gas thunderx support
[external/binutils.git] / gas / config / tc-aarch64.c
1 /* tc-aarch64.c -- Assemble for the AArch64 ISA
2
3    Copyright (C) 2009-2015 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by ARM Ltd.
5
6    This file is part of GAS.
7
8    GAS is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the license, or
11    (at your option) any later version.
12
13    GAS is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program; see the file COPYING3. If not,
20    see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "as.h"
23 #include <limits.h>
24 #include <stdarg.h>
25 #include "bfd_stdint.h"
26 #define  NO_RELOC 0
27 #include "safe-ctype.h"
28 #include "subsegs.h"
29 #include "obstack.h"
30
31 #ifdef OBJ_ELF
32 #include "elf/aarch64.h"
33 #include "dw2gencfi.h"
34 #endif
35
36 #include "dwarf2dbg.h"
37
38 /* Types of processor to assemble for.  */
39 #ifndef CPU_DEFAULT
40 #define CPU_DEFAULT AARCH64_ARCH_V8
41 #endif
42
43 #define streq(a, b)           (strcmp (a, b) == 0)
44
45 #define END_OF_INSN '\0'
46
47 static aarch64_feature_set cpu_variant;
48
49 /* Variables that we set while parsing command-line options.  Once all
50    options have been read we re-process these values to set the real
51    assembly flags.  */
52 static const aarch64_feature_set *mcpu_cpu_opt = NULL;
53 static const aarch64_feature_set *march_cpu_opt = NULL;
54
55 /* Constants for known architecture features.  */
56 static const aarch64_feature_set cpu_default = CPU_DEFAULT;
57
58 #ifdef OBJ_ELF
59 /* Pre-defined "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_"  */
60 static symbolS *GOT_symbol;
61
62 /* Which ABI to use.  */
63 enum aarch64_abi_type
64 {
65   AARCH64_ABI_LP64 = 0,
66   AARCH64_ABI_ILP32 = 1
67 };
68
69 /* AArch64 ABI for the output file.  */
70 static enum aarch64_abi_type aarch64_abi = AARCH64_ABI_LP64;
71
72 /* When non-zero, program to a 32-bit model, in which the C data types
73    int, long and all pointer types are 32-bit objects (ILP32); or to a
74    64-bit model, in which the C int type is 32-bits but the C long type
75    and all pointer types are 64-bit objects (LP64).  */
76 #define ilp32_p         (aarch64_abi == AARCH64_ABI_ILP32)
77 #endif
78
79 enum neon_el_type
80 {
81   NT_invtype = -1,
82   NT_b,
83   NT_h,
84   NT_s,
85   NT_d,
86   NT_q
87 };
88
89 /* Bits for DEFINED field in neon_type_el.  */
90 #define NTA_HASTYPE  1
91 #define NTA_HASINDEX 2
92
93 struct neon_type_el
94 {
95   enum neon_el_type type;
96   unsigned char defined;
97   unsigned width;
98   int64_t index;
99 };
100
101 #define FIXUP_F_HAS_EXPLICIT_SHIFT      0x00000001
102
103 struct reloc
104 {
105   bfd_reloc_code_real_type type;
106   expressionS exp;
107   int pc_rel;
108   enum aarch64_opnd opnd;
109   uint32_t flags;
110   unsigned need_libopcodes_p : 1;
111 };
112
113 struct aarch64_instruction
114 {
115   /* libopcodes structure for instruction intermediate representation.  */
116   aarch64_inst base;
117   /* Record assembly errors found during the parsing.  */
118   struct
119     {
120       enum aarch64_operand_error_kind kind;
121       const char *error;
122     } parsing_error;
123   /* The condition that appears in the assembly line.  */
124   int cond;
125   /* Relocation information (including the GAS internal fixup).  */
126   struct reloc reloc;
127   /* Need to generate an immediate in the literal pool.  */
128   unsigned gen_lit_pool : 1;
129 };
130
131 typedef struct aarch64_instruction aarch64_instruction;
132
133 static aarch64_instruction inst;
134
135 static bfd_boolean parse_operands (char *, const aarch64_opcode *);
136 static bfd_boolean programmer_friendly_fixup (aarch64_instruction *);
137
138 /* Diagnostics inline function utilites.
139
140    These are lightweight utlities which should only be called by parse_operands
141    and other parsers.  GAS processes each assembly line by parsing it against
142    instruction template(s), in the case of multiple templates (for the same
143    mnemonic name), those templates are tried one by one until one succeeds or
144    all fail.  An assembly line may fail a few templates before being
145    successfully parsed; an error saved here in most cases is not a user error
146    but an error indicating the current template is not the right template.
147    Therefore it is very important that errors can be saved at a low cost during
148    the parsing; we don't want to slow down the whole parsing by recording
149    non-user errors in detail.
150
151    Remember that the objective is to help GAS pick up the most approapriate
152    error message in the case of multiple templates, e.g. FMOV which has 8
153    templates.  */
154
155 static inline void
156 clear_error (void)
157 {
158   inst.parsing_error.kind = AARCH64_OPDE_NIL;
159   inst.parsing_error.error = NULL;
160 }
161
162 static inline bfd_boolean
163 error_p (void)
164 {
165   return inst.parsing_error.kind != AARCH64_OPDE_NIL;
166 }
167
168 static inline const char *
169 get_error_message (void)
170 {
171   return inst.parsing_error.error;
172 }
173
174 static inline enum aarch64_operand_error_kind
175 get_error_kind (void)
176 {
177   return inst.parsing_error.kind;
178 }
179
180 static inline void
181 set_error (enum aarch64_operand_error_kind kind, const char *error)
182 {
183   inst.parsing_error.kind = kind;
184   inst.parsing_error.error = error;
185 }
186
187 static inline void
188 set_recoverable_error (const char *error)
189 {
190   set_error (AARCH64_OPDE_RECOVERABLE, error);
191 }
192
193 /* Use the DESC field of the corresponding aarch64_operand entry to compose
194    the error message.  */
195 static inline void
196 set_default_error (void)
197 {
198   set_error (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR, NULL);
199 }
200
201 static inline void
202 set_syntax_error (const char *error)
203 {
204   set_error (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR, error);
205 }
206
207 static inline void
208 set_first_syntax_error (const char *error)
209 {
210   if (! error_p ())
211     set_error (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR, error);
212 }
213
214 static inline void
215 set_fatal_syntax_error (const char *error)
216 {
217   set_error (AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR, error);
218 }
219 \f
220 /* Number of littlenums required to hold an extended precision number.  */
221 #define MAX_LITTLENUMS 6
222
223 /* Return value for certain parsers when the parsing fails; those parsers
224    return the information of the parsed result, e.g. register number, on
225    success.  */
226 #define PARSE_FAIL -1
227
228 /* This is an invalid condition code that means no conditional field is
229    present. */
230 #define COND_ALWAYS 0x10
231
232 typedef struct
233 {
234   const char *template;
235   unsigned long value;
236 } asm_barrier_opt;
237
238 typedef struct
239 {
240   const char *template;
241   uint32_t value;
242 } asm_nzcv;
243
244 struct reloc_entry
245 {
246   char *name;
247   bfd_reloc_code_real_type reloc;
248 };
249
250 /* Structure for a hash table entry for a register.  */
251 typedef struct
252 {
253   const char *name;
254   unsigned char number;
255   unsigned char type;
256   unsigned char builtin;
257 } reg_entry;
258
259 /* Macros to define the register types and masks for the purpose
260    of parsing.  */
261
262 #undef AARCH64_REG_TYPES
263 #define AARCH64_REG_TYPES       \
264   BASIC_REG_TYPE(R_32)  /* w[0-30] */   \
265   BASIC_REG_TYPE(R_64)  /* x[0-30] */   \
266   BASIC_REG_TYPE(SP_32) /* wsp     */   \
267   BASIC_REG_TYPE(SP_64) /* sp      */   \
268   BASIC_REG_TYPE(Z_32)  /* wzr     */   \
269   BASIC_REG_TYPE(Z_64)  /* xzr     */   \
270   BASIC_REG_TYPE(FP_B)  /* b[0-31] *//* NOTE: keep FP_[BHSDQ] consecutive! */\
271   BASIC_REG_TYPE(FP_H)  /* h[0-31] */   \
272   BASIC_REG_TYPE(FP_S)  /* s[0-31] */   \
273   BASIC_REG_TYPE(FP_D)  /* d[0-31] */   \
274   BASIC_REG_TYPE(FP_Q)  /* q[0-31] */   \
275   BASIC_REG_TYPE(CN)    /* c[0-7]  */   \
276   BASIC_REG_TYPE(VN)    /* v[0-31] */   \
277   /* Typecheck: any 64-bit int reg         (inc SP exc XZR) */          \
278   MULTI_REG_TYPE(R64_SP, REG_TYPE(R_64) | 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
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 /* Values indexed by aarch64_reg_type to assist the type checking.  */
318 static const unsigned reg_type_masks[] =
319 {
320   AARCH64_REG_TYPES
321 };
322
323 #undef BASIC_REG_TYPE
324 #undef REG_TYPE
325 #undef MULTI_REG_TYPE
326 #undef AARCH64_REG_TYPES
327
328 /* Diagnostics used when we don't get a register of the expected type.
329    Note:  this has to synchronized with aarch64_reg_type definitions
330    above.  */
331 static const char *
332 get_reg_expected_msg (aarch64_reg_type reg_type)
333 {
334   const char *msg;
335
336   switch (reg_type)
337     {
338     case REG_TYPE_R_32:
339       msg = N_("integer 32-bit register expected");
340       break;
341     case REG_TYPE_R_64:
342       msg = N_("integer 64-bit register expected");
343       break;
344     case REG_TYPE_R_N:
345       msg = N_("integer register expected");
346       break;
347     case REG_TYPE_R_Z_SP:
348       msg = N_("integer, zero or SP register expected");
349       break;
350     case REG_TYPE_FP_B:
351       msg = N_("8-bit SIMD scalar register expected");
352       break;
353     case REG_TYPE_FP_H:
354       msg = N_("16-bit SIMD scalar or floating-point half precision "
355                "register expected");
356       break;
357     case REG_TYPE_FP_S:
358       msg = N_("32-bit SIMD scalar or floating-point single precision "
359                "register expected");
360       break;
361     case REG_TYPE_FP_D:
362       msg = N_("64-bit SIMD scalar or floating-point double precision "
363                "register expected");
364       break;
365     case REG_TYPE_FP_Q:
366       msg = N_("128-bit SIMD scalar or floating-point quad precision "
367                "register expected");
368       break;
369     case REG_TYPE_CN:
370       msg = N_("C0 - C15 expected");
371       break;
372     case REG_TYPE_R_Z_BHSDQ_V:
373       msg = N_("register expected");
374       break;
375     case REG_TYPE_BHSDQ:        /* any [BHSDQ]P FP  */
376       msg = N_("SIMD scalar or floating-point register expected");
377       break;
378     case REG_TYPE_VN:           /* any V reg  */
379       msg = N_("vector register expected");
380       break;
381     default:
382       as_fatal (_("invalid register type %d"), reg_type);
383     }
384   return msg;
385 }
386
387 /* Some well known registers that we refer to directly elsewhere.  */
388 #define REG_SP  31
389
390 /* Instructions take 4 bytes in the object file.  */
391 #define INSN_SIZE       4
392
393 /* Define some common error messages.  */
394 #define BAD_SP          _("SP not allowed here")
395
396 static struct hash_control *aarch64_ops_hsh;
397 static struct hash_control *aarch64_cond_hsh;
398 static struct hash_control *aarch64_shift_hsh;
399 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_hsh;
400 static struct hash_control *aarch64_pstatefield_hsh;
401 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_ic_hsh;
402 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_dc_hsh;
403 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_at_hsh;
404 static struct hash_control *aarch64_sys_regs_tlbi_hsh;
405 static struct hash_control *aarch64_reg_hsh;
406 static struct hash_control *aarch64_barrier_opt_hsh;
407 static struct hash_control *aarch64_nzcv_hsh;
408 static struct hash_control *aarch64_pldop_hsh;
409
410 /* Stuff needed to resolve the label ambiguity
411    As:
412      ...
413      label:   <insn>
414    may differ from:
415      ...
416      label:
417               <insn>  */
418
419 static symbolS *last_label_seen;
420
421 /* Literal pool structure.  Held on a per-section
422    and per-sub-section basis.  */
423
424 #define MAX_LITERAL_POOL_SIZE 1024
425 typedef struct literal_expression
426 {
427   expressionS exp;
428   /* If exp.op == O_big then this bignum holds a copy of the global bignum value.  */
429   LITTLENUM_TYPE * bignum;
430 } literal_expression;
431
432 typedef struct literal_pool
433 {
434   literal_expression literals[MAX_LITERAL_POOL_SIZE];
435   unsigned int next_free_entry;
436   unsigned int id;
437   symbolS *symbol;
438   segT section;
439   subsegT sub_section;
440   int size;
441   struct literal_pool *next;
442 } literal_pool;
443
444 /* Pointer to a linked list of literal pools.  */
445 static literal_pool *list_of_pools = NULL;
446 \f
447 /* Pure syntax.  */
448
449 /* This array holds the chars that always start a comment.  If the
450    pre-processor is disabled, these aren't very useful.  */
451 const char comment_chars[] = "";
452
453 /* This array holds the chars that only start a comment at the beginning of
454    a line.  If the line seems to have the form '# 123 filename'
455    .line and .file directives will appear in the pre-processed output.  */
456 /* Note that input_file.c hand checks for '#' at the beginning of the
457    first line of the input file.  This is because the compiler outputs
458    #NO_APP at the beginning of its output.  */
459 /* Also note that comments like this one will always work.  */
460 const char line_comment_chars[] = "#";
461
462 const char line_separator_chars[] = ";";
463
464 /* Chars that can be used to separate mant
465    from exp in floating point numbers.  */
466 const char EXP_CHARS[] = "eE";
467
468 /* Chars that mean this number is a floating point constant.  */
469 /* As in 0f12.456  */
470 /* or    0d1.2345e12  */
471
472 const char FLT_CHARS[] = "rRsSfFdDxXeEpP";
473
474 /* Prefix character that indicates the start of an immediate value.  */
475 #define is_immediate_prefix(C) ((C) == '#')
476
477 /* Separator character handling.  */
478
479 #define skip_whitespace(str)  do { if (*(str) == ' ') ++(str); } while (0)
480
481 static inline bfd_boolean
482 skip_past_char (char **str, char c)
483 {
484   if (**str == c)
485     {
486       (*str)++;
487       return TRUE;
488     }
489   else
490     return FALSE;
491 }
492
493 #define skip_past_comma(str) skip_past_char (str, ',')
494
495 /* Arithmetic expressions (possibly involving symbols).  */
496
497 static bfd_boolean in_my_get_expression_p = FALSE;
498
499 /* Third argument to my_get_expression.  */
500 #define GE_NO_PREFIX 0
501 #define GE_OPT_PREFIX 1
502
503 /* Return TRUE if the string pointed by *STR is successfully parsed
504    as an valid expression; *EP will be filled with the information of
505    such an expression.  Otherwise return FALSE.  */
506
507 static bfd_boolean
508 my_get_expression (expressionS * ep, char **str, int prefix_mode,
509                    int reject_absent)
510 {
511   char *save_in;
512   segT seg;
513   int prefix_present_p = 0;
514
515   switch (prefix_mode)
516     {
517     case GE_NO_PREFIX:
518       break;
519     case GE_OPT_PREFIX:
520       if (is_immediate_prefix (**str))
521         {
522           (*str)++;
523           prefix_present_p = 1;
524         }
525       break;
526     default:
527       abort ();
528     }
529
530   memset (ep, 0, sizeof (expressionS));
531
532   save_in = input_line_pointer;
533   input_line_pointer = *str;
534   in_my_get_expression_p = TRUE;
535   seg = expression (ep);
536   in_my_get_expression_p = FALSE;
537
538   if (ep->X_op == O_illegal || (reject_absent && ep->X_op == O_absent))
539     {
540       /* We found a bad expression in md_operand().  */
541       *str = input_line_pointer;
542       input_line_pointer = save_in;
543       if (prefix_present_p && ! error_p ())
544         set_fatal_syntax_error (_("bad expression"));
545       else
546         set_first_syntax_error (_("bad expression"));
547       return FALSE;
548     }
549
550 #ifdef OBJ_AOUT
551   if (seg != absolute_section
552       && seg != text_section
553       && seg != data_section
554       && seg != bss_section && seg != undefined_section)
555     {
556       set_syntax_error (_("bad segment"));
557       *str = input_line_pointer;
558       input_line_pointer = save_in;
559       return FALSE;
560     }
561 #else
562   (void) seg;
563 #endif
564
565   *str = input_line_pointer;
566   input_line_pointer = save_in;
567   return TRUE;
568 }
569
570 /* Turn a string in input_line_pointer into a floating point constant
571    of type TYPE, and store the appropriate bytes in *LITP.  The number
572    of LITTLENUMS emitted is stored in *SIZEP.  An error message is
573    returned, or NULL on OK.  */
574
575 char *
576 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
577 {
578   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, target_big_endian);
579 }
580
581 /* We handle all bad expressions here, so that we can report the faulty
582    instruction in the error message.  */
583 void
584 md_operand (expressionS * exp)
585 {
586   if (in_my_get_expression_p)
587     exp->X_op = O_illegal;
588 }
589
590 /* Immediate values.  */
591
592 /* Errors may be set multiple times during parsing or bit encoding
593    (particularly in the Neon bits), but usually the earliest error which is set
594    will be the most meaningful. Avoid overwriting it with later (cascading)
595    errors by calling this function.  */
596
597 static void
598 first_error (const char *error)
599 {
600   if (! error_p ())
601     set_syntax_error (error);
602 }
603
604 /* Similiar to first_error, but this function accepts formatted error
605    message.  */
606 static void
607 first_error_fmt (const char *format, ...)
608 {
609   va_list args;
610   enum
611   { size = 100 };
612   /* N.B. this single buffer will not cause error messages for different
613      instructions to pollute each other; this is because at the end of
614      processing of each assembly line, error message if any will be
615      collected by as_bad.  */
616   static char buffer[size];
617
618   if (! error_p ())
619     {
620       int ret ATTRIBUTE_UNUSED;
621       va_start (args, format);
622       ret = vsnprintf (buffer, size, format, args);
623       know (ret <= size - 1 && ret >= 0);
624       va_end (args);
625       set_syntax_error (buffer);
626     }
627 }
628
629 /* Register parsing.  */
630
631 /* Generic register parser which is called by other specialized
632    register parsers.
633    CCP points to what should be the beginning of a register name.
634    If it is indeed a valid register name, advance CCP over it and
635    return the reg_entry structure; otherwise return NULL.
636    It does not issue diagnostics.  */
637
638 static reg_entry *
639 parse_reg (char **ccp)
640 {
641   char *start = *ccp;
642   char *p;
643   reg_entry *reg;
644
645 #ifdef REGISTER_PREFIX
646   if (*start != REGISTER_PREFIX)
647     return NULL;
648   start++;
649 #endif
650
651   p = start;
652   if (!ISALPHA (*p) || !is_name_beginner (*p))
653     return NULL;
654
655   do
656     p++;
657   while (ISALPHA (*p) || ISDIGIT (*p) || *p == '_');
658
659   reg = (reg_entry *) hash_find_n (aarch64_reg_hsh, start, p - start);
660
661   if (!reg)
662     return NULL;
663
664   *ccp = p;
665   return reg;
666 }
667
668 /* Return TRUE if REG->TYPE is a valid type of TYPE; otherwise
669    return FALSE.  */
670 static bfd_boolean
671 aarch64_check_reg_type (const reg_entry *reg, aarch64_reg_type type)
672 {
673   if (reg->type == type)
674     return TRUE;
675
676   switch (type)
677     {
678     case REG_TYPE_R64_SP:       /* 64-bit integer reg (inc SP exc XZR).  */
679     case REG_TYPE_R_Z_SP:       /* Integer reg (inc {X}SP inc [WX]ZR).  */
680     case REG_TYPE_R_Z_BHSDQ_V:  /* Any register apart from Cn.  */
681     case REG_TYPE_BHSDQ:        /* Any [BHSDQ]P FP or SIMD scalar register.  */
682     case REG_TYPE_VN:           /* Vector register.  */
683       gas_assert (reg->type < REG_TYPE_MAX && type < REG_TYPE_MAX);
684       return ((reg_type_masks[reg->type] & reg_type_masks[type])
685               == reg_type_masks[reg->type]);
686     default:
687       as_fatal ("unhandled type %d", type);
688       abort ();
689     }
690 }
691
692 /* Parse a register and return PARSE_FAIL if the register is not of type R_Z_SP.
