch64_option_table
7809 {
7810   const char *option;                   /* Option name to match.  */
7811   const char *help;                     /* Help information.  */
7812   int *var;                     /* Variable to change.  */
7813   int value;                    /* What to change it to.  */
7814   char *deprecated;             /* If non-null, print this message.  */
7815 };
7816
7817 static struct aarch64_option_table aarch64_opts[] = {
7818   {"mbig-endian", N_("assemble for big-endian"), &target_big_endian, 1, NULL},
7819   {"mlittle-endian", N_("assemble for little-endian"), &target_big_endian, 0,
7820    NULL},
7821 #ifdef DEBUG_AARCH64
7822   {"mdebug-dump", N_("temporary switch for dumping"), &debug_dump, 1, NULL},
7823 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
7824   {"mverbose-error", N_("output verbose error messages"), &verbose_error_p, 1,
7825    NULL},
7826   {"mno-verbose-error", N_("do not output verbose error messages"),
7827    &verbose_error_p, 0, NULL},
7828   {NULL, NULL, NULL, 0, NULL}
7829 };
7830
7831 struct aarch64_cpu_option_table
7832 {
7833   const char *name;
7834   const aarch64_feature_set value;
7835   /* The canonical name of the CPU, or NULL to use NAME converted to upper
7836      case.  */
7837   const char *canonical_name;
7838 };
7839
7840 /* This list should, at a minimum, contain all the cpu names
7841    recognized by GCC.  */
7842 static const struct aarch64_cpu_option_table aarch64_cpus[] = {
7843   {"all", AARCH64_ANY, NULL},
7844   {"cortex-a35", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7845                                   AARCH64_FEATURE_CRC), "Cortex-A35"},
7846   {"cortex-a53", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7847                                   AARCH64_FEATURE_CRC), "Cortex-A53"},
7848   {"cortex-a57", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7849                                   AARCH64_FEATURE_CRC), "Cortex-A57"},
7850   {"cortex-a72", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7851                                   AARCH64_FEATURE_CRC), "Cortex-A72"},
7852   {"cortex-a73", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7853                                   AARCH64_FEATURE_CRC), "Cortex-A73"},
7854   {"exynos-m1", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7855                                  AARCH64_FEATURE_CRC | AARCH64_FEATURE_CRYPTO),
7856                                 "Samsung Exynos M1"},
7857   {"qdf24xx", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7858                                AARCH64_FEATURE_CRC | AARCH64_FEATURE_CRYPTO),
7859    "Qualcomm QDF24XX"},
7860   {"thunderx", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7861                                 AARCH64_FEATURE_CRC | AARCH64_FEATURE_CRYPTO),
7862    "Cavium ThunderX"},
7863   {"vulcan", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8_1,
7864                               AARCH64_FEATURE_CRYPTO),
7865   "Broadcom Vulcan"},
7866   /* The 'xgene-1' name is an older name for 'xgene1', which was used
7867      in earlier releases and is superseded by 'xgene1' in all
7868      tools.  */
7869   {"xgene-1", AARCH64_ARCH_V8, "APM X-Gene 1"},
7870   {"xgene1", AARCH64_ARCH_V8, "APM X-Gene 1"},
7871   {"xgene2", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7872                               AARCH64_FEATURE_CRC), "APM X-Gene 2"},
7873   {"generic", AARCH64_ARCH_V8, NULL},
7874
7875   {NULL, AARCH64_ARCH_NONE, NULL}
7876 };
7877
7878 struct aarch64_arch_option_table
7879 {
7880   const char *name;
7881   const aarch64_feature_set value;
7882 };
7883
7884 /* This list should, at a minimum, contain all the architecture names
7885    recognized by GCC.  */
7886 static const struct aarch64_arch_option_table aarch64_archs[] = {
7887   {"all", AARCH64_ANY},
7888   {"armv8-a", AARCH64_ARCH_V8},
7889   {"armv8.1-a", AARCH64_ARCH_V8_1},
7890   {"armv8.2-a", AARCH64_ARCH_V8_2},
7891   {NULL, AARCH64_ARCH_NONE}