693    Return the register number otherwise.  *ISREG32 is set to one if the
694    register is 32-bit wide; *ISREGZERO is set to one if the register is
695    of type Z_32 or Z_64.
696    Note that this function does not issue any diagnostics.  */
697
698 static int
699 aarch64_reg_parse_32_64 (char **ccp, int reject_sp, int reject_rz,
700                          int *isreg32, int *isregzero)
701 {
702   char *str = *ccp;
703   const reg_entry *reg = parse_reg (&str);
704
705   if (reg == NULL)
706     return PARSE_FAIL;
707
708   if (! aarch64_check_reg_type (reg, REG_TYPE_R_Z_SP))
709     return PARSE_FAIL;
710
711   switch (reg->type)
712     {
713     case REG_TYPE_SP_32:
714     case REG_TYPE_SP_64:
715       if (reject_sp)
716         return PARSE_FAIL;
717       *isreg32 = reg->type == REG_TYPE_SP_32;
718       *isregzero = 0;
719       break;
720     case REG_TYPE_R_32:
721     case REG_TYPE_R_64:
722       *isreg32 = reg->type == REG_TYPE_R_32;
723       *isregzero = 0;
724       break;
725     case REG_TYPE_Z_32:
726     case REG_TYPE_Z_64:
727       if (reject_rz)
728         return PARSE_FAIL;
729       *isreg32 = reg->type == REG_TYPE_Z_32;
730       *isregzero = 1;
731       break;
732     default:
733       return PARSE_FAIL;
734     }
735
736   *ccp = str;
737
738   return reg->number;
739 }
740
741 /* Parse the qualifier of a SIMD vector register or a SIMD vector element.
742    Fill in *PARSED_TYPE and return TRUE if the parsing succeeds;
743    otherwise return FALSE.
744
745    Accept only one occurrence of:
746    8b 16b 4h 8h 2s 4s 1d 2d
747    b h s d q  */
748 static bfd_boolean
749 parse_neon_type_for_operand (struct neon_type_el *parsed_type, char **str)
750 {
751   char *ptr = *str;
752   unsigned width;
753   unsigned element_size;
754   enum neon_el_type type;
755
756   /* skip '.' */
757   ptr++;
758
759   if (!ISDIGIT (*ptr))
760     {
761       width = 0;
762       goto elt_size;
763     }
764   width = strtoul (ptr, &ptr, 10);
765   if (width != 1 && width != 2 && width != 4 && width != 8 && width != 16)
766     {
767       first_error_fmt (_("bad size %d in vector width specifier"), width);
768       return FALSE;
769     }
770
771 elt_size:
772   switch (TOLOWER (*ptr))
773     {
774     case 'b':
775       type = NT_b;
776       element_size = 8;
777       break;
778     case 'h':
779       type = NT_h;
780       element_size = 16;
781       break;
782     case 's':
783       type = NT_s;
784       element_size = 32;
785       break;
786     case 'd':
787       type = NT_d;
788       element_size = 64;
789       break;
790     case 'q':
791       if (width == 1)
792         {
793           type = NT_q;
794           element_size = 128;
795           break;
796         }
797       /* fall through.  */
798     default:
799       if (*ptr != '\0')
800         first_error_fmt (_("unexpected character `%c' in element size"), *ptr);
801       else
802         first_error (_("missing element size"));
803       return FALSE;
804     }
805   if (width != 0 && width * element_size != 64 && width * element_size != 128)
806     {
807       first_error_fmt (_
808                        ("invalid element size %d and vector size combination %c"),
809                        width, *ptr);
810       return FALSE;
811     }
812   ptr++;
813
814   parsed_type->type = type;
815   parsed_type->width = width;
816
817   *str = ptr;
818
819   return TRUE;
820 }
821
822 /* Parse a single type, e.g. ".8b", leading period included.
823    Only applicable to Vn registers.
824
825    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
826 static bfd_boolean
827 parse_neon_operand_type (struct neon_type_el *vectype, char **ccp)
828 {
829   char *str = *ccp;
830
831   if (*str == '.')
832     {
833       if (! parse_neon_type_for_operand (vectype, &str))
834         {
835           first_error (_("vector type expected"));
836           return FALSE;
837         }
838     }
839   else
840     return FALSE;
841
842   *ccp = str;
843
844   return TRUE;
845 }
846
847 /* Parse a register of the type TYPE.
848
849    Return PARSE_FAIL if the string pointed by *CCP is not a valid register
850    name or the parsed register is not of TYPE.
851
852    Otherwise return the register number, and optionally fill in the actual
853    type of the register in *RTYPE when multiple alternatives were given, and
854    return the register shape and element index information in *TYPEINFO.
855
856    IN_REG_LIST should be set with TRUE if the caller is parsing a register
857    list.  */
858
859 static int
860 parse_typed_reg (char **ccp, aarch64_reg_type type, aarch64_reg_type *rtype,
861                  struct neon_type_el *typeinfo, bfd_boolean in_reg_list)
862 {
863   char *str = *ccp;
864   const reg_entry *reg = parse_reg (&str);
865   struct neon_type_el atype;
866   struct neon_type_el parsetype;
867   bfd_boolean is_typed_vecreg = FALSE;
868
869   atype.defined = 0;
870   atype.type = NT_invtype;
871   atype.width = -1;
872   atype.index = 0;
873
874   if (reg == NULL)
875     {
876       if (typeinfo)
877         *typeinfo = atype;
878       set_default_error ();
879       return PARSE_FAIL;
880     }
881
882   if (! aarch64_check_reg_type (reg, type))
883     {
884       DEBUG_TRACE ("reg type check failed");
885       set_default_error ();
886       return PARSE_FAIL;
887     }
888   type = reg->type;
889
890   if (type == REG_TYPE_VN
891       && parse_neon_operand_type (&parsetype, &str))
892     {
893       /* Register if of the form Vn.[bhsdq].  */
894       is_typed_vecreg = TRUE;
895
896       if (parsetype.width == 0)
897         /* Expect index. In the new scheme we cannot have
898            Vn.[bhsdq] represent a scalar. Therefore any
899            Vn.[bhsdq] should have an index following it.
900            Except in reglists ofcourse.  */
901         atype.defined |= NTA_HASINDEX;
902       else
903         atype.defined |= NTA_HASTYPE;
904
905       atype.type = parsetype.type;
906       atype.width = parsetype.width;
907     }
908
909   if (skip_past_char (&str, '['))
910     {
911       expressionS exp;
912
913       /* Reject Sn[index] syntax.  */
914       if (!is_typed_vecreg)
915         {
916           first_error (_("this type of register can't be indexed"));
917           return PARSE_FAIL;
918         }
919
920       if (in_reg_list == TRUE)
921         {
922           first_error (_("index not allowed inside register list"));
923           return PARSE_FAIL;
924         }
925
926       atype.defined |= NTA_HASINDEX;
927
928       my_get_expression (&exp, &str, GE_NO_PREFIX, 1);
929
930       if (exp.X_op != O_constant)
931         {
932           first_error (_("constant expression required"));
933           return PARSE_FAIL;
934         }
935
936       if (! skip_past_char (&str, ']'))
937         return PARSE_FAIL;
938
939       atype.index = exp.X_add_number;
940     }
941   else if (!in_reg_list && (atype.defined & NTA_HASINDEX) != 0)
942     {
943       /* Indexed vector register expected.  */
944       first_error (_("indexed vector register expected"));
945       return PARSE_FAIL;
946     }
947
948   /* A vector reg Vn should be typed or indexed.  */
949   if (type == REG_TYPE_VN && atype.defined == 0)
950     {
951       first_error (_("invalid use of vector register"));
952     }
953
954   if (typeinfo)
955     *typeinfo = atype;
956
957   if (rtype)
958     *rtype = type;
959
960   *ccp = str;
961
962   return reg->number;
963 }
964
965 /* Parse register.
966
967    Return the register number on success; return PARSE_FAIL otherwise.
968
969    If RTYPE is not NULL, return in *RTYPE the (possibly restricted) type of
970    the register (e.g. NEON double or quad reg when either has been requested).
971
972    If this is a NEON vector register with additional type information, fill
973    in the struct pointed to by VECTYPE (if non-NULL).
974
975    This parser does not handle register list.  */
976
977 static int
978 aarch64_reg_parse (char **ccp, aarch64_reg_type type,
979                    aarch64_reg_type *rtype, struct neon_type_el *vectype)
980 {
981   struct neon_type_el atype;
982   char *str = *ccp;
983   int reg = parse_typed_reg (&str, type, rtype, &atype,
984                              /*in_reg_list= */ FALSE);
985
986   if (reg == PARSE_FAIL)
987     return PARSE_FAIL;
988
989   if (vectype)
990     *vectype = atype;
991
992   *ccp = str;
993
994   return reg;
995 }
996
997 static inline bfd_boolean
998 eq_neon_type_el (struct neon_type_el e1, struct neon_type_el e2)
999 {
1000   return
1001     e1.type == e2.type
1002     && e1.defined == e2.defined
1003     && e1.width == e2.width && e1.index == e2.index;
1004 }
1005
1006 /* This function parses the NEON register list.  On success, it returns
1007    the parsed register list information in the following encoded format:
1008
1009    bit   18-22   |   13-17   |   7-11    |    2-6    |   0-1
1010        4th regno | 3rd regno | 2nd regno | 1st regno | num_of_reg
1011
1012    The information of the register shape and/or index is returned in
1013    *VECTYPE.
1014
1015    It returns PARSE_FAIL if the register list is invalid.
1016
1017    The list contains one to four registers.
1018    Each register can be one of:
1019    <Vt>.<T>[<index>]
1020    <Vt>.<T>
1021    All <T> should be identical.
1022    All <index> should be identical.
1023    There are restrictions on <Vt> numbers which are checked later
1024    (by reg_list_valid_p).  */
1025
1026 static int
1027 parse_neon_reg_list (char **ccp, struct neon_type_el *vectype)
1028 {
1029   char *str = *ccp;
1030   int nb_regs;
1031   struct neon_type_el typeinfo, typeinfo_first;
1032   int val, val_range;
1033   int in_range;
1034   int ret_val;
1035   int i;
1036   bfd_boolean error = FALSE;
1037   bfd_boolean expect_index = FALSE;
1038
1039   if (*str != '{')
1040     {
1041       set_syntax_error (_("expecting {"));
1042       return PARSE_FAIL;
1043     }
1044   str++;
1045
1046   nb_regs = 0;
1047   typeinfo_first.defined = 0;
1048   typeinfo_first.type = NT_invtype;
1049   typeinfo_first.width = -1;
1050   typeinfo_first.index = 0;
1051   ret_val = 0;
1052   val = -1;
1053   val_range = -1;
1054   in_range = 0;
1055   do
1056     {
1057       if (in_range)
1058         {
1059           str++;                /* skip over '-' */
1060           val_range = val;
1061         }
1062       val = parse_typed_reg (&str, REG_TYPE_VN, NULL, &typeinfo,
1063                              /*in_reg_list= */ TRUE);
1064       if (val == PARSE_FAIL)
1065         {
1066           set_first_syntax_error (_("invalid vector register in list"));
1067           error = TRUE;
1068           continue;
1069         }
1070       /* reject [bhsd]n */
1071       if (typeinfo.defined == 0)
1072         {
1073           set_first_syntax_error (_("invalid scalar register in list"));
1074           error = TRUE;
1075           continue;
1076         }
1077
1078       if (typeinfo.defined & NTA_HASINDEX)
1079         expect_index = TRUE;
1080
1081       if (in_range)
1082         {
1083           if (val < val_range)
1084             {
1085               set_first_syntax_error
1086                 (_("invalid range in vector register list"));
1087               error = TRUE;
1088             }
1089           val_range++;
1090         }
1091       else
1092         {
1093           val_range = val;
1094           if (nb_regs == 0)
1095             typeinfo_first = typeinfo;
1096           else if (! eq_neon_type_el (typeinfo_first, typeinfo))
1097             {
1098               set_first_syntax_error
1099                 (_("type mismatch in vector register list"));
1100               error = TRUE;
1101             }
1102         }
1103       if (! error)
1104         for (i = val_range; i <= val; i++)
1105           {
1106             ret_val |= i << (5 * nb_regs);
1107             nb_regs++;
1108           }
1109       in_range = 0;
1110     }
1111   while (skip_past_comma (&str) || (in_range = 1, *str == '-'));
1112
1113   skip_whitespace (str);
1114   if (*str != '}')
1115     {
1116       set_first_syntax_error (_("end of vector register list not found"));
1117       error = TRUE;
1118     }
1119   str++;
1120
1121   skip_whitespace (str);
1122
1123   if (expect_index)
1124     {
1125       if (skip_past_char (&str, '['))
1126         {
1127           expressionS exp;
1128
1129           my_get_expression (&exp, &str, GE_NO_PREFIX, 1);
1130           if (exp.X_op != O_constant)
1131             {
1132               set_first_syntax_error (_("constant expression required."));
1133               error = TRUE;
1134             }
1135           if (! skip_past_char (&str, ']'))
1136             error = TRUE;
1137           else
1138             typeinfo_first.index = exp.X_add_number;
1139         }
1140       else
1141         {
1142           set_first_syntax_error (_("expected index"));
1143           error = TRUE;
1144         }
1145     }
1146
1147   if (nb_regs > 4)
1148     {
1149       set_first_syntax_error (_("too many registers in vector register list"));
1150       error = TRUE;
1151     }
1152   else if (nb_regs == 0)
1153     {
1154       set_first_syntax_error (_("empty vector register list"));
1155       error = TRUE;
1156     }
1157
1158   *ccp = str;
1159   if (! error)
1160     *vectype = typeinfo_first;
1161
1162   return error ? PARSE_FAIL : (ret_val << 2) | (nb_regs - 1);
1163 }
1164
1165 /* Directives: register aliases.  */
1166
1167 static reg_entry *
1168 insert_reg_alias (char *str, int number, aarch64_reg_type type)
1169 {
1170   reg_entry *new;
1171   const char *name;
1172
1173   if ((new = hash_find (aarch64_reg_hsh, str)) != 0)
1174     {
1175       if (new->builtin)
1176         as_warn (_("ignoring attempt to redefine built-in register '%s'"),
1177                  str);
1178
1179       /* Only warn about a redefinition if it's not defined as the
1180          same register.  */
1181       else if (new->number != number || new->type != type)
1182         as_warn (_("ignoring redefinition of register alias '%s'"), str);
1183
1184       return NULL;
1185     }
1186
1187   name = xstrdup (str);
1188   new = xmalloc (sizeof (reg_entry));
1189
1190   new->name = name;
1191   new->number = number;
1192   new->type = type;
1193   new->builtin = FALSE;
1194
1195   if (hash_insert (aarch64_reg_hsh, name, (void *) new))
1196     abort ();
1197
1198   return new;
1199 }
1200
1201 /* Look for the .req directive.  This is of the form:
1202
1203         new_register_name .req existing_register_name
1204
1205    If we find one, or if it looks sufficiently like one that we want to
1206    handle any error here, return TRUE.  Otherwise return FALSE.  */
1207
1208 static bfd_boolean
1209 create_register_alias (char *newname, char *p)
1210 {
1211   const reg_entry *old;
1212   char *oldname, *nbuf;
1213   size_t nlen;
1214
1215   /* The input scrubber ensures that whitespace after the mnemonic is
1216      collapsed to single spaces.  */
1217   oldname = p;
1218   if (strncmp (oldname, " .req ", 6) != 0)
1219     return FALSE;
1220
1221   oldname += 6;
1222   if (*oldname == '\0')
1223     return FALSE;
1224
1225   old = hash_find (aarch64_reg_hsh, oldname);
1226   if (!old)
1227     {
1228       as_warn (_("unknown register '%s' -- .req ignored"), oldname);
1229       return TRUE;
1230     }
1231
1232   /* If TC_CASE_SENSITIVE is defined, then newname already points to
1233      the desired alias name, and p points to its end.  If not, then
1234      the desired alias name is in the global original_case_string.  */
1235 #ifdef TC_CASE_SENSITIVE
1236   nlen = p - newname;
1237 #else
1238   newname = original_case_string;
1239   nlen = strlen (newname);
1240 #endif
1241
1242   nbuf = alloca (nlen + 1);
1243   memcpy (nbuf, newname, nlen);
1244   nbuf[nlen] = '\0';
1245
1246   /* Create aliases under the new name as stated; an all-lowercase
1247      version of the new name; and an all-uppercase version of the new
1248      name.  */
1249   if (insert_reg_alias (nbuf, old->number, old->type) != NULL)
1250     {
1251       for (p = nbuf; *p; p++)
1252         *p = TOUPPER (*p);
1253
1254       if (strncmp (nbuf, newname, nlen))
1255         {
1256           /* If this attempt to create an additional alias fails, do not bother
1257              trying to create the all-lower case alias.  We will fail and issue
1258              a second, duplicate error message.  This situation arises when the
1259              programmer does something like:
1260              foo .req r0
1261              Foo .req r1
1262              The second .req creates the "Foo" alias but then fails to create
1263              the artificial FOO alias because it has already been created by the
1264              first .req.  */
1265           if (insert_reg_alias (nbuf, old->number, old->type) == NULL)
1266             return TRUE;
1267         }
1268
1269       for (p = nbuf; *p; p++)
1270         *p = TOLOWER (*p);
1271
1272       if (strncmp (nbuf, newname, nlen))
1273         insert_reg_alias (nbuf, old->number, old->type);
1274     }
1275
1276   return TRUE;
1277 }
1278
1279 /* Should never be called, as .req goes between the alias and the
1280    register name, not at the beginning of the line.  */
1281 static void
1282 s_req (int a ATTRIBUTE_UNUSED)
1283 {
1284   as_bad (_("invalid syntax for .req directive"));
1285 }
1286
1287 /* The .unreq directive deletes an alias which was previously defined
1288    by .req.  For example:
1289
1290        my_alias .req r11
1291        .unreq my_alias    */
1292
1293 static void
1294 s_unreq (int a ATTRIBUTE_UNUSED)
1295 {
1296   char *name;
1297   char saved_char;
1298
1299   name = input_line_pointer;
1300
1301   while (*input_line_pointer != 0
1302          && *input_line_pointer != ' ' && *input_line_pointer != '\n')
1303     ++input_line_pointer;
1304
1305   saved_char = *input_line_pointer;
1306   *input_line_pointer = 0;
1307
1308   if (!*name)
1309     as_bad (_("invalid syntax for .unreq directive"));
1310   else
1311     {
1312       reg_entry *reg = hash_find (aarch64_reg_hsh, name);
1313
1314       if (!reg)
1315         as_bad (_("unknown register alias '%s'"), name);
1316       else if (reg->builtin)
1317         as_warn (_("ignoring attempt to undefine built-in register '%s'"),
1318                  name);
1319       else
1320         {
1321           char *p;
1322           char *nbuf;
1323
1324           hash_delete (aarch64_reg_hsh, name, FALSE);
1325           free ((char *) reg->name);
1326           free (reg);
1327
1328           /* Also locate the all upper case and all lower case versions.
1329              Do not complain if we cannot find one or the other as it
1330              was probably deleted above.  */
1331
1332           nbuf = strdup (name);
1333           for (p = nbuf; *p; p++)
1334             *p = TOUPPER (*p);
1335           reg = hash_find (aarch64_reg_hsh, nbuf);
1336           if (reg)
1337             {
1338               hash_delete (aarch64_reg_hsh, nbuf, FALSE);
1339               free ((char *) reg->name);
1340               free (reg);
1341             }
1342
1343           for (p = nbuf; *p; p++)
1344             *p = TOLOWER (*p);
1345           reg = hash_find (aarch64_reg_hsh, nbuf);
1346           if (reg)
1347             {
1348               hash_delete (aarch64_reg_hsh, nbuf, FALSE);
1349               free ((char *) reg->name);
1350               free (reg);
1351             }
1352
1353           free (nbuf);
1354         }
1355     }
1356
1357   *input_line_pointer = saved_char;
1358   demand_empty_rest_of_line ();
1359 }
1360
1361 /* Directives: Instruction set selection.  */
1362
1363 #ifdef OBJ_ELF
1364 /* This code is to handle mapping symbols as defined in the ARM AArch64 ELF
1365    spec.  (See "Mapping symbols", section 4.5.4, ARM AAELF64 version 0.05).
1366    Note that previously, $a and $t has type STT_FUNC (BSF_OBJECT flag),
1367    and $d has type STT_OBJECT (BSF_OBJECT flag). Now all three are untyped.  */
1368
1369 /* Create a new mapping symbol for the transition to STATE.  */
1370
1371 static void
1372 make_mapping_symbol (enum mstate state, valueT value, fragS * frag)
1373 {
1374   symbolS *symbolP;
1375   const char *symname;
1376   int type;
1377
1378   switch (state)
1379     {
1380     case MAP_DATA:
1381       symname = "$d";
1382       type = BSF_NO_FLAGS;
1383       break;
1384     case MAP_INSN:
1385       symname = "$x";
1386       type = BSF_NO_FLAGS;
1387       break;
1388     default:
1389       abort ();
1390     }
1391
1392   symbolP = symbol_new (symname, now_seg, value, frag);
1393   symbol_get_bfdsym (symbolP)->flags |= type | BSF_LOCAL;
1394
1395   /* Save the mapping symbols for future reference.  Also check that
1396      we do not place two mapping symbols at the same offset within a
1397      frag.  We'll handle overlap between frags in
1398      check_mapping_symbols.
1399
1400      If .fill or other data filling directive generates zero sized data,
1401      the mapping symbol for the following code will have the same value
1402      as the one generated for the data filling directive.  In this case,
1403      we replace the old symbol with the new one at the same address.  */
1404   if (value == 0)
1405     {
1406       if (frag->tc_frag_data.first_map != NULL)
1407         {
1408           know (S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.first_map) == 0);
1409           symbol_remove (frag->tc_frag_data.first_map, &symbol_rootP,
1410                          &symbol_lastP);
1411         }
1412       frag->tc_frag_data.first_map = symbolP;
1413     }
1414   if (frag->tc_frag_data.last_map != NULL)
1415     {
1416       know (S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.last_map) <=
1417             S_GET_VALUE (symbolP));
1418       if (S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.last_map) == S_GET_VALUE (symbolP))
1419         symbol_remove (frag->tc_frag_data.last_map, &symbol_rootP,
1420                        &symbol_lastP);
1421     }
1422   frag->tc_frag_data.last_map = symbolP;
1423 }
1424
1425 /* We must sometimes convert a region marked as code to data during
1426    code alignment, if an odd number of bytes have to be padded.  The
1427    code mapping symbol is pushed to an aligned address.  */
1428
1429 static void
1430 insert_data_mapping_symbol (enum mstate state,
1431                             valueT value, fragS * frag, offsetT bytes)
1432 {
1433   /* If there was already a mapping symbol, remove it.  */
1434   if (frag->tc_frag_data.last_map != NULL
1435       && S_GET_VALUE (frag->tc_frag_data.last_map) ==
1436       frag->fr_address + value)
1437     {
1438       symbolS *symp = frag->tc_frag_data.last_map;
1439
1440       if (value == 0)
1441         {
1442           know (frag->tc_frag_data.first_map == symp);
1443           frag->tc_frag_data.first_map = NULL;
1444         }
1445       frag->tc_frag_data.last_map = NULL;
1446       symbol_remove (symp, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
1447     }
1448
1449   make_mapping_symbol (MAP_DATA, value, frag);
1450   make_mapping_symbol (state, value + bytes, frag);
1451 }
1452
1453 static void mapping_state_2 (enum mstate state, int max_chars);
1454
1455 /* Set the mapping state to STATE.  Only call this when about to
1456    emit some STATE bytes to the file.  */
1457
1458 void
1459 mapping_state (enum mstate state)
1460 {
1461   enum mstate mapstate = seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate;
1462
1463   if (mapstate == state)
1464     /* The mapping symbol has already been emitted.
1465        There is nothing else to do.  */
1466     return;
1467
1468   if (state == MAP_INSN)
1469     /* AArch64 instructions require 4-byte alignment.  When emitting
1470        instructions into any section, record the appropriate section
1471        alignment.  */
1472     record_alignment (now_seg, 2);
1473
1474 #define TRANSITION(from, to) (mapstate == (from) && state == (to))
1475   if (TRANSITION (MAP_UNDEFINED, MAP_DATA) && !subseg_text_p (now_seg))
1476     /* Emit MAP_DATA within executable section in order.  Otherwise, it will be
1477        evaluated later in the next else.  */
1478     return;
1479   else if (TRANSITION (MAP_UNDEFINED, MAP_INSN))
1480     {
1481       /* Only add the symbol if the offset is > 0:
1482          if we're at the first frag, check it's size > 0;
1483          if we're not at the first frag, then for sure
1484          the offset is > 0.  */
1485       struct frag *const frag_first = seg_info (now_seg)->frchainP->frch_root;
1486       const int add_symbol = (frag_now != frag_first)
1487         || (frag_now_fix () > 0);
1488
1489       if (add_symbol)
1490         make_mapping_symbol (MAP_DATA, (valueT) 0, frag_first);
1491     }
1492 #undef TRANSITION
1493
1494   mapping_state_2 (state, 0);
1495 }
1496
1497 /* Same as mapping_state, but MAX_CHARS bytes have already been
1498    allocated.  Put the mapping symbol that far back.  */
1499
1500 static void
1501 mapping_state_2 (enum mstate state, int max_chars)
1502 {
1503   enum mstate mapstate = seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate;
1504
1505   if (!SEG_NORMAL (now_seg))
1506     return;
1507
1508   if (mapstate == state)
1509     /* The mapping symbol has already been emitted.
1510        There is nothing else to do.  */
1511     return;
1512
1513   seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate = state;
1514   make_mapping_symbol (state, (valueT) frag_now_fix () - max_chars, frag_now);
1515 }
1516 #else
1517 #define mapping_state(x)        /* nothing */
1518 #define mapping_state_2(x, y)   /* nothing */
1519 #endif
1520
1521 /* Directives: sectioning and alignment.  */
1522
1523 static void
1524 s_bss (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1525 {
1526   /* We don't support putting frags in the BSS segment, we fake it by
1527      marking in_bss, then looking at s_skip for clues.  */
1528   subseg_set (bss_section, 0);
1529   demand_empty_rest_of_line ();
1530   mapping_state (MAP_DATA);
1531 }
1532
1533 static void
1534 s_even (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1535 {
1536   /* Never make frag if expect extra pass.  */
1537   if (!need_pass_2)
1538     frag_align (1, 0, 0);
1539
1540   record_alignment (now_seg, 1);
1541
1542   demand_empty_rest_of_line ();
1543 }
1544
1545 /* Directives: Literal pools.  */
1546
1547 static literal_pool *
1548 find_literal_pool (int size)
1549 {
1550   literal_pool *pool;
1551
1552   for (pool = list_of_pools; pool != NULL; pool = pool->next)
1553     {
1554       if (pool->section == now_seg
1555           && pool->sub_section == now_subseg && pool->size == size)
1556         break;
1557     }
1558
1559   return pool;
1560 }
1561
1562 static literal_pool *
1563 find_or_make_literal_pool (int size)
1564 {
1565   /* Next literal pool ID number.  */
1566   static unsigned int latest_pool_num = 1;
1567   literal_pool *pool;
1568
1569   pool = find_literal_pool (size);
1570
1571   if (pool == NULL)
1572     {
1573       /* Create a new pool.  */
1574       pool = xmalloc (sizeof (*pool));
1575       if (!pool)
1576         return NULL;
1577
1578       /* Currently we always put the literal pool in the current text
1579          section.  If we were generating "small" model code where we
1580          knew that all code and initialised data was within 1MB then
1581          we could output literals to mergeable, read-only data
1582          sections. */
1583
1584       pool->next_free_entry = 0;
1585       pool->section = now_seg;
1586       pool->sub_section = now_subseg;
1587       pool->size = size;
1588       pool->next = list_of_pools;
1589       pool->symbol = NULL;
1590
1591       /* Add it to the list.  */
1592       list_of_pools = pool;
1593     }
1594
1595   /* New pools, and emptied pools, will have a NULL symbol.  */
1596   if (pool->symbol == NULL)
1597     {
1598       pool->symbol = symbol_create (FAKE_LABEL_NAME, undefined_section,
1599                                     (valueT) 0, &zero_address_frag);
1600       pool->id = latest_pool_num++;
1601     }
1602
1603   /* Done.  */
1604   return pool;
1605 }
1606
1607 /* Add the literal of size SIZE in *EXP to the relevant literal pool.
1608    Return TRUE on success, otherwise return FALSE.  */
1609 static bfd_boolean
1610 add_to_lit_pool (expressionS *exp, int size)
1611 {
1612   literal_pool *pool;
1613   unsigned int entry;
1614
1615   pool = find_or_make_literal_pool (size);
1616
1617   /* Check if this literal value is already in the pool.  */
1618   for (entry = 0; entry < pool->next_free_entry; entry++)
1619     {
1620       expressionS * litexp = & pool->literals[entry].exp;
1621
1622       if ((litexp->X_op == exp->X_op)
1623           && (exp->X_op == O_constant)
1624           && (litexp->X_add_number == exp->X_add_number)
1625           && (litexp->X_unsigned == exp->X_unsigned))
1626         break;
1627
1628       if ((litexp->X_op == exp->X_op)
1629           && (exp->X_op == O_symbol)
1630           && (litexp->X_add_number == exp->X_add_number)
1631           && (litexp->X_add_symbol == exp->X_add_symbol)
1632           && (litexp->X_op_symbol == exp->X_op_symbol))
1633         break;
1634     }
1635
1636   /* Do we need to create a new entry?  */
1637   if (entry == pool->next_free_entry)
1638     {
1639       if (entry >= MAX_LITERAL_POOL_SIZE)
1640         {
1641           set_syntax_error (_("literal pool overflow"));
1642           return FALSE;
1643         }
1644
1645       pool->literals[entry].exp = *exp;
1646       pool->next_free_entry += 1;
1647       if (exp->X_op == O_big)
1648         {
1649           /* PR 16688: Bignums are held in a single global array.  We must
1650              copy and preserve that value now, before it is overwritten.  */
1651           pool->literals[entry].bignum = xmalloc (CHARS_PER_LITTLENUM * exp->X_add_number);
1652           memcpy (pool->literals[entry].bignum, generic_bignum,
1653                   CHARS_PER_LITTLENUM * exp->X_add_number);
1654         }
1655       else
1656         pool->literals[entry].bignum = NULL;
1657     }
1658
1659   exp->X_op = O_symbol;
1660   exp->X_add_number = ((int) entry) * size;
1661   exp->X_add_symbol = pool->symbol;
1662
1663   return TRUE;
1664 }
1665
1666 /* Can't use symbol_new here, so have to create a symbol and then at
1667    a later date assign it a value. Thats what these functions do.  */
1668
1669 static void
1670 symbol_locate (symbolS * symbolP,
1671                const char *name,/* It is copied, the caller can modify.  */
1672                segT segment,    /* Segment identifier (SEG_<something>).  */
1673                valueT valu,     /* Symbol value.  */
1674                fragS * frag)    /* Associated fragment.  */
1675 {
1676   size_t name_length;
1677   char *preserved_copy_of_name;
1678
1679   name_length = strlen (name) + 1;      /* +1 for \0.  */
1680   obstack_grow (&notes, name, name_length);
1681   preserved_copy_of_name = obstack_finish (&notes);
1682
1683 #ifdef tc_canonicalize_symbol_name
1684   preserved_copy_of_name =
1685     tc_canonicalize_symbol_name (preserved_copy_of_name);
1686 #endif
1687
1688   S_SET_NAME (symbolP, preserved_copy_of_name);
1689
1690   S_SET_SEGMENT (symbolP, segment);
1691   S_SET_VALUE (symbolP, valu);
1692   symbol_clear_list_pointers (symbolP);
1693
1694   symbol_set_frag (symbolP, frag);
1695
1696   /* Link to end of symbol chain.  */
1697   {
1698     extern int symbol_table_frozen;
1699
1700     if (symbol_table_frozen)
1701       abort ();
1702   }
1703
1704   symbol_append (symbolP, symbol_lastP, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
1705
1706   obj_symbol_new_hook (symbolP);
1707
1708 #ifdef tc_symbol_new_hook
1709   tc_symbol_new_hook (symbolP);
1710 #endif
1711
1712 #ifdef DEBUG_SYMS
1713   verify_symbol_chain (symbol_rootP, symbol_lastP);
1714 #endif /* DEBUG_SYMS  */
1715 }
1716
1717
1718 static void
1719 s_ltorg (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
1720 {
1721   unsigned int entry;
1722   literal_pool *pool;
1723   char sym_name[20];
1724   int align;
1725
1726   for (align = 2; align <= 4; align++)
1727     {
1728       int size = 1 << align;
1729
1730       pool = find_literal_pool (size);
1731       if (pool == NULL || pool->symbol == NULL || pool->next_free_entry == 0)
1732         continue;
1733
1734       mapping_state (MAP_DATA);
1735
1736       /* Align pool as you have word accesses.
1737          Only make a frag if we have to.  */
1738       if (!need_pass_2)
1739         frag_align (align, 0, 0);
1740
1741       record_alignment (now_seg, align);
1742
1743       sprintf (sym_name, "$$lit_\002%x", pool->id);
1744
1745       symbol_locate (pool->symbol, sym_name, now_seg,
1746                      (valueT) frag_now_fix (), frag_now);
1747       symbol_table_insert (pool->symbol);
1748
1749       for (entry = 0; entry < pool->next_free_entry; entry++)
1750         {
1751           expressionS * exp = & pool->literals[entry].exp;
1752
1753           if (exp->X_op == O_big)
1754             {
1755               /* PR 16688: Restore the global bignum value.  */
1756               gas_assert (pool->literals[entry].bignum != NULL);
1757               memcpy (generic_bignum, pool->literals[entry].bignum,
1758                       CHARS_PER_LITTLENUM * exp->X_add_number);
1759             }
1760
1761           /* First output the expression in the instruction to the pool.  */
1762           emit_expr (exp, size);        /* .word|.xword  */
1763
1764           if (exp->X_op == O_big)
1765             {
1766               free (pool->literals[entry].bignum);
1767               pool->literals[entry].bignum = NULL;
1768             }
1769         }
1770
1771       /* Mark the pool as empty.  */
1772       pool->next_free_entry = 0;
1773       pool->symbol = NULL;
1774     }
1775 }
1776
1777 #ifdef OBJ_ELF
1778 /* Forward declarations for functions below, in the MD interface
1779    section.  */
1780 static fixS *fix_new_aarch64 (fragS *, int, short, expressionS *, int, int);
1781 static struct reloc_table_entry * find_reloc_table_entry (char **);
1782
1783 /* Directives: Data.  */
1784 /* N.B. the support for relocation suffix in this directive needs to be
1785    implemented properly.  */
1786
1787 static void
1788 s_aarch64_elf_cons (int nbytes)
1789 {
1790   expressionS exp;
1791
1792 #ifdef md_flush_pending_output
1793   md_flush_pending_output ();
1794 #endif
1795
1796   if (is_it_end_of_statement ())
1797     {
1798       demand_empty_rest_of_line ();
1799       return;
1800     }
1801
1802 #ifdef md_cons_align
1803   md_cons_align (nbytes);
1804 #endif
1805
1806   mapping_state (MAP_DATA);
1807   do
1808     {
1809       struct reloc_table_entry *reloc;
1810
1811       expression (&exp);
1812
1813       if (exp.X_op != O_symbol)
1814         emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
1815       else
1816         {
1817           skip_past_char (&input_line_pointer, '#');
1818           if (skip_past_char (&input_line_pointer, ':'))
1819             {
1820               reloc = find_reloc_table_entry (&input_line_pointer);
1821               if (reloc == NULL)
1822                 as_bad (_("unrecognized relocation suffix"));
1823               else
1824                 as_bad (_("unimplemented relocation suffix"));
1825               ignore_rest_of_line ();
1826               return;
1827             }
1828           else
1829             emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
1830         }
1831     }
1832   while (*input_line_pointer++ == ',');
1833
1834   /* Put terminator back into stream.  */
1835   input_line_pointer--;
1836   demand_empty_rest_of_line ();
1837 }
1838
1839 #endif /* OBJ_ELF */
1840
1841 /* Output a 32-bit word, but mark as an instruction.  */
1842
1843 static void
1844 s_aarch64_inst (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
1845 {
1846   expressionS exp;
1847
1848 #ifdef md_flush_pending_output
1849   md_flush_pending_output ();
1850 #endif
1851
1852   if (is_it_end_of_statement ())
1853     {
1854       demand_empty_rest_of_line ();
1855       return;
1856     }
1857
1858   /* Sections are assumed to start aligned. In executable section, there is no
1859      MAP_DATA symbol pending. So we only align the address during
1860      MAP_DATA --> MAP_INSN transition.
1861      For other sections, this is not guaranteed, align it anyway.  */
1862   enum mstate mapstate = seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate;
1863   if (!need_pass_2 && ((subseg_text_p (now_seg) && mapstate == MAP_DATA)
1864                        || !subseg_text_p (now_seg)))
1865     frag_align_code (2, 0);
1866
1867 #ifdef OBJ_ELF
1868   mapping_state (MAP_INSN);
1869 #endif
1870
1871   do
1872     {
1873       expression (&exp);
1874       if (exp.X_op != O_constant)
1875         {
1876           as_bad (_("constant expression required"));
1877           ignore_rest_of_line ();
1878           return;
1879         }
1880
1881       if (target_big_endian)
1882         {
1883           unsigned int val = exp.X_add_number;
1884           exp.X_add_number = SWAP_32 (val);
1885         }
1886       emit_expr (&exp, 4);
1887     }
1888   while (*input_line_pointer++ == ',');
1889
1890   /* Put terminator back into stream.  */
1891   input_line_pointer--;
1892   demand_empty_rest_of_line ();
1893 }
1894
1895 #ifdef OBJ_ELF
1896 /* Emit BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_CALL on the next BLR instruction.  */
1897
1898 static void
1899 s_tlsdesccall (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
1900 {
1901   expressionS exp;
1902
1903   /* Since we're just labelling the code, there's no need to define a
1904      mapping symbol.  */
1905   expression (&exp);
1906   /* Make sure there is enough room in this frag for the following
1907      blr.  This trick only works if the blr follows immediately after
1908      the .tlsdesc directive.  */
1909   frag_grow (4);
1910   fix_new_aarch64 (frag_now, frag_more (0) - frag_now->fr_literal, 4, &exp, 0,
1911                    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_CALL);
1912
1913   demand_empty_rest_of_line ();
1914 }
1915 #endif  /* OBJ_ELF */
1916
1917 static void s_aarch64_arch (int);
1918 static void s_aarch64_cpu (int);
1919 static void s_aarch64_arch_extension (int);
1920
1921 /* This table describes all the machine specific pseudo-ops the assembler
1922    has to support.  The fields are:
1923      pseudo-op name without dot
1924      function to call to execute this pseudo-op
1925      Integer arg to pass to the function.  */
1926
1927 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] = {
1928   /* Never called because '.req' does not start a line.  */
1929   {"req", s_req, 0},
1930   {"unreq", s_unreq, 0},
1931   {"bss", s_bss, 0},
1932   {"even", s_even, 0},
1933   {"ltorg", s_ltorg, 0},
1934   {"pool", s_ltorg, 0},
1935   {"cpu", s_aarch64_cpu, 0},
1936   {"arch", s_aarch64_arch, 0},
1937   {"arch_extension", s_aarch64_arch_extension, 0},
1938   {"inst", s_aarch64_inst, 0},
1939 #ifdef OBJ_ELF
1940   {"tlsdesccall", s_tlsdesccall, 0},
1941   {"word", s_aarch64_elf_cons, 4},
1942   {"long", s_aarch64_elf_cons, 4},
1943   {"xword", s_aarch64_elf_cons, 8},
1944   {"dword", s_aarch64_elf_cons, 8},
1945 #endif
1946   {0, 0, 0}
1947 };
1948 \f
1949
1950 /* Check whether STR points to a register name followed by a comma or the
1951    end of line; REG_TYPE indicates which register types are checked
1952    against.  Return TRUE if STR is such a register name; otherwise return
1953    FALSE.  The function does not intend to produce any diagnostics, but since
1954    the register parser aarch64_reg_parse, which is called by this function,
1955    does produce diagnostics, we call clear_error to clear any diagnostics
1956    that may be generated by aarch64_reg_parse.