7892 };
7893
7894 /* ISA extensions.  */
7895 struct aarch64_option_cpu_value_table
7896 {
7897   const char *name;
7898   const aarch64_feature_set value;
7899   const aarch64_feature_set require; /* Feature dependencies.  */
7900 };
7901
7902 static const struct aarch64_option_cpu_value_table aarch64_features[] = {
7903   {"crc",               AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_CRC, 0),
7904                         AARCH64_ARCH_NONE},
7905   {"crypto",            AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_CRYPTO, 0),
7906                         AARCH64_ARCH_NONE},
7907   {"fp",                AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_FP, 0),
7908                         AARCH64_ARCH_NONE},
7909   {"lse",               AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_LSE, 0),
7910                         AARCH64_ARCH_NONE},
7911   {"simd",              AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_SIMD, 0),
7912                         AARCH64_ARCH_NONE},
7913   {"pan",               AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_PAN, 0),
7914                         AARCH64_ARCH_NONE},
7915   {"lor",               AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_LOR, 0),
7916                         AARCH64_ARCH_NONE},
7917   {"ras",               AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_RAS, 0),
7918                         AARCH64_ARCH_NONE},
7919   {"rdma",              AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_RDMA, 0),
7920                         AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_SIMD, 0)},
7921   {"fp16",              AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_F16, 0),
7922                         AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_FP, 0)},
7923   {"profile",           AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_PROFILE, 0),
7924                         AARCH64_ARCH_NONE},
7925   {NULL,                AARCH64_ARCH_NONE, AARCH64_ARCH_NONE},
7926 };
7927
7928 struct aarch64_long_option_table
7929 {
7930   const char *option;                   /* Substring to match.  */
7931   const char *help;                     /* Help information.  */
7932   int (*func) (const char *subopt);     /* Function to decode sub-option.  */
7933   char *deprecated;             /* If non-null, print this message.  */
7934 };
7935
7936 /* Transitive closure of features depending on set.  */
7937 static aarch64_feature_set
7938 aarch64_feature_disable_set (aarch64_feature_set set)
7939 {
7940   const struct aarch64_option_cpu_value_table *opt;
7941   aarch64_feature_set prev = 0;
7942
7943   while (prev != set) {
7944     prev = set;
7945     for (opt = aarch64_features; opt->name != NULL; opt++)
7946       if (AARCH64_CPU_HAS_ANY_FEATURES (opt->require, set))
7947         AARCH64_MERGE_FEATURE_SETS (set, set, opt->value);
7948   }
7949   return set;
7950 }
7951
7952 /* Transitive closure of dependencies of set.  */
7953 static aarch64_feature_set
7954 aarch64_feature_enable_set (aarch64_feature_set set)
7955 {
7956   const struct aarch64_option_cpu_value_table *opt;
7957   aarch64_feature_set prev = 0;
7958
7959   while (prev != set) {
7960     prev = set;
7961     for (opt = aarch64_features; opt->name != NULL; opt++)
7962       if (AARCH64_CPU_HAS_FEATURE (set, opt->value))
7963         AARCH64_MERGE_FEATURE_SETS (set, set, opt->require);
7964   }
7965   return set;
7966 }
7967
7968 static int
7969 aarch64_parse_features (const char *str, const aarch64_feature_set **opt_p,
7970                         bfd_boolean ext_only)
7971 {
7972   /* We insist on extensions being added before being removed.  We achieve
7973      this by using the ADDING_VALUE variable to indicate whether we are
7974      adding an extension (1) or removing it (0) and only allowing it to
7975      change in the order -1 -> 1 -> 0.  */
7976   int adding_value = -1;
7977   aarch64_feature_set *ext_set = XNEW (aarch64_feature_set);