1957    Also, the function returns FALSE directly if there is any user error
1958    present at the function entry.  This prevents the existing diagnostics
1959    state from being spoiled.
1960    The function currently serves parse_constant_immediate and
1961    parse_big_immediate only.  */
1962 static bfd_boolean
1963 reg_name_p (char *str, aarch64_reg_type reg_type)
1964 {
1965   int reg;
1966
1967   /* Prevent the diagnostics state from being spoiled.  */
1968   if (error_p ())
1969     return FALSE;
1970
1971   reg = aarch64_reg_parse (&str, reg_type, NULL, NULL);
1972
1973   /* Clear the parsing error that may be set by the reg parser.  */
1974   clear_error ();
1975
1976   if (reg == PARSE_FAIL)
1977     return FALSE;
1978
1979   skip_whitespace (str);
1980   if (*str == ',' || is_end_of_line[(unsigned int) *str])
1981     return TRUE;
1982
1983   return FALSE;
1984 }
1985
1986 /* Parser functions used exclusively in instruction operands.  */
1987
1988 /* Parse an immediate expression which may not be constant.
1989
1990    To prevent the expression parser from pushing a register name
1991    into the symbol table as an undefined symbol, firstly a check is
1992    done to find out whether STR is a valid register name followed
1993    by a comma or the end of line.  Return FALSE if STR is such a
1994    string.  */
1995
1996 static bfd_boolean
1997 parse_immediate_expression (char **str, expressionS *exp)
1998 {
1999   if (reg_name_p (*str, REG_TYPE_R_Z_BHSDQ_V))
2000     {
2001       set_recoverable_error (_("immediate operand required"));
2002       return FALSE;
2003     }
2004
2005   my_get_expression (exp, str, GE_OPT_PREFIX, 1);
2006
2007   if (exp->X_op == O_absent)
2008     {
2009       set_fatal_syntax_error (_("missing immediate expression"));
2010       return FALSE;
2011     }
2012
2013   return TRUE;
2014 }
2015
2016 /* Constant immediate-value read function for use in insn parsing.
2017    STR points to the beginning of the immediate (with the optional
2018    leading #); *VAL receives the value.
2019
2020    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
2021
2022 static bfd_boolean
2023 parse_constant_immediate (char **str, int64_t * val)
2024 {
2025   expressionS exp;
2026
2027   if (! parse_immediate_expression (str, &exp))
2028     return FALSE;
2029
2030   if (exp.X_op != O_constant)
2031     {
2032       set_syntax_error (_("constant expression required"));
2033       return FALSE;
2034     }
2035
2036   *val = exp.X_add_number;
2037   return TRUE;
2038 }
2039
2040 static uint32_t
2041 encode_imm_float_bits (uint32_t imm)
2042 {
2043   return ((imm >> 19) & 0x7f)   /* b[25:19] -> b[6:0] */
2044     | ((imm >> (31 - 7)) & 0x80);       /* b[31]    -> b[7]   */
2045 }
2046
2047 /* Return TRUE if the single-precision floating-point value encoded in IMM
2048    can be expressed in the AArch64 8-bit signed floating-point format with
2049    3-bit exponent and normalized 4 bits of precision; in other words, the
2050    floating-point value must be expressable as
2051      (+/-) n / 16 * power (2, r)
2052    where n and r are integers such that 16 <= n <=31 and -3 <= r <= 4.  */
2053
2054 static bfd_boolean
2055 aarch64_imm_float_p (uint32_t imm)
2056 {
2057   /* If a single-precision floating-point value has the following bit
2058      pattern, it can be expressed in the AArch64 8-bit floating-point
2059      format:
2060
2061      3 32222222 2221111111111
2062      1 09876543 21098765432109876543210
2063      n Eeeeeexx xxxx0000000000000000000
2064
2065      where n, e and each x are either 0 or 1 independently, with
2066      E == ~ e.  */
2067
2068   uint32_t pattern;
2069
2070   /* Prepare the pattern for 'Eeeeee'.  */
2071   if (((imm >> 30) & 0x1) == 0)
2072     pattern = 0x3e000000;
2073   else
2074     pattern = 0x40000000;
2075
2076   return (imm & 0x7ffff) == 0           /* lower 19 bits are 0.  */
2077     && ((imm & 0x7e000000) == pattern); /* bits 25 - 29 == ~ bit 30.  */
2078 }
2079
2080 /* Like aarch64_imm_float_p but for a double-precision floating-point value.
2081
2082    Return TRUE if the value encoded in IMM can be expressed in the AArch64
2083    8-bit signed floating-point format with 3-bit exponent and normalized 4
2084    bits of precision (i.e. can be used in an FMOV instruction); return the
2085    equivalent single-precision encoding in *FPWORD.
2086
2087    Otherwise return FALSE.  */
2088
2089 static bfd_boolean
2090 aarch64_double_precision_fmovable (uint64_t imm, uint32_t *fpword)
2091 {
2092   /* If a double-precision floating-point value has the following bit
2093      pattern, it can be expressed in the AArch64 8-bit floating-point
2094      format:
2095
2096      6 66655555555 554444444...21111111111
2097      3 21098765432 109876543...098765432109876543210
2098      n Eeeeeeeeexx xxxx00000...000000000000000000000
2099
2100      where n, e and each x are either 0 or 1 independently, with
2101      E == ~ e.  */
2102
2103   uint32_t pattern;
2104   uint32_t high32 = imm >> 32;
2105
2106   /* Lower 32 bits need to be 0s.  */
2107   if ((imm & 0xffffffff) != 0)
2108     return FALSE;
2109
2110   /* Prepare the pattern for 'Eeeeeeeee'.  */
2111   if (((high32 >> 30) & 0x1) == 0)
2112     pattern = 0x3fc00000;
2113   else
2114     pattern = 0x40000000;
2115
2116   if ((high32 & 0xffff) == 0                    /* bits 32 - 47 are 0.  */
2117       && (high32 & 0x7fc00000) == pattern)      /* bits 54 - 61 == ~ bit 62.  */
2118     {
2119       /* Convert to the single-precision encoding.
2120          i.e. convert
2121            n Eeeeeeeeexx xxxx00000...000000000000000000000
2122          to
2123            n Eeeeeexx xxxx0000000000000000000.  */
2124       *fpword = ((high32 & 0xfe000000)                  /* nEeeeee.  */
2125                  | (((high32 >> 16) & 0x3f) << 19));    /* xxxxxx.  */
2126       return TRUE;
2127     }
2128   else
2129     return FALSE;
2130 }
2131
2132 /* Parse a floating-point immediate.  Return TRUE on success and return the
2133    value in *IMMED in the format of IEEE754 single-precision encoding.
2134    *CCP points to the start of the string; DP_P is TRUE when the immediate
2135    is expected to be in double-precision (N.B. this only matters when
2136    hexadecimal representation is involved).
2137
2138    N.B. 0.0 is accepted by this function.  */
2139
2140 static bfd_boolean
2141 parse_aarch64_imm_float (char **ccp, int *immed, bfd_boolean dp_p)
2142 {
2143   char *str = *ccp;
2144   char *fpnum;
2145   LITTLENUM_TYPE words[MAX_LITTLENUMS];
2146   int found_fpchar = 0;
2147   int64_t val = 0;
2148   unsigned fpword = 0;
2149   bfd_boolean hex_p = FALSE;
2150
2151   skip_past_char (&str, '#');
2152
2153   fpnum = str;
2154   skip_whitespace (fpnum);
2155
2156   if (strncmp (fpnum, "0x", 2) == 0)
2157     {
2158       /* Support the hexadecimal representation of the IEEE754 encoding.
2159          Double-precision is expected when DP_P is TRUE, otherwise the
2160          representation should be in single-precision.  */
2161       if (! parse_constant_immediate (&str, &val))
2162         goto invalid_fp;
2163
2164       if (dp_p)
2165         {
2166           if (! aarch64_double_precision_fmovable (val, &fpword))
2167             goto invalid_fp;
2168         }
2169       else if ((uint64_t) val > 0xffffffff)
2170         goto invalid_fp;
2171       else
2172         fpword = val;
2173
2174       hex_p = TRUE;
2175     }
2176   else
2177     {
2178       /* We must not accidentally parse an integer as a floating-point number.
2179          Make sure that the value we parse is not an integer by checking for
2180          special characters '.' or 'e'.  */
2181       for (; *fpnum != '\0' && *fpnum != ' ' && *fpnum != '\n'; fpnum++)
2182         if (*fpnum == '.' || *fpnum == 'e' || *fpnum == 'E')
2183           {
2184             found_fpchar = 1;
2185             break;
2186           }
2187
2188       if (!found_fpchar)
2189         return FALSE;
2190     }
2191
2192   if (! hex_p)
2193     {
2194       int i;
2195
2196       if ((str = atof_ieee (str, 's', words)) == NULL)
2197         goto invalid_fp;
2198
2199       /* Our FP word must be 32 bits (single-precision FP).  */
2200       for (i = 0; i < 32 / LITTLENUM_NUMBER_OF_BITS; i++)
2201         {
2202           fpword <<= LITTLENUM_NUMBER_OF_BITS;
2203           fpword |= words[i];
2204         }
2205     }
2206
2207   if (aarch64_imm_float_p (fpword) || (fpword & 0x7fffffff) == 0)
2208     {
2209       *immed = fpword;
2210       *ccp = str;
2211       return TRUE;
2212     }
2213
2214 invalid_fp:
2215   set_fatal_syntax_error (_("invalid floating-point constant"));
2216   return FALSE;
2217 }
2218
2219 /* Less-generic immediate-value read function with the possibility of loading
2220    a big (64-bit) immediate, as required by AdvSIMD Modified immediate
2221    instructions.
2222
2223    To prevent the expression parser from pushing a register name into the
2224    symbol table as an undefined symbol, a check is firstly done to find
2225    out whether STR is a valid register name followed by a comma or the end
2226    of line.  Return FALSE if STR is such a register.  */
2227
2228 static bfd_boolean
2229 parse_big_immediate (char **str, int64_t *imm)
2230 {
2231   char *ptr = *str;
2232
2233   if (reg_name_p (ptr, REG_TYPE_R_Z_BHSDQ_V))
2234     {
2235       set_syntax_error (_("immediate operand required"));
2236       return FALSE;
2237     }
2238
2239   my_get_expression (&inst.reloc.exp, &ptr, GE_OPT_PREFIX, 1);
2240
2241   if (inst.reloc.exp.X_op == O_constant)
2242     *imm = inst.reloc.exp.X_add_number;
2243
2244   *str = ptr;
2245
2246   return TRUE;
2247 }
2248
2249 /* Set operand IDX of the *INSTR that needs a GAS internal fixup.
2250    if NEED_LIBOPCODES is non-zero, the fixup will need
2251    assistance from the libopcodes.   */
2252
2253 static inline void
2254 aarch64_set_gas_internal_fixup (struct reloc *reloc,
2255                                 const aarch64_opnd_info *operand,
2256                                 int need_libopcodes_p)
2257 {
2258   reloc->type = BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP;
2259   reloc->opnd = operand->type;
2260   if (need_libopcodes_p)
2261     reloc->need_libopcodes_p = 1;
2262 };
2263
2264 /* Return TRUE if the instruction needs to be fixed up later internally by
2265    the GAS; otherwise return FALSE.  */
2266
2267 static inline bfd_boolean
2268 aarch64_gas_internal_fixup_p (void)
2269 {
2270   return inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP;
2271 }
2272
2273 /* Assign the immediate value to the relavant field in *OPERAND if
2274    RELOC->EXP is a constant expression; otherwise, flag that *OPERAND
2275    needs an internal fixup in a later stage.
2276    ADDR_OFF_P determines whether it is the field ADDR.OFFSET.IMM or
2277    IMM.VALUE that may get assigned with the constant.  */
2278 static inline void
2279 assign_imm_if_const_or_fixup_later (struct reloc *reloc,
2280                                     aarch64_opnd_info *operand,
2281                                     int addr_off_p,
2282                                     int need_libopcodes_p,
2283                                     int skip_p)
2284 {
2285   if (reloc->exp.X_op == O_constant)
2286     {
2287       if (addr_off_p)
2288         operand->addr.offset.imm = reloc->exp.X_add_number;
2289       else
2290         operand->imm.value = reloc->exp.X_add_number;
2291       reloc->type = BFD_RELOC_UNUSED;
2292     }
2293   else
2294     {
2295       aarch64_set_gas_internal_fixup (reloc, operand, need_libopcodes_p);
2296       /* Tell libopcodes to ignore this operand or not.  This is helpful
2297          when one of the operands needs to be fixed up later but we need
2298          libopcodes to check the other operands.  */
2299       operand->skip = skip_p;
2300     }
2301 }
2302
2303 /* Relocation modifiers.  Each entry in the table contains the textual
2304    name for the relocation which may be placed before a symbol used as
2305    a load/store offset, or add immediate. It must be surrounded by a
2306    leading and trailing colon, for example:
2307
2308         ldr     x0, [x1, #:rello:varsym]
2309         add     x0, x1, #:rello:varsym  */
2310
2311 struct reloc_table_entry
2312 {
2313   const char *name;
2314   int pc_rel;
2315   bfd_reloc_code_real_type adr_type;
2316   bfd_reloc_code_real_type adrp_type;
2317   bfd_reloc_code_real_type movw_type;
2318   bfd_reloc_code_real_type add_type;
2319   bfd_reloc_code_real_type ldst_type;
2320   bfd_reloc_code_real_type ld_literal_type;
2321 };
2322
2323 static struct reloc_table_entry reloc_table[] = {
2324   /* Low 12 bits of absolute address: ADD/i and LDR/STR */
2325   {"lo12", 0,
2326    0,                           /* adr_type */
2327    0,
2328    0,
2329    BFD_RELOC_AARCH64_ADD_LO12,
2330    BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12,
2331    0},
2332
2333   /* Higher 21 bits of pc-relative page offset: ADRP */
2334   {"pg_hi21", 1,
2335    0,                           /* adr_type */
2336    BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL,
2337    0,
2338    0,
2339    0,
2340    0},
2341
2342   /* Higher 21 bits of pc-relative page offset: ADRP, no check */
2343   {"pg_hi21_nc", 1,
2344    0,                           /* adr_type */
2345    BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_NC_PCREL,
2346    0,
2347    0,
2348    0,
2349    0},
2350
2351   /* Most significant bits 0-15 of unsigned address/value: MOVZ */
2352   {"abs_g0", 0,
2353    0,                           /* adr_type */
2354    0,
2355    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0,
2356    0,
2357    0,
2358    0},
2359
2360   /* Most significant bits 0-15 of signed address/value: MOVN/Z */
2361   {"abs_g0_s", 0,
2362    0,                           /* adr_type */
2363    0,
2364    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S,
2365    0,
2366    0,
2367    0},
2368
2369   /* Less significant bits 0-15 of address/value: MOVK, no check */
2370   {"abs_g0_nc", 0,
2371    0,                           /* adr_type */
2372    0,
2373    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_NC,
2374    0,
2375    0,
2376    0},
2377
2378   /* Most significant bits 16-31 of unsigned address/value: MOVZ */
2379   {"abs_g1", 0,
2380    0,                           /* adr_type */
2381    0,
2382    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1,
2383    0,
2384    0,
2385    0},
2386
2387   /* Most significant bits 16-31 of signed address/value: MOVN/Z */
2388   {"abs_g1_s", 0,
2389    0,                           /* adr_type */
2390    0,
2391    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S,
2392    0,
2393    0,
2394    0},
2395
2396   /* Less significant bits 16-31 of address/value: MOVK, no check */
2397   {"abs_g1_nc", 0,
2398    0,                           /* adr_type */
2399    0,
2400    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_NC,
2401    0,
2402    0,
2403    0},
2404
2405   /* Most significant bits 32-47 of unsigned address/value: MOVZ */
2406   {"abs_g2", 0,
2407    0,                           /* adr_type */
2408    0,
2409    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2,
2410    0,
2411    0,
2412    0},
2413
2414   /* Most significant bits 32-47 of signed address/value: MOVN/Z */
2415   {"abs_g2_s", 0,
2416    0,                           /* adr_type */
2417    0,
2418    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S,
2419    0,
2420    0,
2421    0},
2422
2423   /* Less significant bits 32-47 of address/value: MOVK, no check */
2424   {"abs_g2_nc", 0,
2425    0,                           /* adr_type */
2426    0,
2427    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_NC,
2428    0,
2429    0,
2430    0},
2431
2432   /* Most significant bits 48-63 of signed/unsigned address/value: MOVZ */
2433   {"abs_g3", 0,
2434    0,                           /* adr_type */
2435    0,
2436    BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3,
2437    0,
2438    0,
2439    0},
2440
2441   /* Get to the page containing GOT entry for a symbol.  */
2442   {"got", 1,
2443    0,                           /* adr_type */
2444    BFD_RELOC_AARCH64_ADR_GOT_PAGE,
2445    0,
2446    0,
2447    0,
2448    BFD_RELOC_AARCH64_GOT_LD_PREL19},
2449
2450   /* 12 bit offset into the page containing GOT entry for that symbol.  */
2451   {"got_lo12", 0,
2452    0,                           /* adr_type */
2453    0,
2454    0,
2455    0,
2456    BFD_RELOC_AARCH64_LD_GOT_LO12_NC,
2457    0},
2458
2459   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2460   {"tlsgd", 0,
2461    BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PREL21, /* adr_type */
2462    BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PAGE21,
2463    0,
2464    0,
2465    0,
2466    0},
2467
2468   /* 12 bit offset into the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2469   {"tlsgd_lo12", 0,
2470    0,                           /* adr_type */
2471    0,
2472    0,
2473    BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADD_LO12_NC,
2474    0,
2475    0},
2476
2477   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2478   {"tlsdesc", 0,
2479    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PREL21, /* adr_type */
2480    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PAGE21,
2481    0,
2482    0,
2483    0,
2484    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_PREL19},
2485
2486   /* 12 bit offset into the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2487   {"tlsdesc_lo12", 0,
2488    0,                           /* adr_type */
2489    0,
2490    0,
2491    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD_LO12_NC,
2492    BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_LO12_NC,
2493    0},
2494
2495   /* Get to the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2496   {"gottprel", 0,
2497    0,                           /* adr_type */
2498    BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_ADR_GOTTPREL_PAGE21,
2499    0,
2500    0,
2501    0,
2502    BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_PREL19},
2503
2504   /* 12 bit offset into the page containing GOT TLS entry for a symbol */
2505   {"gottprel_lo12", 0,
2506    0,                           /* adr_type */
2507    0,
2508    0,
2509    0,
2510    BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_LO12_NC,
2511    0},
2512
2513   /* Get tp offset for a symbol.  */
2514   {"tprel", 0,
2515    0,                           /* adr_type */
2516    0,
2517    0,
2518    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12,
2519    0,
2520    0},
2521
2522   /* Get tp offset for a symbol.  */
2523   {"tprel_lo12", 0,
2524    0,                           /* adr_type */
2525    0,
2526    0,
2527    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12,
2528    0,
2529    0},
2530
2531   /* Get tp offset for a symbol.  */
2532   {"tprel_hi12", 0,
2533    0,                           /* adr_type */
2534    0,
2535    0,
2536    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12,
2537    0,
2538    0},
2539
2540   /* Get tp offset for a symbol.  */
2541   {"tprel_lo12_nc", 0,
2542    0,                           /* adr_type */
2543    0,
2544    0,
2545    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12_NC,
2546    0,
2547    0},
2548
2549   /* Most significant bits 32-47 of address/value: MOVZ.  */
2550   {"tprel_g2", 0,
2551    0,                           /* adr_type */
2552    0,
2553    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2,
2554    0,
2555    0,
2556    0},
2557
2558   /* Most significant bits 16-31 of address/value: MOVZ.  */
2559   {"tprel_g1", 0,
2560    0,                           /* adr_type */
2561    0,
2562    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1,
2563    0,
2564    0,
2565    0},
2566
2567   /* Most significant bits 16-31 of address/value: MOVZ, no check.  */
2568   {"tprel_g1_nc", 0,
2569    0,                           /* adr_type */
2570    0,
2571    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC,
2572    0,
2573    0,
2574    0},
2575
2576   /* Most significant bits 0-15 of address/value: MOVZ.  */
2577   {"tprel_g0", 0,
2578    0,                           /* adr_type */
2579    0,
2580    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0,
2581    0,
2582    0,
2583    0},
2584
2585   /* Most significant bits 0-15 of address/value: MOVZ, no check.  */
2586   {"tprel_g0_nc", 0,
2587    0,                           /* adr_type */
2588    0,
2589    BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC,
2590    0,
2591    0,
2592    0},
2593 };
2594
2595 /* Given the address of a pointer pointing to the textual name of a
2596    relocation as may appear in assembler source, attempt to find its
2597    details in reloc_table.  The pointer will be updated to the character
2598    after the trailing colon.  On failure, NULL will be returned;
2599    otherwise return the reloc_table_entry.  */
2600
2601 static struct reloc_table_entry *
2602 find_reloc_table_entry (char **str)
2603 {
2604   unsigned int i;
2605   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (reloc_table); i++)
2606     {
2607       int length = strlen (reloc_table[i].name);
2608
2609       if (strncasecmp (reloc_table[i].name, *str, length) == 0
2610           && (*str)[length] == ':')
2611         {
2612           *str += (length + 1);
2613           return &reloc_table[i];
2614         }
2615     }
2616
2617   return NULL;
2618 }
2619
2620 /* Mode argument to parse_shift and parser_shifter_operand.  */
2621 enum parse_shift_mode
2622 {
2623   SHIFTED_ARITH_IMM,            /* "rn{,lsl|lsr|asl|asr|uxt|sxt #n}" or
2624                                    "#imm{,lsl #n}"  */
2625   SHIFTED_LOGIC_IMM,            /* "rn{,lsl|lsr|asl|asr|ror #n}" or
2626                                    "#imm"  */
2627   SHIFTED_LSL,                  /* bare "lsl #n"  */
2628   SHIFTED_LSL_MSL,              /* "lsl|msl #n"  */
2629   SHIFTED_REG_OFFSET            /* [su]xtw|sxtx {#n} or lsl #n  */
2630 };
2631
2632 /* Parse a <shift> operator on an AArch64 data processing instruction.
2633    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
2634 static bfd_boolean
2635 parse_shift (char **str, aarch64_opnd_info *operand, enum parse_shift_mode mode)
2636 {
2637   const struct aarch64_name_value_pair *shift_op;
2638   enum aarch64_modifier_kind kind;
2639   expressionS exp;
2640   int exp_has_prefix;
2641   char *s = *str;
2642   char *p = s;
2643
2644   for (p = *str; ISALPHA (*p); p++)
2645     ;
2646
2647   if (p == *str)
2648     {
2649       set_syntax_error (_("shift expression expected"));
2650       return FALSE;
2651     }
2652
2653   shift_op = hash_find_n (aarch64_shift_hsh, *str, p - *str);
2654
2655   if (shift_op == NULL)
2656     {
2657       set_syntax_error (_("shift operator expected"));
2658       return FALSE;
2659     }
2660
2661   kind = aarch64_get_operand_modifier (shift_op);
2662
2663   if (kind == AARCH64_MOD_MSL && mode != SHIFTED_LSL_MSL)
2664     {
2665       set_syntax_error (_("invalid use of 'MSL'"));
2666       return FALSE;
2667     }
2668
2669   switch (mode)
2670     {
2671     case SHIFTED_LOGIC_IMM:
2672       if (aarch64_extend_operator_p (kind) == TRUE)
2673         {
2674           set_syntax_error (_("extending shift is not permitted"));
2675           return FALSE;
2676         }
2677       break;
2678
2679     case SHIFTED_ARITH_IMM:
2680       if (kind == AARCH64_MOD_ROR)
2681         {
2682           set_syntax_error (_("'ROR' shift is not permitted"));
2683           return FALSE;
2684         }
2685       break;
2686
2687     case SHIFTED_LSL:
2688       if (kind != AARCH64_MOD_LSL)
2689         {
2690           set_syntax_error (_("only 'LSL' shift is permitted"));
2691           return FALSE;
2692         }
2693       break;
2694
2695     case SHIFTED_REG_OFFSET:
2696       if (kind != AARCH64_MOD_UXTW && kind != AARCH64_MOD_LSL
2697           && kind != AARCH64_MOD_SXTW && kind != AARCH64_MOD_SXTX)
2698         {
2699           set_fatal_syntax_error
2700             (_("invalid shift for the register offset addressing mode"));
2701           return FALSE;
2702         }
2703       break;
2704
2705     case SHIFTED_LSL_MSL:
2706       if (kind != AARCH64_MOD_LSL && kind != AARCH64_MOD_MSL)
2707         {
2708           set_syntax_error (_("invalid shift operator"));
2709           return FALSE;
2710         }
2711       break;
2712
2713     default:
2714       abort ();
2715     }
2716
2717   /* Whitespace can appear here if the next thing is a bare digit.  */
2718   skip_whitespace (p);
2719
2720   /* Parse shift amount.  */
2721   exp_has_prefix = 0;
2722   if (mode == SHIFTED_REG_OFFSET && *p == ']')
2723     exp.X_op = O_absent;
2724   else
2725     {
2726       if (is_immediate_prefix (*p))
2727         {
2728           p++;
2729           exp_has_prefix = 1;
2730         }
2731       my_get_expression (&exp, &p, GE_NO_PREFIX, 0);
2732     }
2733   if (exp.X_op == O_absent)
2734     {
2735       if (aarch64_extend_operator_p (kind) == FALSE || exp_has_prefix)
2736         {
2737           set_syntax_error (_("missing shift amount"));
2738           return FALSE;
2739         }
2740       operand->shifter.amount = 0;
2741     }
2742   else if (exp.X_op != O_constant)
2743     {
2744       set_syntax_error (_("constant shift amount required"));
2745       return FALSE;
2746     }
2747   else if (exp.X_add_number < 0 || exp.X_add_number > 63)
2748     {
2749       set_fatal_syntax_error (_("shift amount out of range 0 to 63"));
2750       return FALSE;
2751     }
2752   else
2753     {
2754       operand->shifter.amount = exp.X_add_number;
2755       operand->shifter.amount_present = 1;
2756     }
2757
2758   operand->shifter.operator_present = 1;
2759   operand->shifter.kind = kind;
2760
2761   *str = p;
2762   return TRUE;
2763 }
2764
2765 /* Parse a <shifter_operand> for a data processing instruction:
2766
2767       #<immediate>
2768       #<immediate>, LSL #imm
2769
2770    Validation of immediate operands is deferred to md_apply_fix.
2771
2772    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
2773
2774 static bfd_boolean
2775 parse_shifter_operand_imm (char **str, aarch64_opnd_info *operand,
2776                            enum parse_shift_mode mode)
2777 {
2778   char *p;
2779
2780   if (mode != SHIFTED_ARITH_IMM && mode != SHIFTED_LOGIC_IMM)
2781     return FALSE;
2782
2783   p = *str;
2784
2785   /* Accept an immediate expression.  */
2786   if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, &p, GE_OPT_PREFIX, 1))
2787     return FALSE;
2788
2789   /* Accept optional LSL for arithmetic immediate values.  */
2790   if (mode == SHIFTED_ARITH_IMM && skip_past_comma (&p))
2791     if (! parse_shift (&p, operand, SHIFTED_LSL))
2792       return FALSE;
2793
2794   /* Not accept any shifter for logical immediate values.  */
2795   if (mode == SHIFTED_LOGIC_IMM && skip_past_comma (&p)
2796       && parse_shift (&p, operand, mode))
2797     {
2798       set_syntax_error (_("unexpected shift operator"));
2799       return FALSE;
2800     }
2801
2802   *str = p;
2803   return TRUE;
2804 }
2805
2806 /* Parse a <shifter_operand> for a data processing instruction:
2807
2808       <Rm>
2809       <Rm>, <shift>
2810       #<immediate>
2811       #<immediate>, LSL #imm
2812
2813    where <shift> is handled by parse_shift above, and the last two
2814    cases are handled by the function above.
2815
2816    Validation of immediate operands is deferred to md_apply_fix.
2817
2818    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
2819
2820 static bfd_boolean
2821 parse_shifter_operand (char **str, aarch64_opnd_info *operand,
2822                        enum parse_shift_mode mode)
2823 {
2824   int reg;
2825   int isreg32, isregzero;
2826   enum aarch64_operand_class opd_class
2827     = aarch64_get_operand_class (operand->type);
2828
2829   if ((reg =
2830        aarch64_reg_parse_32_64 (str, 0, 0, &isreg32, &isregzero)) != PARSE_FAIL)
2831     {
2832       if (opd_class == AARCH64_OPND_CLASS_IMMEDIATE)
2833         {
2834           set_syntax_error (_("unexpected register in the immediate operand"));
2835           return FALSE;
2836         }
2837
2838       if (!isregzero && reg == REG_SP)
2839         {
2840           set_syntax_error (BAD_SP);
2841           return FALSE;
2842         }
2843
2844       operand->reg.regno = reg;
2845       operand->qualifier = isreg32 ? AARCH64_OPND_QLF_W : AARCH64_OPND_QLF_X;
2846
2847       /* Accept optional shift operation on register.  */
2848       if (! skip_past_comma (str))
2849         return TRUE;
2850
2851       if (! parse_shift (str, operand, mode))
2852         return FALSE;
2853
2854       return TRUE;
2855     }
2856   else if (opd_class == AARCH64_OPND_CLASS_MODIFIED_REG)
2857     {
2858       set_syntax_error
2859         (_("integer register expected in the extended/shifted operand "
2860            "register"));
2861       return FALSE;
2862     }
2863
2864   /* We have a shifted immediate variable.  */
2865   return parse_shifter_operand_imm (str, operand, mode);
2866 }
2867
2868 /* Return TRUE on success; return FALSE otherwise.  */
2869
2870 static bfd_boolean
2871 parse_shifter_operand_reloc (char **str, aarch64_opnd_info *operand,
2872                              enum parse_shift_mode mode)
2873 {
2874   char *p = *str;
2875
2876   /* Determine if we have the sequence of characters #: or just :
2877      coming next.  If we do, then we check for a :rello: relocation
2878      modifier.  If we don't, punt the whole lot to
2879      parse_shifter_operand.  */
2880
2881   if ((p[0] == '#' && p[1] == ':') || p[0] == ':')
2882     {
2883       struct reloc_table_entry *entry;
2884
2885       if (p[0] == '#')
2886         p += 2;
2887       else
2888         p++;
2889       *str = p;
2890
2891       /* Try to parse a relocation.  Anything else is an error.  */
2892       if (!(entry = find_reloc_table_entry (str)))
2893         {
2894           set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
2895           return FALSE;
2896         }
2897
2898       if (entry->add_type == 0)
2899         {
2900           set_syntax_error
2901             (_("this relocation modifier is not allowed on this instruction"));
2902           return FALSE;
2903         }
2904
2905       /* Save str before we decompose it.  */
2906       p = *str;
2907
2908       /* Next, we parse the expression.  */
2909       if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, str, GE_NO_PREFIX, 1))
2910         return FALSE;
2911
2912       /* Record the relocation type (use the ADD variant here).  */
2913       inst.reloc.type = entry->add_type;
2914       inst.reloc.pc_rel = entry->pc_rel;
2915
2916       /* If str is empty, we've reached the end, stop here.  */
2917       if (**str == '\0')
2918         return TRUE;
2919
2920       /* Otherwise, we have a shifted reloc modifier, so rewind to
2921          recover the variable name and continue parsing for the shifter.  */
2922       *str = p;
2923       return parse_shifter_operand_imm (str, operand, mode);
2924     }
2925
2926   return parse_shifter_operand (str, operand, mode);
2927 }
2928
2929 /* Parse all forms of an address expression.  Information is written
2930    to *OPERAND and/or inst.reloc.
2931
2932    The A64 instruction set has the following addressing modes:
2933
2934    Offset
2935      [base]                     // in SIMD ld/st structure
2936      [base{,#0}]                // in ld/st exclusive
2937      [base{,#imm}]
2938      [base,Xm{,LSL #imm}]
2939      [base,Xm,SXTX {#imm}]
2940      [base,Wm,(S|U)XTW {#imm}]
2941    Pre-indexed
2942      [base,#imm]!
2943    Post-indexed
2944      [base],#imm
2945      [base],Xm                  // in SIMD ld/st structure
2946    PC-relative (literal)
2947      label
2948      =immediate
2949
2950    (As a convenience, the notation "=immediate" is permitted in conjunction
2951    with the pc-relative literal load instructions to automatically place an
2952    immediate value or symbolic address in a nearby literal pool and generate
2953    a hidden label which references it.)
2954
2955    Upon a successful parsing, the address structure in *OPERAND will be
2956    filled in the following way:
2957
2958      .base_regno = <base>
2959      .offset.is_reg     // 1 if the offset is a register
2960      .offset.imm = <imm>
2961      .offset.regno = <Rm>
2962
2963    For different addressing modes defined in the A64 ISA:
2964
2965    Offset
2966      .pcrel=0; .preind=1; .postind=0; .writeback=0
2967    Pre-indexed
2968      .pcrel=0; .preind=1; .postind=0; .writeback=1
2969    Post-indexed
2970      .pcrel=0; .preind=0; .postind=1; .writeback=1
2971    PC-relative (literal)
2972      .pcrel=1; .preind=1; .postind=0; .writeback=0
2973
2974    The shift/extension information, if any, will be stored in .shifter.
2975
2976    It is the caller's responsibility to check for addressing modes not
2977    supported by the instruction, and to set inst.reloc.type.  */
2978
2979 static bfd_boolean
2980 parse_address_main (char **str, aarch64_opnd_info *operand, int reloc,
2981                     int accept_reg_post_index)
2982 {
2983   char *p = *str;
2984   int reg;
2985   int isreg32, isregzero;
2986   expressionS *exp = &inst.reloc.exp;
2987
2988   if (! skip_past_char (&p, '['))
2989     {
2990       /* =immediate or label.  */
2991       operand->addr.pcrel = 1;
2992       operand->addr.preind = 1;
2993
2994       /* #:<reloc_op>:<symbol>  */
2995       skip_past_char (&p, '#');
2996       if (reloc && skip_past_char (&p, ':'))
2997         {
2998           bfd_reloc_code_real_type ty;
2999           struct reloc_table_entry *entry;
3000
3001           /* Try to parse a relocation modifier.  Anything else is
3002              an error.  */
3003           entry = find_reloc_table_entry (&p);
3004           if (! entry)
3005             {
3006               set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3007               return FALSE;
3008             }
3009
3010           switch (operand->type)
3011             {
3012             case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL21:
3013               /* adr */
3014               ty = entry->adr_type;
3015               break;
3016
3017             default:
3018               ty = entry->ld_literal_type;
3019               break;
3020             }
3021
3022           if (ty == 0)
3023             {
3024               set_syntax_error
3025                 (_("this relocation modifier is not allowed on this "
3026                    "instruction"));
3027               return FALSE;
3028             }
3029
3030           /* #:<reloc_op>:  */
3031           if (! my_get_expression (exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3032             {
3033               set_syntax_error (_("invalid relocation expression"));
3034               return FALSE;
3035             }
3036
3037           /* #:<reloc_op>:<expr>  */
3038           /* Record the relocation type.  */
3039           inst.reloc.type = ty;
3040           inst.reloc.pc_rel = entry->pc_rel;
3041         }
3042       else
3043         {
3044
3045           if (skip_past_char (&p, '='))
3046             /* =immediate; need to generate the literal in the literal pool. */
3047             inst.gen_lit_pool = 1;
3048
3049           if (!my_get_expression (exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3050             {
3051               set_syntax_error (_("invalid address"));
3052               return FALSE;
3053             }
3054         }
3055
3056       *str = p;
3057       return TRUE;
3058     }
3059
3060   /* [ */
3061
3062   /* Accept SP and reject ZR */
3063   reg = aarch64_reg_parse_32_64 (&p, 0, 1, &isreg32, &isregzero);
3064   if (reg == PARSE_FAIL || isreg32)
3065     {
3066       set_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_R_64)));
3067       return FALSE;
3068     }
3069   operand->addr.base_regno = reg;
3070
3071   /* [Xn */
3072   if (skip_past_comma (&p))
3073     {
3074       /* [Xn, */
3075       operand->addr.preind = 1;
3076
3077       /* Reject SP and accept ZR */
3078       reg = aarch64_reg_parse_32_64 (&p, 1, 0, &isreg32, &isregzero);
3079       if (reg != PARSE_FAIL)
3080         {
3081           /* [Xn,Rm  */
3082           operand->addr.offset.regno = reg;
3083           operand->addr.offset.is_reg = 1;
3084           /* Shifted index.  */
3085           if (skip_past_comma (&p))
3086             {
3087               /* [Xn,Rm,  */
3088               if (! parse_shift (&p, operand, SHIFTED_REG_OFFSET))
3089                 /* Use the diagnostics set in parse_shift, so not set new
3090                    error message here.  */
3091                 return FALSE;
3092             }
3093           /* We only accept:
3094              [base,Xm{,LSL #imm}]
3095              [base,Xm,SXTX {#imm}]
3096              [base,Wm,(S|U)XTW {#imm}]  */
3097           if (operand->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE
3098               || operand->shifter.kind == AARCH64_MOD_LSL
3099               || operand->shifter.kind == AARCH64_MOD_SXTX)
3100             {
3101               if (isreg32)
3102                 {
3103                   set_syntax_error (_("invalid use of 32-bit register offset"));
3104                   return FALSE;
3105                 }
3106             }
3107           else if (!isreg32)
3108             {
3109               set_syntax_error (_("invalid use of 64-bit register offset"));
3110               return FALSE;
3111             }
3112         }
3113       else
3114         {
3115           /* [Xn,#:<reloc_op>:<symbol>  */
3116           skip_past_char (&p, '#');
3117           if (reloc && skip_past_char (&p, ':'))
3118             {
3119               struct reloc_table_entry *entry;
3120
3121               /* Try to parse a relocation modifier.  Anything else is
3122                  an error.  */
3123               if (!(entry = find_reloc_table_entry (&p)))
3124                 {
3125                   set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3126                   return FALSE;
3127                 }
3128
3129               if (entry->ldst_type == 0)
3130                 {
3131                   set_syntax_error
3132                     (_("this relocation modifier is not allowed on this "
3133                        "instruction"));
3134                   return FALSE;
3135                 }
3136
3137               /* [Xn,#:<reloc_op>:  */
3138               /* We now have the group relocation table entry corresponding to
3139                  the name in the assembler source.  Next, we parse the
3140                  expression.  */
3141               if (! my_get_expression (exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3142                 {
3143                   set_syntax_error (_("invalid relocation expression"));
3144                   return FALSE;
3145                 }
3146
3147               /* [Xn,#:<reloc_op>:<expr>  */
3148               /* Record the load/store relocation type.  */
3149               inst.reloc.type = entry->ldst_type;
3150               inst.reloc.pc_rel = entry->pc_rel;
3151             }
3152           else if (! my_get_expression (exp, &p, GE_OPT_PREFIX, 1))
3153             {
3154               set_syntax_error (_("invalid expression in the address"));
3155               return FALSE;
3156             }
3157           /* [Xn,<expr>  */
3158         }
3159     }
3160
3161   if (! skip_past_char (&p, ']'))
3162     {
3163       set_syntax_error (_("']' expected"));
3164       return FALSE;
3165     }
3166
3167   if (skip_past_char (&p, '!'))