7978
7979   /* Copy the feature set, so that we can modify it.  */
7980   *ext_set = **opt_p;
7981   *opt_p = ext_set;
7982
7983   while (str != NULL && *str != 0)
7984     {
7985       const struct aarch64_option_cpu_value_table *opt;
7986       const char *ext = NULL;
7987       int optlen;
7988
7989       if (!ext_only)
7990         {
7991           if (*str != '+')
7992             {
7993               as_bad (_("invalid architectural extension"));
7994               return 0;
7995             }
7996
7997           ext = strchr (++str, '+');
7998         }
7999
8000       if (ext != NULL)
8001         optlen = ext - str;
8002       else
8003         optlen = strlen (str);
8004
8005       if (optlen >= 2 && strncmp (str, "no", 2) == 0)
8006         {
8007           if (adding_value != 0)
8008             adding_value = 0;
8009           optlen -= 2;
8010           str += 2;
8011         }
8012       else if (optlen > 0)
8013         {
8014           if (adding_value == -1)
8015             adding_value = 1;
8016           else if (adding_value != 1)
8017             {
8018               as_bad (_("must specify extensions to add before specifying "
8019                         "those to remove"));
8020               return FALSE;
8021             }
8022         }
8023
8024       if (optlen == 0)
8025         {
8026           as_bad (_("missing architectural extension"));
8027           return 0;
8028         }
8029
8030       gas_assert (adding_value != -1);
8031
8032       for (opt = aarch64_features; opt->name != NULL; opt++)
8033         if (strncmp (opt->name, str, optlen) == 0)
8034           {
8035             aarch64_feature_set set;
8036
8037             /* Add or remove the extension.  */
8038             if (adding_value)
8039               {
8040                 set = aarch64_feature_enable_set (opt->value);
8041                 AARCH64_MERGE_FEATURE_SETS (*ext_set, *ext_set, set);
8042               }
8043             else
8044               {
8045                 set = aarch64_feature_disable_set (opt->value);
8046                 AARCH64_CLEAR_FEATURE (*ext_set, *ext_set, set);
8047               }
8048             break;
8049           }
8050
8051       if (opt->name == NULL)
8052         {
8053           as_bad (_("unknown architectural extension `%s'"), str);
8054           return 0;
8055         }
8056
8057       str = ext;
8058     };
8059
8060   return 1;
8061 }
8062
8063 static int
8064 aarch64_parse_cpu (const char *str)
8065 {
8066   const struct aarch64_cpu_option_table *opt;
8067   const char *ext = strchr (str, '+');
8068   size_t optlen;
8069
8070   if (ext != NULL)
8071     optlen = ext - str;
8072   else
8073     optlen = strlen (str);
8074
8075   if (optlen == 0)
8076     {
8077       as_bad (_("missing cpu name `%s'"), str);
8078       return 0;
8079     }
8080
8081   for (opt = aarch64_cpus; opt->name != NULL; opt++)
8082     if (strlen (opt->name) == optlen && strncmp (str, opt->name, optlen) == 0)
8083       {
8084         mcpu_cpu_opt = &opt->value;
8085         if (ext != NULL)
8086           return aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, FALSE);
8087
8088         return 1;
8089       }
8090
8091   as_bad (_("unknown cpu `%s'"), str);
8092   return 0;
8093 }
8094
8095 static int
8096 aarch64_parse_arch (const char *str)
8097 {
8098   const struct aarch64_arch_option_table *opt;
8099   const char *ext = strchr (str, '+');
8100   size_t optlen;
8101
8102   if (ext != NULL)
8103     optlen = ext - str;
8104   else
8105     optlen = strlen (str);
8106
8107   if (optlen == 0)
8108     {
8109       as_bad (_("missing architecture name `%s'"), str);
8110       return 0;
8111     }
8112
8113   for (opt = aarch64_archs; opt->name != NULL; opt++)
8114     if (strlen (opt->name) == optlen && strncmp (str, opt->name, optlen) == 0)
8115       {
8116         march_cpu_opt = &opt->value;
8117         if (ext != NULL)
8118           return aarch64_parse_features (ext, &march_cpu_opt, FALSE);