3168     {
3169       if (operand->addr.preind && operand->addr.offset.is_reg)
3170         {
3171           set_syntax_error (_("register offset not allowed in pre-indexed "
3172                               "addressing mode"));
3173           return FALSE;
3174         }
3175       /* [Xn]! */
3176       operand->addr.writeback = 1;
3177     }
3178   else if (skip_past_comma (&p))
3179     {
3180       /* [Xn], */
3181       operand->addr.postind = 1;
3182       operand->addr.writeback = 1;
3183
3184       if (operand->addr.preind)
3185         {
3186           set_syntax_error (_("cannot combine pre- and post-indexing"));
3187           return FALSE;
3188         }
3189
3190       if (accept_reg_post_index
3191           && (reg = aarch64_reg_parse_32_64 (&p, 1, 1, &isreg32,
3192                                              &isregzero)) != PARSE_FAIL)
3193         {
3194           /* [Xn],Xm */
3195           if (isreg32)
3196             {
3197               set_syntax_error (_("invalid 32-bit register offset"));
3198               return FALSE;
3199             }
3200           operand->addr.offset.regno = reg;
3201           operand->addr.offset.is_reg = 1;
3202         }
3203       else if (! my_get_expression (exp, &p, GE_OPT_PREFIX, 1))
3204         {
3205           /* [Xn],#expr */
3206           set_syntax_error (_("invalid expression in the address"));
3207           return FALSE;
3208         }
3209     }
3210
3211   /* If at this point neither .preind nor .postind is set, we have a
3212      bare [Rn]{!}; reject [Rn]! but accept [Rn] as a shorthand for [Rn,#0].  */
3213   if (operand->addr.preind == 0 && operand->addr.postind == 0)
3214     {
3215       if (operand->addr.writeback)
3216         {
3217           /* Reject [Rn]!   */
3218           set_syntax_error (_("missing offset in the pre-indexed address"));
3219           return FALSE;
3220         }
3221       operand->addr.preind = 1;
3222       inst.reloc.exp.X_op = O_constant;
3223       inst.reloc.exp.X_add_number = 0;
3224     }
3225
3226   *str = p;
3227   return TRUE;
3228 }
3229
3230 /* Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
3231 static bfd_boolean
3232 parse_address (char **str, aarch64_opnd_info *operand,
3233                int accept_reg_post_index)
3234 {
3235   return parse_address_main (str, operand, 0, accept_reg_post_index);
3236 }
3237
3238 /* Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
3239 static bfd_boolean
3240 parse_address_reloc (char **str, aarch64_opnd_info *operand)
3241 {
3242   return parse_address_main (str, operand, 1, 0);
3243 }
3244
3245 /* Parse an operand for a MOVZ, MOVN or MOVK instruction.
3246    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
3247 static bfd_boolean
3248 parse_half (char **str, int *internal_fixup_p)
3249 {
3250   char *p, *saved;
3251   int dummy;
3252
3253   p = *str;
3254   skip_past_char (&p, '#');
3255
3256   gas_assert (internal_fixup_p);
3257   *internal_fixup_p = 0;
3258
3259   if (*p == ':')
3260     {
3261       struct reloc_table_entry *entry;
3262
3263       /* Try to parse a relocation.  Anything else is an error.  */
3264       ++p;
3265       if (!(entry = find_reloc_table_entry (&p)))
3266         {
3267           set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3268           return FALSE;
3269         }
3270
3271       if (entry->movw_type == 0)
3272         {
3273           set_syntax_error
3274             (_("this relocation modifier is not allowed on this instruction"));
3275           return FALSE;
3276         }
3277
3278       inst.reloc.type = entry->movw_type;
3279     }
3280   else
3281     *internal_fixup_p = 1;
3282
3283   /* Avoid parsing a register as a general symbol.  */
3284   saved = p;
3285   if (aarch64_reg_parse_32_64 (&p, 0, 0, &dummy, &dummy) != PARSE_FAIL)
3286     return FALSE;
3287   p = saved;
3288
3289   if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3290     return FALSE;
3291
3292   *str = p;
3293   return TRUE;
3294 }
3295
3296 /* Parse an operand for an ADRP instruction:
3297      ADRP <Xd>, <label>
3298    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
3299
3300 static bfd_boolean
3301 parse_adrp (char **str)
3302 {
3303   char *p;
3304
3305   p = *str;
3306   if (*p == ':')
3307     {
3308       struct reloc_table_entry *entry;
3309
3310       /* Try to parse a relocation.  Anything else is an error.  */
3311       ++p;
3312       if (!(entry = find_reloc_table_entry (&p)))
3313         {
3314           set_syntax_error (_("unknown relocation modifier"));
3315           return FALSE;
3316         }
3317
3318       if (entry->adrp_type == 0)
3319         {
3320           set_syntax_error
3321             (_("this relocation modifier is not allowed on this instruction"));
3322           return FALSE;
3323         }
3324
3325       inst.reloc.type = entry->adrp_type;
3326     }
3327   else
3328     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL;
3329
3330   inst.reloc.pc_rel = 1;
3331
3332   if (! my_get_expression (&inst.reloc.exp, &p, GE_NO_PREFIX, 1))
3333     return FALSE;
3334
3335   *str = p;
3336   return TRUE;
3337 }
3338
3339 /* Miscellaneous. */
3340
3341 /* Parse an option for a preload instruction.  Returns the encoding for the
3342    option, or PARSE_FAIL.  */
3343
3344 static int
3345 parse_pldop (char **str)
3346 {
3347   char *p, *q;
3348   const struct aarch64_name_value_pair *o;
3349
3350   p = q = *str;
3351   while (ISALNUM (*q))
3352     q++;
3353
3354   o = hash_find_n (aarch64_pldop_hsh, p, q - p);
3355   if (!o)
3356     return PARSE_FAIL;
3357
3358   *str = q;
3359   return o->value;
3360 }
3361
3362 /* Parse an option for a barrier instruction.  Returns the encoding for the
3363    option, or PARSE_FAIL.  */
3364
3365 static int
3366 parse_barrier (char **str)
3367 {
3368   char *p, *q;
3369   const asm_barrier_opt *o;
3370
3371   p = q = *str;
3372   while (ISALPHA (*q))
3373     q++;
3374
3375   o = hash_find_n (aarch64_barrier_opt_hsh, p, q - p);
3376   if (!o)
3377     return PARSE_FAIL;
3378
3379   *str = q;
3380   return o->value;
3381 }
3382
3383 /* Parse a system register or a PSTATE field name for an MSR/MRS instruction.
3384    Returns the encoding for the option, or PARSE_FAIL.
3385
3386    If IMPLE_DEFINED_P is non-zero, the function will also try to parse the
3387    implementation defined system register name S<op0>_<op1>_<Cn>_<Cm>_<op2>.  */
3388
3389 static int
3390 parse_sys_reg (char **str, struct hash_control *sys_regs, int imple_defined_p)
3391 {
3392   char *p, *q;
3393   char buf[32];
3394   const aarch64_sys_reg *o;
3395   int value;
3396
3397   p = buf;
3398   for (q = *str; ISALNUM (*q) || *q == '_'; q++)
3399     if (p < buf + 31)
3400       *p++ = TOLOWER (*q);
3401   *p = '\0';
3402   /* Assert that BUF be large enough.  */
3403   gas_assert (p - buf == q - *str);
3404
3405   o = hash_find (sys_regs, buf);
3406   if (!o)
3407     {
3408       if (!imple_defined_p)
3409         return PARSE_FAIL;
3410       else
3411         {
3412           /* Parse S<op0>_<op1>_<Cn>_<Cm>_<op2>.  */
3413           unsigned int op0, op1, cn, cm, op2;
3414
3415           if (sscanf (buf, "s%u_%u_c%u_c%u_%u", &op0, &op1, &cn, &cm, &op2)
3416               != 5)
3417             return PARSE_FAIL;
3418           if (op0 > 3 || op1 > 7 || cn > 15 || cm > 15 || op2 > 7)
3419             return PARSE_FAIL;
3420           value = (op0 << 14) | (op1 << 11) | (cn << 7) | (cm << 3) | op2;
3421         }
3422     }
3423   else
3424     {
3425       if (aarch64_sys_reg_deprecated_p (o))
3426         as_warn (_("system register name '%s' is deprecated and may be "
3427 "removed in a future release"), buf);
3428       value = o->value;
3429     }
3430
3431   *str = q;
3432   return value;
3433 }
3434
3435 /* Parse a system reg for ic/dc/at/tlbi instructions.  Returns the table entry
3436    for the option, or NULL.  */
3437
3438 static const aarch64_sys_ins_reg *
3439 parse_sys_ins_reg (char **str, struct hash_control *sys_ins_regs)
3440 {
3441   char *p, *q;
3442   char buf[32];
3443   const aarch64_sys_ins_reg *o;
3444
3445   p = buf;
3446   for (q = *str; ISALNUM (*q) || *q == '_'; q++)
3447     if (p < buf + 31)
3448       *p++ = TOLOWER (*q);
3449   *p = '\0';
3450
3451   o = hash_find (sys_ins_regs, buf);
3452   if (!o)
3453     return NULL;
3454
3455   *str = q;
3456   return o;
3457 }
3458 \f
3459 #define po_char_or_fail(chr) do {                               \
3460     if (! skip_past_char (&str, chr))                           \
3461       goto failure;                                             \
3462 } while (0)
3463
3464 #define po_reg_or_fail(regtype) do {                            \
3465     val = aarch64_reg_parse (&str, regtype, &rtype, NULL);      \
3466     if (val == PARSE_FAIL)                                      \
3467       {                                                         \
3468         set_default_error ();                                   \
3469         goto failure;                                           \
3470       }                                                         \
3471   } while (0)
3472
3473 #define po_int_reg_or_fail(reject_sp, reject_rz) do {           \
3474     val = aarch64_reg_parse_32_64 (&str, reject_sp, reject_rz,  \
3475                                    &isreg32, &isregzero);       \
3476     if (val == PARSE_FAIL)                                      \
3477       {                                                         \
3478         set_default_error ();                                   \
3479         goto failure;                                           \
3480       }                                                         \
3481     info->reg.regno = val;                                      \
3482     if (isreg32)                                                \
3483       info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W;                     \
3484     else                                                        \
3485       info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_X;                     \
3486   } while (0)
3487
3488 #define po_imm_nc_or_fail() do {                                \
3489     if (! parse_constant_immediate (&str, &val))                \
3490       goto failure;                                             \
3491   } while (0)
3492
3493 #define po_imm_or_fail(min, max) do {                           \
3494     if (! parse_constant_immediate (&str, &val))                \
3495       goto failure;                                             \
3496     if (val < min || val > max)                                 \
3497       {                                                         \
3498         set_fatal_syntax_error (_("immediate value out of range "\
3499 #min " to "#max));                                              \
3500         goto failure;                                           \
3501       }                                                         \
3502   } while (0)
3503
3504 #define po_misc_or_fail(expr) do {                              \
3505     if (!expr)                                                  \
3506       goto failure;                                             \
3507   } while (0)
3508 \f
3509 /* encode the 12-bit imm field of Add/sub immediate */
3510 static inline uint32_t
3511 encode_addsub_imm (uint32_t imm)
3512 {
3513   return imm << 10;
3514 }
3515
3516 /* encode the shift amount field of Add/sub immediate */
3517 static inline uint32_t
3518 encode_addsub_imm_shift_amount (uint32_t cnt)
3519 {
3520   return cnt << 22;
3521 }
3522
3523
3524 /* encode the imm field of Adr instruction */
3525 static inline uint32_t
3526 encode_adr_imm (uint32_t imm)
3527 {
3528   return (((imm & 0x3) << 29)   /*  [1:0] -> [30:29] */
3529           | ((imm & (0x7ffff << 2)) << 3));     /* [20:2] -> [23:5]  */
3530 }
3531
3532 /* encode the immediate field of Move wide immediate */
3533 static inline uint32_t
3534 encode_movw_imm (uint32_t imm)
3535 {
3536   return imm << 5;
3537 }
3538
3539 /* encode the 26-bit offset of unconditional branch */
3540 static inline uint32_t
3541 encode_branch_ofs_26 (uint32_t ofs)
3542 {
3543   return ofs & ((1 << 26) - 1);
3544 }
3545
3546 /* encode the 19-bit offset of conditional branch and compare & branch */
3547 static inline uint32_t
3548 encode_cond_branch_ofs_19 (uint32_t ofs)
3549 {
3550   return (ofs & ((1 << 19) - 1)) << 5;
3551 }
3552
3553 /* encode the 19-bit offset of ld literal */
3554 static inline uint32_t
3555 encode_ld_lit_ofs_19 (uint32_t ofs)
3556 {
3557   return (ofs & ((1 << 19) - 1)) << 5;
3558 }
3559
3560 /* Encode the 14-bit offset of test & branch.  */
3561 static inline uint32_t
3562 encode_tst_branch_ofs_14 (uint32_t ofs)
3563 {
3564   return (ofs & ((1 << 14) - 1)) << 5;
3565 }
3566
3567 /* Encode the 16-bit imm field of svc/hvc/smc.  */
3568 static inline uint32_t
3569 encode_svc_imm (uint32_t imm)
3570 {
3571   return imm << 5;
3572 }
3573
3574 /* Reencode add(s) to sub(s), or sub(s) to add(s).  */
3575 static inline uint32_t
3576 reencode_addsub_switch_add_sub (uint32_t opcode)
3577 {
3578   return opcode ^ (1 << 30);
3579 }
3580
3581 static inline uint32_t
3582 reencode_movzn_to_movz (uint32_t opcode)
3583 {
3584   return opcode | (1 << 30);
3585 }
3586
3587 static inline uint32_t
3588 reencode_movzn_to_movn (uint32_t opcode)
3589 {
3590   return opcode & ~(1 << 30);
3591 }
3592
3593 /* Overall per-instruction processing.  */
3594
3595 /* We need to be able to fix up arbitrary expressions in some statements.
3596    This is so that we can handle symbols that are an arbitrary distance from
3597    the pc.  The most common cases are of the form ((+/-sym -/+ . - 8) & mask),
3598    which returns part of an address in a form which will be valid for
3599    a data instruction.  We do this by pushing the expression into a symbol
3600    in the expr_section, and creating a fix for that.  */
3601
3602 static fixS *
3603 fix_new_aarch64 (fragS * frag,
3604                  int where,
3605                  short int size, expressionS * exp, int pc_rel, int reloc)
3606 {
3607   fixS *new_fix;
3608
3609   switch (exp->X_op)
3610     {
3611     case O_constant:
3612     case O_symbol:
3613     case O_add:
3614     case O_subtract:
3615       new_fix = fix_new_exp (frag, where, size, exp, pc_rel, reloc);
3616       break;
3617
3618     default:
3619       new_fix = fix_new (frag, where, size, make_expr_symbol (exp), 0,
3620                          pc_rel, reloc);
3621       break;
3622     }
3623   return new_fix;
3624 }
3625 \f
3626 /* Diagnostics on operands errors.  */
3627
3628 /* By default, output verbose error message.
3629    Disable the verbose error message by -mno-verbose-error.  */
3630 static int verbose_error_p = 1;
3631
3632 #ifdef DEBUG_AARCH64
3633 /* N.B. this is only for the purpose of debugging.  */
3634 const char* operand_mismatch_kind_names[] =
3635 {
3636   "AARCH64_OPDE_NIL",
3637   "AARCH64_OPDE_RECOVERABLE",
3638   "AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR",
3639   "AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR",
3640   "AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT",
3641   "AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE",
3642   "AARCH64_OPDE_UNALIGNED",
3643   "AARCH64_OPDE_REG_LIST",
3644   "AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR",
3645 };
3646 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
3647
3648 /* Return TRUE if LHS is of higher severity than RHS, otherwise return FALSE.
3649
3650    When multiple errors of different kinds are found in the same assembly
3651    line, only the error of the highest severity will be picked up for
3652    issuing the diagnostics.  */
3653
3654 static inline bfd_boolean
3655 operand_error_higher_severity_p (enum aarch64_operand_error_kind lhs,
3656                                  enum aarch64_operand_error_kind rhs)
3657 {
3658   gas_assert (AARCH64_OPDE_RECOVERABLE > AARCH64_OPDE_NIL);
3659   gas_assert (AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR > AARCH64_OPDE_RECOVERABLE);
3660   gas_assert (AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR > AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR);
3661   gas_assert (AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT > AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR);
3662   gas_assert (AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE > AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT);
3663   gas_assert (AARCH64_OPDE_UNALIGNED > AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE);
3664   gas_assert (AARCH64_OPDE_REG_LIST > AARCH64_OPDE_UNALIGNED);
3665   gas_assert (AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR > AARCH64_OPDE_REG_LIST);
3666   return lhs > rhs;
3667 }
3668
3669 /* Helper routine to get the mnemonic name from the assembly instruction
3670    line; should only be called for the diagnosis purpose, as there is
3671    string copy operation involved, which may affect the runtime
3672    performance if used in elsewhere.  */
3673
3674 static const char*
3675 get_mnemonic_name (const char *str)
3676 {
3677   static char mnemonic[32];
3678   char *ptr;
3679
3680   /* Get the first 15 bytes and assume that the full name is included.  */
3681   strncpy (mnemonic, str, 31);
3682   mnemonic[31] = '\0';
3683
3684   /* Scan up to the end of the mnemonic, which must end in white space,
3685      '.', or end of string.  */
3686   for (ptr = mnemonic; is_part_of_name(*ptr); ++ptr)
3687     ;
3688
3689   *ptr = '\0';
3690
3691   /* Append '...' to the truncated long name.  */
3692   if (ptr - mnemonic == 31)
3693     mnemonic[28] = mnemonic[29] = mnemonic[30] = '.';
3694
3695   return mnemonic;
3696 }
3697
3698 static void
3699 reset_aarch64_instruction (aarch64_instruction *instruction)
3700 {
3701   memset (instruction, '\0', sizeof (aarch64_instruction));
3702   instruction->reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
3703 }
3704
3705 /* Data strutures storing one user error in the assembly code related to
3706    operands.  */
3707
3708 struct operand_error_record
3709 {
3710   const aarch64_opcode *opcode;
3711   aarch64_operand_error detail;
3712   struct operand_error_record *next;
3713 };
3714
3715 typedef struct operand_error_record operand_error_record;
3716
3717 struct operand_errors
3718 {
3719   operand_error_record *head;
3720   operand_error_record *tail;
3721 };
3722
3723 typedef struct operand_errors operand_errors;
3724
3725 /* Top-level data structure reporting user errors for the current line of
3726    the assembly code.
3727    The way md_assemble works is that all opcodes sharing the same mnemonic
3728    name are iterated to find a match to the assembly line.  In this data
3729    structure, each of the such opcodes will have one operand_error_record
3730    allocated and inserted.  In other words, excessive errors related with
3731    a single opcode are disregarded.  */
3732 operand_errors operand_error_report;
3733
3734 /* Free record nodes.  */
3735 static operand_error_record *free_opnd_error_record_nodes = NULL;
3736
3737 /* Initialize the data structure that stores the operand mismatch
3738    information on assembling one line of the assembly code.  */
3739 static void
3740 init_operand_error_report (void)
3741 {
3742   if (operand_error_report.head != NULL)
3743     {
3744       gas_assert (operand_error_report.tail != NULL);
3745       operand_error_report.tail->next = free_opnd_error_record_nodes;
3746       free_opnd_error_record_nodes = operand_error_report.head;
3747       operand_error_report.head = NULL;
3748       operand_error_report.tail = NULL;
3749       return;
3750     }
3751   gas_assert (operand_error_report.tail == NULL);
3752 }
3753
3754 /* Return TRUE if some operand error has been recorded during the
3755    parsing of the current assembly line using the opcode *OPCODE;
3756    otherwise return FALSE.  */
3757 static inline bfd_boolean
3758 opcode_has_operand_error_p (const aarch64_opcode *opcode)
3759 {
3760   operand_error_record *record = operand_error_report.head;
3761   return record && record->opcode == opcode;
3762 }
3763
3764 /* Add the error record *NEW_RECORD to operand_error_report.  The record's
3765    OPCODE field is initialized with OPCODE.
3766    N.B. only one record for each opcode, i.e. the maximum of one error is
3767    recorded for each instruction template.  */
3768
3769 static void
3770 add_operand_error_record (const operand_error_record* new_record)
3771 {
3772   const aarch64_opcode *opcode = new_record->opcode;
3773   operand_error_record* record = operand_error_report.head;
3774
3775   /* The record may have been created for this opcode.  If not, we need
3776      to prepare one.  */
3777   if (! opcode_has_operand_error_p (opcode))
3778     {
3779       /* Get one empty record.  */
3780       if (free_opnd_error_record_nodes == NULL)
3781         {
3782           record = xmalloc (sizeof (operand_error_record));
3783           if (record == NULL)
3784             abort ();
3785         }
3786       else
3787         {
3788           record = free_opnd_error_record_nodes;
3789           free_opnd_error_record_nodes = record->next;
3790         }
3791       record->opcode = opcode;
3792       /* Insert at the head.  */
3793       record->next = operand_error_report.head;
3794       operand_error_report.head = record;
3795       if (operand_error_report.tail == NULL)
3796         operand_error_report.tail = record;
3797     }
3798   else if (record->detail.kind != AARCH64_OPDE_NIL
3799            && record->detail.index <= new_record->detail.index
3800            && operand_error_higher_severity_p (record->detail.kind,
3801                                                new_record->detail.kind))
3802     {
3803       /* In the case of multiple errors found on operands related with a
3804          single opcode, only record the error of the leftmost operand and
3805          only if the error is of higher severity.  */
3806       DEBUG_TRACE ("error %s on operand %d not added to the report due to"
3807                    " the existing error %s on operand %d",
3808                    operand_mismatch_kind_names[new_record->detail.kind],
3809                    new_record->detail.index,
3810                    operand_mismatch_kind_names[record->detail.kind],
3811                    record->detail.index);
3812       return;
3813     }
3814
3815   record->detail = new_record->detail;
3816 }
3817
3818 static inline void
3819 record_operand_error_info (const aarch64_opcode *opcode,
3820                            aarch64_operand_error *error_info)
3821 {
3822   operand_error_record record;
3823   record.opcode = opcode;
3824   record.detail = *error_info;
3825   add_operand_error_record (&record);
3826 }
3827
3828 /* Record an error of kind KIND and, if ERROR is not NULL, of the detailed
3829    error message *ERROR, for operand IDX (count from 0).  */
3830
3831 static void
3832 record_operand_error (const aarch64_opcode *opcode, int idx,
3833                       enum aarch64_operand_error_kind kind,
3834                       const char* error)
3835 {
3836   aarch64_operand_error info;
3837   memset(&info, 0, sizeof (info));
3838   info.index = idx;
3839   info.kind = kind;
3840   info.error = error;
3841   record_operand_error_info (opcode, &info);
3842 }
3843
3844 static void
3845 record_operand_error_with_data (const aarch64_opcode *opcode, int idx,
3846                                 enum aarch64_operand_error_kind kind,
3847                                 const char* error, const int *extra_data)
3848 {
3849   aarch64_operand_error info;
3850   info.index = idx;
3851   info.kind = kind;
3852   info.error = error;
3853   info.data[0] = extra_data[0];
3854   info.data[1] = extra_data[1];
3855   info.data[2] = extra_data[2];
3856   record_operand_error_info (opcode, &info);
3857 }
3858
3859 static void
3860 record_operand_out_of_range_error (const aarch64_opcode *opcode, int idx,
3861                                    const char* error, int lower_bound,
3862                                    int upper_bound)
3863 {
3864   int data[3] = {lower_bound, upper_bound, 0};
3865   record_operand_error_with_data (opcode, idx, AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE,
3866                                   error, data);
3867 }
3868
3869 /* Remove the operand error record for *OPCODE.  */
3870 static void ATTRIBUTE_UNUSED
3871 remove_operand_error_record (const aarch64_opcode *opcode)
3872 {
3873   if (opcode_has_operand_error_p (opcode))
3874     {
3875       operand_error_record* record = operand_error_report.head;
3876       gas_assert (record != NULL && operand_error_report.tail != NULL);
3877       operand_error_report.head = record->next;
3878       record->next = free_opnd_error_record_nodes;
3879       free_opnd_error_record_nodes = record;
3880       if (operand_error_report.head == NULL)
3881         {
3882           gas_assert (operand_error_report.tail == record);
3883           operand_error_report.tail = NULL;
3884         }
3885     }
3886 }
3887
3888 /* Given the instruction in *INSTR, return the index of the best matched
3889    qualifier sequence in the list (an array) headed by QUALIFIERS_LIST.
3890
3891    Return -1 if there is no qualifier sequence; return the first match
3892    if there is multiple matches found.  */
3893
3894 static int
3895 find_best_match (const aarch64_inst *instr,
3896                  const aarch64_opnd_qualifier_seq_t *qualifiers_list)
3897 {
3898   int i, num_opnds, max_num_matched, idx;
3899
3900   num_opnds = aarch64_num_of_operands (instr->opcode);
3901   if (num_opnds == 0)
3902     {
3903       DEBUG_TRACE ("no operand");
3904       return -1;
3905     }
3906
3907   max_num_matched = 0;
3908   idx = -1;
3909
3910   /* For each pattern.  */
3911   for (i = 0; i < AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM; ++i, ++qualifiers_list)
3912     {
3913       int j, num_matched;
3914       const aarch64_opnd_qualifier_t *qualifiers = *qualifiers_list;
3915
3916       /* Most opcodes has much fewer patterns in the list.  */
3917       if (empty_qualifier_sequence_p (qualifiers) == TRUE)
3918         {
3919           DEBUG_TRACE_IF (i == 0, "empty list of qualifier sequence");
3920           if (i != 0 && idx == -1)
3921             /* If nothing has been matched, return the 1st sequence.  */
3922             idx = 0;
3923           break;
3924         }
3925
3926       for (j = 0, num_matched = 0; j < num_opnds; ++j, ++qualifiers)
3927         if (*qualifiers == instr->operands[j].qualifier)
3928           ++num_matched;
3929
3930       if (num_matched > max_num_matched)
3931         {
3932           max_num_matched = num_matched;
3933           idx = i;
3934         }
3935     }
3936
3937   DEBUG_TRACE ("return with %d", idx);
3938   return idx;
3939 }
3940
3941 /* Assign qualifiers in the qualifier seqence (headed by QUALIFIERS) to the
3942    corresponding operands in *INSTR.  */
3943
3944 static inline void
3945 assign_qualifier_sequence (aarch64_inst *instr,
3946                            const aarch64_opnd_qualifier_t *qualifiers)
3947 {
3948   int i = 0;
3949   int num_opnds = aarch64_num_of_operands (instr->opcode);
3950   gas_assert (num_opnds);
3951   for (i = 0; i < num_opnds; ++i, ++qualifiers)
3952     instr->operands[i].qualifier = *qualifiers;
3953 }
3954
3955 /* Print operands for the diagnosis purpose.  */
3956
3957 static void
3958 print_operands (char *buf, const aarch64_opcode *opcode,
3959                 const aarch64_opnd_info *opnds)
3960 {
3961   int i;
3962
3963   for (i = 0; i < AARCH64_MAX_OPND_NUM; ++i)
3964     {
3965       const size_t size = 128;
3966       char str[size];
3967
3968       /* We regard the opcode operand info more, however we also look into
3969          the inst->operands to support the disassembling of the optional
3970          operand.
3971          The two operand code should be the same in all cases, apart from
3972          when the operand can be optional.  */
3973       if (opcode->operands[i] == AARCH64_OPND_NIL
3974           || opnds[i].type == AARCH64_OPND_NIL)
3975         break;
3976
3977       /* Generate the operand string in STR.  */
3978       aarch64_print_operand (str, size, 0, opcode, opnds, i, NULL, NULL);
3979
3980       /* Delimiter.  */
3981       if (str[0] != '\0')
3982         strcat (buf, i == 0 ? " " : ",");
3983
3984       /* Append the operand string.  */
3985       strcat (buf, str);
3986     }
3987 }
3988
3989 /* Send to stderr a string as information.  */
3990
3991 static void
3992 output_info (const char *format, ...)
3993 {
3994   char *file;
3995   unsigned int line;
3996   va_list args;
3997
3998   as_where (&file, &line);
3999   if (file)
4000     {
4001       if (line != 0)
4002         fprintf (stderr, "%s:%u: ", file, line);
4003       else
4004         fprintf (stderr, "%s: ", file);
4005     }
4006   fprintf (stderr, _("Info: "));
4007   va_start (args, format);
4008   vfprintf (stderr, format, args);
4009   va_end (args);
4010   (void) putc ('\n', stderr);
4011 }
4012
4013 /* Output one operand error record.  */
4014
4015 static void
4016 output_operand_error_record (const operand_error_record *record, char *str)
4017 {
4018   const aarch64_operand_error *detail = &record->detail;
4019   int idx = detail->index;
4020   const aarch64_opcode *opcode = record->opcode;
4021   enum aarch64_opnd opd_code = (idx >= 0 ? opcode->operands[idx]
4022                                 : AARCH64_OPND_NIL);
4023
4024   switch (detail->kind)
4025     {
4026     case AARCH64_OPDE_NIL:
4027       gas_assert (0);
4028       break;
4029
4030     case AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR:
4031     case AARCH64_OPDE_RECOVERABLE:
4032     case AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR:
4033     case AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR:
4034       /* Use the prepared error message if there is, otherwise use the
4035          operand description string to describe the error.  */
4036       if (detail->error != NULL)
4037         {
4038           if (idx < 0)
4039             as_bad (_("%s -- `%s'"), detail->error, str);
4040           else
4041             as_bad (_("%s at operand %d -- `%s'"),
4042                     detail->error, idx + 1, str);
4043         }
4044       else
4045         {
4046           gas_assert (idx >= 0);
4047           as_bad (_("operand %d should be %s -- `%s'"), idx + 1,
4048                 aarch64_get_operand_desc (opd_code), str);
4049         }
4050       break;
4051
4052     case AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT:
4053       as_bad (_("operand mismatch -- `%s'"), str);
4054       if (verbose_error_p)
4055         {
4056           /* We will try to correct the erroneous instruction and also provide
4057              more information e.g. all other valid variants.
4058
4059              The string representation of the corrected instruction and other
4060              valid variants are generated by
4061
4062              1) obtaining the intermediate representation of the erroneous
4063              instruction;
4064              2) manipulating the IR, e.g. replacing the operand qualifier;
4065              3) printing out the instruction by calling the printer functions
4066              shared with the disassembler.
4067
4068              The limitation of this method is that the exact input assembly
4069              line cannot be accurately reproduced in some cases, for example an
4070              optional operand present in the actual assembly line will be
4071              omitted in the output; likewise for the optional syntax rules,
4072              e.g. the # before the immediate.  Another limitation is that the
4073              assembly symbols and relocation operations in the assembly line
4074              currently cannot be printed out in the error report.  Last but not
4075              least, when there is other error(s) co-exist with this error, the
4076              'corrected' instruction may be still incorrect, e.g.  given
4077                'ldnp h0,h1,[x0,#6]!'
4078              this diagnosis will provide the version:
4079                'ldnp s0,s1,[x0,#6]!'
4080              which is still not right.  */
4081           size_t len = strlen (get_mnemonic_name (str));
4082           int i, qlf_idx;
4083           bfd_boolean result;
4084           const size_t size = 2048;
4085           char buf[size];
4086           aarch64_inst *inst_base = &inst.base;
4087           const aarch64_opnd_qualifier_seq_t *qualifiers_list;
4088
4089           /* Init inst.  */
4090           reset_aarch64_instruction (&inst);
4091           inst_base->opcode = opcode;
4092
4093           /* Reset the error report so that there is no side effect on the
4094              following operand parsing.  */
4095           init_operand_error_report ();
4096
4097           /* Fill inst.  */
4098           result = parse_operands (str + len, opcode)
4099             && programmer_friendly_fixup (&inst);
4100           gas_assert (result);
4101           result = aarch64_opcode_encode (opcode, inst_base, &inst_base->value,
4102                                           NULL, NULL);
4103           gas_assert (!result);
4104
4105           /* Find the most matched qualifier sequence.  */
4106           qlf_idx = find_best_match (inst_base, opcode->qualifiers_list);
4107           gas_assert (qlf_idx > -1);
4108
4109           /* Assign the qualifiers.  */
4110           assign_qualifier_sequence (inst_base,
4111                                      opcode->qualifiers_list[qlf_idx]);
4112
4113           /* Print the hint.  */
4114           output_info (_("   did you mean this?"));
4115           snprintf (buf, size, "\t%s", get_mnemonic_name (str));
4116           print_operands (buf, opcode, inst_base->operands);
4117           output_info (_("   %s"), buf);
4118
4119           /* Print out other variant(s) if there is any.  */
4120           if (qlf_idx != 0 ||
4121               !empty_qualifier_sequence_p (opcode->qualifiers_list[1]))
4122             output_info (_("   other valid variant(s):"));
4123
4124           /* For each pattern.  */
4125           qualifiers_list = opcode->qualifiers_list;
4126           for (i = 0; i < AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM; ++i, ++qualifiers_list)
4127             {
4128               /* Most opcodes has much fewer patterns in the list.
4129                  First NIL qualifier indicates the end in the list.   */
4130               if (empty_qualifier_sequence_p (*qualifiers_list) == TRUE)
4131                 break;
4132
4133               if (i != qlf_idx)
4134                 {
4135                   /* Mnemonics name.  */
4136                   snprintf (buf, size, "\t%s", get_mnemonic_name (str));
4137
4138                   /* Assign the qualifiers.  */
4139                   assign_qualifier_sequence (inst_base, *qualifiers_list);
4140
4141                   /* Print instruction.  */
4142                   print_operands (buf, opcode, inst_base->operands);
4143
4144                   output_info (_("   %s"), buf);
4145                 }
4146             }
4147         }
4148       break;
4149
4150     case AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE:
4151       if (detail->data[0] != detail->data[1])
4152         as_bad (_("%s out of range %d to %d at operand %d -- `%s'"),
4153                 detail->error ? detail->error : _("immediate value"),
4154                 detail->data[0], detail->data[1], idx + 1, str);
4155       else
4156         as_bad (_("%s expected to be %d at operand %d -- `%s'"),
4157                 detail->error ? detail->error : _("immediate value"),
4158                 detail->data[0], idx + 1, str);
4159       break;
4160
4161     case AARCH64_OPDE_REG_LIST:
4162       if (detail->data[0] == 1)
4163         as_bad (_("invalid number of registers in the list; "
4164                   "only 1 register is expected at operand %d -- `%s'"),
4165                 idx + 1, str);
4166       else
4167         as_bad (_("invalid number of registers in the list; "
4168                   "%d registers are expected at operand %d -- `%s'"),
4169               detail->data[0], idx + 1, str);
4170       break;
4171
4172     case AARCH64_OPDE_UNALIGNED:
4173       as_bad (_("immediate value should be a multiple of "
4174                 "%d at operand %d -- `%s'"),
4175               detail->data[0], idx + 1, str);
4176       break;
4177
4178     default:
4179       gas_assert (0);
4180       break;
4181     }
4182 }
4183
4184 /* Process and output the error message about the operand mismatching.