8119
8120         return 1;
8121       }
8122
8123   as_bad (_("unknown architecture `%s'\n"), str);
8124   return 0;
8125 }
8126
8127 /* ABIs.  */
8128 struct aarch64_option_abi_value_table
8129 {
8130   const char *name;
8131   enum aarch64_abi_type value;
8132 };
8133
8134 static const struct aarch64_option_abi_value_table aarch64_abis[] = {
8135   {"ilp32",             AARCH64_ABI_ILP32},
8136   {"lp64",              AARCH64_ABI_LP64},
8137 };
8138
8139 static int
8140 aarch64_parse_abi (const char *str)
8141 {
8142   unsigned int i;
8143
8144   if (str[0] == '\0')
8145     {
8146       as_bad (_("missing abi name `%s'"), str);
8147       return 0;
8148     }
8149
8150   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_abis); i++)
8151     if (strcmp (str, aarch64_abis[i].name) == 0)
8152       {
8153         aarch64_abi = aarch64_abis[i].value;
8154         return 1;
8155       }
8156
8157   as_bad (_("unknown abi `%s'\n"), str);
8158   return 0;
8159 }
8160
8161 static struct aarch64_long_option_table aarch64_long_opts[] = {
8162 #ifdef OBJ_ELF
8163   {"mabi=", N_("<abi name>\t  specify for ABI <abi name>"),
8164    aarch64_parse_abi, NULL},
8165 #endif /* OBJ_ELF */
8166   {"mcpu=", N_("<cpu name>\t  assemble for CPU <cpu name>"),
8167    aarch64_parse_cpu, NULL},
8168   {"march=", N_("<arch name>\t  assemble for architecture <arch name>"),
8169    aarch64_parse_arch, NULL},
8170   {NULL, NULL, 0, NULL}
8171 };
8172
8173 int
8174 md_parse_option (int c, const char *arg)
8175 {
8176   struct aarch64_option_table *opt;
8177   struct aarch64_long_option_table *lopt;
8178
8179   switch (c)
8180     {
8181 #ifdef OPTION_EB
8182     case OPTION_EB:
8183       target_big_endian = 1;
8184       break;
8185 #endif
8186
8187 #ifdef OPTION_EL
8188     case OPTION_EL:
8189       target_big_endian = 0;
8190       break;
8191 #endif
8192
8193     case 'a':
8194       /* Listing option.  Just ignore these, we don't support additional
8195          ones.  */
8196       return 0;
8197
8198     default:
8199       for (opt = aarch64_opts; opt->option != NULL; opt++)
8200         {
8201           if (c == opt->option[0]
8202               && ((arg == NULL && opt->option[1] == 0)
8203                   || streq (arg, opt->option + 1)))
8204             {
8205               /* If the option is deprecated, tell the user.  */
8206               if (opt->deprecated != NULL)
8207                 as_tsktsk (_("option `-%c%s' is deprecated: %s"), c,
8208                            arg ? arg : "", _(opt->deprecated));
8209
8210               if (opt->var != NULL)
8211                 *opt->var = opt->value;
8212
8213               return 1;
8214             }
8215         }
8216
8217       for (lopt = aarch64_long_opts; lopt->option != NULL; lopt++)
8218         {
8219           /* These options are expected to have an argument.  */
8220           if (c == lopt->option[0]
8221               && arg != NULL
8222               && strncmp (arg, lopt->option + 1,
8223                           strlen (lopt->option + 1)) == 0)
8224             {
8225               /* If the option is deprecated, tell the user.  */
8226               if (lopt->deprecated != NULL)
8227                 as_tsktsk (_("option `-%c%s' is deprecated: %s"), c, arg,
8228                            _(lopt->deprecated));
8229
8230               /* Call the sup-option parser.  */
8231               return lopt->func (arg + strlen (lopt->option) - 1);
8232             }
8233         }
8234
8235       return 0;
8236     }
8237
8238   return 1;
8239 }
8240
8241 void
8242 md_show_usage (FILE * fp)
8243 {
8244   struct aarch64_option_table *opt;
8245   struct aarch64_long_option_table *lopt;
8246
8247   fprintf (fp, _(" AArch64-specific assembler options:\n"));
8248
8249   for (opt = aarch64_opts; opt->option != NULL; opt++)
8250     if (opt->help != NULL)
8251       fprintf (fp, "  -%-23s%s\n", opt->option, _(opt->help));
8252
8253   for (lopt = aarch64_long_opts; lopt->option != NULL; lopt++)
8254     if (lopt->help != NULL)
8255       fprintf (fp, "  -%s%s\n", lopt->option, _(lopt->help));
8256
8257 #ifdef OPTION_EB
8258   fprintf (fp, _("\
8259   -EB                     assemble code for a big-endian cpu\n"));
8260 #endif
8261
8262 #ifdef OPTION_EL
8263   fprintf (fp, _("\
8264   -EL                     assemble code for a little-endian cpu\n"));
8265 #endif
8266 }
8267
8268 /* Parse a .cpu directive.  */
8269
8270 static void
8271 s_aarch64_cpu (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
8272 {
8273   const struct aarch64_cpu_option_table *opt;
8274   char saved_char;
8275   char *name;
8276   char *ext;
8277   size_t optlen;
8278
8279   name = input_line_pointer;
8280   while (*input_line_pointer && !ISSPACE (*input_line_pointer))
8281     input_line_pointer++;
8282   saved_char = *input_line_pointer;
8283   *input_line_pointer = 0;
8284
8285   ext = strchr (name, '+');
8286
8287   if (ext != NULL)
8288     optlen = ext - name;
8289   else
8290     optlen = strlen (name);
8291
8292   /* Skip the first "all" entry.  */
8293   for (opt = aarch64_cpus + 1; opt->name != NULL; opt++)
8294     if (strlen (opt->name) == optlen
8295         && strncmp (name, opt->name, optlen) == 0)
8296       {
8297         mcpu_cpu_opt = &opt->value;
8298         if (ext != NULL)
8299           if (!aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, FALSE))
8300             return;
8301
8302         cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
8303
8304         *input_line_pointer = saved_char;
8305         demand_empty_rest_of_line ();
8306         return;
8307       }
8308   as_bad (_("unknown cpu `%s'"), name);
8309   *input_line_pointer = saved_char;
8310   ignore_rest_of_line ();
8311 }
8312
8313
8314 /* Parse a .arch directive.  */
8315
8316 static void
8317 s_aarch64_arch (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
8318 {
8319   const struct aarch64_arch_option_table *opt;
8320   char saved_char;
8321   char *name;
8322   char *ext;
8323   size_t optlen;
8324
8325   name = input_line_pointer;
8326   while (*input_line_pointer && !ISSPACE (*input_line_pointer))
8327     input_line_pointer++;
8328   saved_char = *input_line_pointer;
8329   *input_line_pointer = 0;
8330
8331   ext = strchr (name, '+');
8332
8333   if (ext != NULL)
8334     optlen = ext - name;
8335   else
8336     optlen = strlen (name);
8337
8338   /* Skip the first "all" entry.  */
8339   for (opt = aarch64_archs + 1; opt->name != NULL; opt++)
8340     if (strlen (opt->name) == optlen
8341         && strncmp (name, opt->name, optlen) == 0)
8342       {
8343         mcpu_cpu_opt = &opt->value;
8344         if (ext != NULL)
8345           if (!aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, FALSE))
8346             return;
8347
8348         cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
8349
8350         *input_line_pointer = saved_char;
8351         demand_empty_rest_of_line ();
8352         return;
8353       }
8354
8355   as_bad (_("unknown architecture `%s'\n"), name);
8356   *input_line_pointer = saved_char;
8357   ignore_rest_of_line ();
8358 }
8359
8360 /* Parse a .arch_extension directive.  */
8361
8362 static void
8363 s_aarch64_arch_extension (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
8364 {
8365   char saved_char;
8366   char *ext = input_line_pointer;;
8367
8368   while (*input_line_pointer && !ISSPACE (*input_line_pointer))
8369     input_line_pointer++;
8370   saved_char = *input_line_pointer;
8371   *input_line_pointer = 0;
8372
8373   if (!aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, TRUE))
8374     return;
8375
8376   cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
8377
8378   *input_line_pointer = saved_char;
8379   demand_empty_rest_of_line ();
8380 }
8381
8382 /* Copy symbol information.  */
8383
8384 void
8385 aarch64_copy_symbol_attributes (symbolS * dest, symbolS * src)
8386 {
8387   AARCH64_GET_FLAG (dest) = AARCH64_GET_FLAG (src);
8388 }