4185
4186    When this function is called, the operand error information had
4187    been collected for an assembly line and there will be multiple
4188    errors in the case of mulitple instruction templates; output the
4189    error message that most closely describes the problem.  */
4190
4191 static void
4192 output_operand_error_report (char *str)
4193 {
4194   int largest_error_pos;
4195   const char *msg = NULL;
4196   enum aarch64_operand_error_kind kind;
4197   operand_error_record *curr;
4198   operand_error_record *head = operand_error_report.head;
4199   operand_error_record *record = NULL;
4200
4201   /* No error to report.  */
4202   if (head == NULL)
4203     return;
4204
4205   gas_assert (head != NULL && operand_error_report.tail != NULL);
4206
4207   /* Only one error.  */
4208   if (head == operand_error_report.tail)
4209     {
4210       DEBUG_TRACE ("single opcode entry with error kind: %s",
4211                    operand_mismatch_kind_names[head->detail.kind]);
4212       output_operand_error_record (head, str);
4213       return;
4214     }
4215
4216   /* Find the error kind of the highest severity.  */
4217   DEBUG_TRACE ("multiple opcode entres with error kind");
4218   kind = AARCH64_OPDE_NIL;
4219   for (curr = head; curr != NULL; curr = curr->next)
4220     {
4221       gas_assert (curr->detail.kind != AARCH64_OPDE_NIL);
4222       DEBUG_TRACE ("\t%s", operand_mismatch_kind_names[curr->detail.kind]);
4223       if (operand_error_higher_severity_p (curr->detail.kind, kind))
4224         kind = curr->detail.kind;
4225     }
4226   gas_assert (kind != AARCH64_OPDE_NIL);
4227
4228   /* Pick up one of errors of KIND to report.  */
4229   largest_error_pos = -2; /* Index can be -1 which means unknown index.  */
4230   for (curr = head; curr != NULL; curr = curr->next)
4231     {
4232       if (curr->detail.kind != kind)
4233         continue;
4234       /* If there are multiple errors, pick up the one with the highest
4235          mismatching operand index.  In the case of multiple errors with
4236          the equally highest operand index, pick up the first one or the
4237          first one with non-NULL error message.  */
4238       if (curr->detail.index > largest_error_pos
4239           || (curr->detail.index == largest_error_pos && msg == NULL
4240               && curr->detail.error != NULL))
4241         {
4242           largest_error_pos = curr->detail.index;
4243           record = curr;
4244           msg = record->detail.error;
4245         }
4246     }
4247
4248   gas_assert (largest_error_pos != -2 && record != NULL);
4249   DEBUG_TRACE ("Pick up error kind %s to report",
4250                operand_mismatch_kind_names[record->detail.kind]);
4251
4252   /* Output.  */
4253   output_operand_error_record (record, str);
4254 }
4255 \f
4256 /* Write an AARCH64 instruction to buf - always little-endian.  */
4257 static void
4258 put_aarch64_insn (char *buf, uint32_t insn)
4259 {
4260   unsigned char *where = (unsigned char *) buf;
4261   where[0] = insn;
4262   where[1] = insn >> 8;
4263   where[2] = insn >> 16;
4264   where[3] = insn >> 24;
4265 }
4266
4267 static uint32_t
4268 get_aarch64_insn (char *buf)
4269 {
4270   unsigned char *where = (unsigned char *) buf;
4271   uint32_t result;
4272   result = (where[0] | (where[1] << 8) | (where[2] << 16) | (where[3] << 24));
4273   return result;
4274 }
4275
4276 static void
4277 output_inst (struct aarch64_inst *new_inst)
4278 {
4279   char *to = NULL;
4280
4281   to = frag_more (INSN_SIZE);
4282
4283   frag_now->tc_frag_data.recorded = 1;
4284
4285   put_aarch64_insn (to, inst.base.value);
4286
4287   if (inst.reloc.type != BFD_RELOC_UNUSED)
4288     {
4289       fixS *fixp = fix_new_aarch64 (frag_now, to - frag_now->fr_literal,
4290                                     INSN_SIZE, &inst.reloc.exp,
4291                                     inst.reloc.pc_rel,
4292                                     inst.reloc.type);
4293       DEBUG_TRACE ("Prepared relocation fix up");
4294       /* Don't check the addend value against the instruction size,
4295          that's the job of our code in md_apply_fix(). */
4296       fixp->fx_no_overflow = 1;
4297       if (new_inst != NULL)
4298         fixp->tc_fix_data.inst = new_inst;
4299       if (aarch64_gas_internal_fixup_p ())
4300         {
4301           gas_assert (inst.reloc.opnd != AARCH64_OPND_NIL);
4302           fixp->tc_fix_data.opnd = inst.reloc.opnd;
4303           fixp->fx_addnumber = inst.reloc.flags;
4304         }
4305     }
4306
4307   dwarf2_emit_insn (INSN_SIZE);
4308 }
4309
4310 /* Link together opcodes of the same name.  */
4311
4312 struct templates
4313 {
4314   aarch64_opcode *opcode;
4315   struct templates *next;
4316 };
4317
4318 typedef struct templates templates;
4319
4320 static templates *
4321 lookup_mnemonic (const char *start, int len)
4322 {
4323   templates *templ = NULL;
4324
4325   templ = hash_find_n (aarch64_ops_hsh, start, len);
4326   return templ;
4327 }
4328
4329 /* Subroutine of md_assemble, responsible for looking up the primary
4330    opcode from the mnemonic the user wrote.  STR points to the
4331    beginning of the mnemonic. */
4332
4333 static templates *
4334 opcode_lookup (char **str)
4335 {
4336   char *end, *base;
4337   const aarch64_cond *cond;
4338   char condname[16];
4339   int len;
4340
4341   /* Scan up to the end of the mnemonic, which must end in white space,
4342      '.', or end of string.  */
4343   for (base = end = *str; is_part_of_name(*end); end++)
4344     if (*end == '.')
4345       break;
4346
4347   if (end == base)
4348     return 0;
4349
4350   inst.cond = COND_ALWAYS;
4351
4352   /* Handle a possible condition.  */
4353   if (end[0] == '.')
4354     {
4355       cond = hash_find_n (aarch64_cond_hsh, end + 1, 2);
4356       if (cond)
4357         {
4358           inst.cond = cond->value;
4359           *str = end + 3;
4360         }
4361       else
4362         {
4363           *str = end;
4364           return 0;
4365         }
4366     }
4367   else
4368     *str = end;
4369
4370   len = end - base;
4371
4372   if (inst.cond == COND_ALWAYS)
4373     {
4374       /* Look for unaffixed mnemonic.  */
4375       return lookup_mnemonic (base, len);
4376     }
4377   else if (len <= 13)
4378     {
4379       /* append ".c" to mnemonic if conditional */
4380       memcpy (condname, base, len);
4381       memcpy (condname + len, ".c", 2);
4382       base = condname;
4383       len += 2;
4384       return lookup_mnemonic (base, len);
4385     }
4386
4387   return NULL;
4388 }
4389
4390 /* Internal helper routine converting a vector neon_type_el structure
4391    *VECTYPE to a corresponding operand qualifier.  */
4392
4393 static inline aarch64_opnd_qualifier_t
4394 vectype_to_qualifier (const struct neon_type_el *vectype)
4395 {
4396   /* Element size in bytes indexed by neon_el_type.  */
4397   const unsigned char ele_size[5]
4398     = {1, 2, 4, 8, 16};
4399
4400   if (!vectype->defined || vectype->type == NT_invtype)
4401     goto vectype_conversion_fail;
4402
4403   gas_assert (vectype->type >= NT_b && vectype->type <= NT_q);
4404
4405   if (vectype->defined & NTA_HASINDEX)
4406     /* Vector element register.  */
4407     return AARCH64_OPND_QLF_S_B + vectype->type;
4408   else
4409     {
4410       /* Vector register.  */
4411       int reg_size = ele_size[vectype->type] * vectype->width;
4412       unsigned offset;
4413       if (reg_size != 16 && reg_size != 8)
4414         goto vectype_conversion_fail;
4415       /* The conversion is calculated based on the relation of the order of
4416          qualifiers to the vector element size and vector register size.  */
4417       offset = (vectype->type == NT_q)
4418         ? 8 : (vectype->type << 1) + (reg_size >> 4);
4419       gas_assert (offset <= 8);
4420       return AARCH64_OPND_QLF_V_8B + offset;
4421     }
4422
4423 vectype_conversion_fail:
4424   first_error (_("bad vector arrangement type"));
4425   return AARCH64_OPND_QLF_NIL;
4426 }
4427
4428 /* Process an optional operand that is found omitted from the assembly line.
4429    Fill *OPERAND for such an operand of type TYPE.  OPCODE points to the
4430    instruction's opcode entry while IDX is the index of this omitted operand.
4431    */
4432
4433 static void
4434 process_omitted_operand (enum aarch64_opnd type, const aarch64_opcode *opcode,
4435                          int idx, aarch64_opnd_info *operand)
4436 {
4437   aarch64_insn default_value = get_optional_operand_default_value (opcode);
4438   gas_assert (optional_operand_p (opcode, idx));
4439   gas_assert (!operand->present);
4440
4441   switch (type)
4442     {
4443     case AARCH64_OPND_Rd:
4444     case AARCH64_OPND_Rn:
4445     case AARCH64_OPND_Rm:
4446     case AARCH64_OPND_Rt:
4447     case AARCH64_OPND_Rt2:
4448     case AARCH64_OPND_Rs:
4449     case AARCH64_OPND_Ra:
4450     case AARCH64_OPND_Rt_SYS:
4451     case AARCH64_OPND_Rd_SP:
4452     case AARCH64_OPND_Rn_SP:
4453     case AARCH64_OPND_Fd:
4454     case AARCH64_OPND_Fn:
4455     case AARCH64_OPND_Fm:
4456     case AARCH64_OPND_Fa:
4457     case AARCH64_OPND_Ft:
4458     case AARCH64_OPND_Ft2:
4459     case AARCH64_OPND_Sd:
4460     case AARCH64_OPND_Sn:
4461     case AARCH64_OPND_Sm:
4462     case AARCH64_OPND_Vd:
4463     case AARCH64_OPND_Vn:
4464     case AARCH64_OPND_Vm:
4465     case AARCH64_OPND_VdD1:
4466     case AARCH64_OPND_VnD1:
4467       operand->reg.regno = default_value;
4468       break;
4469
4470     case AARCH64_OPND_Ed:
4471     case AARCH64_OPND_En:
4472     case AARCH64_OPND_Em:
4473       operand->reglane.regno = default_value;
4474       break;
4475
4476     case AARCH64_OPND_IDX:
4477     case AARCH64_OPND_BIT_NUM:
4478     case AARCH64_OPND_IMMR:
4479     case AARCH64_OPND_IMMS:
4480     case AARCH64_OPND_SHLL_IMM:
4481     case AARCH64_OPND_IMM_VLSL:
4482     case AARCH64_OPND_IMM_VLSR:
4483     case AARCH64_OPND_CCMP_IMM:
4484     case AARCH64_OPND_FBITS:
4485     case AARCH64_OPND_UIMM4:
4486     case AARCH64_OPND_UIMM3_OP1:
4487     case AARCH64_OPND_UIMM3_OP2:
4488     case AARCH64_OPND_IMM:
4489     case AARCH64_OPND_WIDTH:
4490     case AARCH64_OPND_UIMM7:
4491     case AARCH64_OPND_NZCV:
4492       operand->imm.value = default_value;
4493       break;
4494
4495     case AARCH64_OPND_EXCEPTION:
4496       inst.reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
4497       break;
4498
4499     case AARCH64_OPND_BARRIER_ISB:
4500       operand->barrier = aarch64_barrier_options + default_value;
4501
4502     default:
4503       break;
4504     }
4505 }
4506
4507 /* Process the relocation type for move wide instructions.
4508    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
4509
4510 static bfd_boolean
4511 process_movw_reloc_info (void)
4512 {
4513   int is32;
4514   unsigned shift;
4515
4516   is32 = inst.base.operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W ? 1 : 0;
4517
4518   if (inst.base.opcode->op == OP_MOVK)
4519     switch (inst.reloc.type)
4520       {
4521       case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
4522       case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
4523       case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
4524       case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
4525       case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
4526       case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
4527         set_syntax_error
4528           (_("the specified relocation type is not allowed for MOVK"));
4529         return FALSE;
4530       default:
4531         break;
4532       }
4533
4534   switch (inst.reloc.type)
4535     {
4536     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0:
4537     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
4538     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_NC:
4539     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
4540     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC:
4541       shift = 0;
4542       break;
4543     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1:
4544     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
4545     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_NC:
4546     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
4547     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC:
4548       shift = 16;
4549       break;
4550     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2:
4551     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
4552     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_NC:
4553     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
4554       if (is32)
4555         {
4556           set_fatal_syntax_error
4557             (_("the specified relocation type is not allowed for 32-bit "
4558                "register"));
4559           return FALSE;
4560         }
4561       shift = 32;
4562       break;
4563     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3:
4564       if (is32)
4565         {
4566           set_fatal_syntax_error
4567             (_("the specified relocation type is not allowed for 32-bit "
4568                "register"));
4569           return FALSE;
4570         }
4571       shift = 48;
4572       break;
4573     default:
4574       /* More cases should be added when more MOVW-related relocation types
4575          are supported in GAS.  */
4576       gas_assert (aarch64_gas_internal_fixup_p ());
4577       /* The shift amount should have already been set by the parser.  */
4578       return TRUE;
4579     }
4580   inst.base.operands[1].shifter.amount = shift;
4581   return TRUE;
4582 }
4583
4584 /* A primitive log caculator.  */
4585
4586 static inline unsigned int
4587 get_logsz (unsigned int size)
4588 {
4589   const unsigned char ls[16] =
4590     {0, 1, -1, 2, -1, -1, -1, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 4};
4591   if (size > 16)
4592     {
4593       gas_assert (0);
4594       return -1;
4595     }
4596   gas_assert (ls[size - 1] != (unsigned char)-1);
4597   return ls[size - 1];
4598 }
4599
4600 /* Determine and return the real reloc type code for an instruction
4601    with the pseudo reloc type code BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12.  */
4602
4603 static inline bfd_reloc_code_real_type
4604 ldst_lo12_determine_real_reloc_type (void)
4605 {
4606   int logsz;
4607   enum aarch64_opnd_qualifier opd0_qlf = inst.base.operands[0].qualifier;
4608   enum aarch64_opnd_qualifier opd1_qlf = inst.base.operands[1].qualifier;
4609
4610   const bfd_reloc_code_real_type reloc_ldst_lo12[5] = {
4611       BFD_RELOC_AARCH64_LDST8_LO12, BFD_RELOC_AARCH64_LDST16_LO12,
4612       BFD_RELOC_AARCH64_LDST32_LO12, BFD_RELOC_AARCH64_LDST64_LO12,
4613       BFD_RELOC_AARCH64_LDST128_LO12
4614   };
4615
4616   gas_assert (inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12);
4617   gas_assert (inst.base.opcode->operands[1] == AARCH64_OPND_ADDR_UIMM12);
4618
4619   if (opd1_qlf == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
4620     opd1_qlf =
4621       aarch64_get_expected_qualifier (inst.base.opcode->qualifiers_list,
4622                                       1, opd0_qlf, 0);
4623   gas_assert (opd1_qlf != AARCH64_OPND_QLF_NIL);
4624
4625   logsz = get_logsz (aarch64_get_qualifier_esize (opd1_qlf));
4626   gas_assert (logsz >= 0 && logsz <= 4);
4627
4628   return reloc_ldst_lo12[logsz];
4629 }
4630
4631 /* Check whether a register list REGINFO is valid.  The registers must be
4632    numbered in increasing order (modulo 32), in increments of one or two.
4633
4634    If ACCEPT_ALTERNATE is non-zero, the register numbers should be in
4635    increments of two.
4636
4637    Return FALSE if such a register list is invalid, otherwise return TRUE.  */
4638
4639 static bfd_boolean
4640 reg_list_valid_p (uint32_t reginfo, int accept_alternate)
4641 {
4642   uint32_t i, nb_regs, prev_regno, incr;
4643
4644   nb_regs = 1 + (reginfo & 0x3);
4645   reginfo >>= 2;
4646   prev_regno = reginfo & 0x1f;
4647   incr = accept_alternate ? 2 : 1;
4648
4649   for (i = 1; i < nb_regs; ++i)
4650     {
4651       uint32_t curr_regno;
4652       reginfo >>= 5;
4653       curr_regno = reginfo & 0x1f;
4654       if (curr_regno != ((prev_regno + incr) & 0x1f))
4655         return FALSE;
4656       prev_regno = curr_regno;
4657     }
4658
4659   return TRUE;
4660 }
4661
4662 /* Generic instruction operand parser.  This does no encoding and no
4663    semantic validation; it merely squirrels values away in the inst
4664    structure.  Returns TRUE or FALSE depending on whether the
4665    specified grammar matched.  */
4666
4667 static bfd_boolean
4668 parse_operands (char *str, const aarch64_opcode *opcode)
4669 {
4670   int i;
4671   char *backtrack_pos = 0;
4672   const enum aarch64_opnd *operands = opcode->operands;
4673
4674   clear_error ();
4675   skip_whitespace (str);
4676
4677   for (i = 0; operands[i] != AARCH64_OPND_NIL; i++)
4678     {
4679       int64_t val;
4680       int isreg32, isregzero;
4681       int comma_skipped_p = 0;
4682       aarch64_reg_type rtype;
4683       struct neon_type_el vectype;
4684       aarch64_opnd_info *info = &inst.base.operands[i];
4685
4686       DEBUG_TRACE ("parse operand %d", i);
4687
4688       /* Assign the operand code.  */
4689       info->type = operands[i];
4690
4691       if (optional_operand_p (opcode, i))
4692         {
4693           /* Remember where we are in case we need to backtrack.  */
4694           gas_assert (!backtrack_pos);
4695           backtrack_pos = str;
4696         }
4697
4698       /* Expect comma between operands; the backtrack mechanizm will take
4699          care of cases of omitted optional operand.  */
4700       if (i > 0 && ! skip_past_char (&str, ','))
4701         {
4702           set_syntax_error (_("comma expected between operands"));
4703           goto failure;
4704         }
4705       else
4706         comma_skipped_p = 1;
4707
4708       switch (operands[i])
4709         {
4710         case AARCH64_OPND_Rd:
4711         case AARCH64_OPND_Rn:
4712         case AARCH64_OPND_Rm:
4713         case AARCH64_OPND_Rt:
4714         case AARCH64_OPND_Rt2:
4715         case AARCH64_OPND_Rs:
4716         case AARCH64_OPND_Ra:
4717         case AARCH64_OPND_Rt_SYS:
4718         case AARCH64_OPND_PAIRREG:
4719           po_int_reg_or_fail (1, 0);
4720           break;
4721
4722         case AARCH64_OPND_Rd_SP:
4723         case AARCH64_OPND_Rn_SP:
4724           po_int_reg_or_fail (0, 1);
4725           break;
4726
4727         case AARCH64_OPND_Rm_EXT:
4728         case AARCH64_OPND_Rm_SFT:
4729           po_misc_or_fail (parse_shifter_operand
4730                            (&str, info, (operands[i] == AARCH64_OPND_Rm_EXT
4731                                          ? SHIFTED_ARITH_IMM
4732                                          : SHIFTED_LOGIC_IMM)));
4733           if (!info->shifter.operator_present)
4734             {
4735               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
4736                  kind to be explicit.  */
4737               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
4738               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
4739               /* For Rm_EXT, libopcodes will carry out further check on whether
4740                  or not stack pointer is used in the instruction (Recall that
4741                  "the extend operator is not optional unless at least one of
4742                  "Rd" or "Rn" is '11111' (i.e. WSP)").  */
4743             }
4744           break;
4745
4746         case AARCH64_OPND_Fd:
4747         case AARCH64_OPND_Fn:
4748         case AARCH64_OPND_Fm:
4749         case AARCH64_OPND_Fa:
4750         case AARCH64_OPND_Ft:
4751         case AARCH64_OPND_Ft2:
4752         case AARCH64_OPND_Sd:
4753         case AARCH64_OPND_Sn:
4754         case AARCH64_OPND_Sm:
4755           val = aarch64_reg_parse (&str, REG_TYPE_BHSDQ, &rtype, NULL);
4756           if (val == PARSE_FAIL)
4757             {
4758               first_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_BHSDQ)));
4759               goto failure;
4760             }
4761           gas_assert (rtype >= REG_TYPE_FP_B && rtype <= REG_TYPE_FP_Q);
4762
4763           info->reg.regno = val;
4764           info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_B + (rtype - REG_TYPE_FP_B);
4765           break;
4766
4767         case AARCH64_OPND_Vd:
4768         case AARCH64_OPND_Vn:
4769         case AARCH64_OPND_Vm:
4770           val = aarch64_reg_parse (&str, REG_TYPE_VN, NULL, &vectype);
4771           if (val == PARSE_FAIL)
4772             {
4773               first_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_VN)));
4774               goto failure;
4775             }
4776           if (vectype.defined & NTA_HASINDEX)
4777             goto failure;
4778
4779           info->reg.regno = val;
4780           info->qualifier = vectype_to_qualifier (&vectype);
4781           if (info->qualifier == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
4782             goto failure;
4783           break;
4784
4785         case AARCH64_OPND_VdD1:
4786         case AARCH64_OPND_VnD1:
4787           val = aarch64_reg_parse (&str, REG_TYPE_VN, NULL, &vectype);
4788           if (val == PARSE_FAIL)
4789             {
4790               set_first_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_VN)));
4791               goto failure;
4792             }
4793           if (vectype.type != NT_d || vectype.index != 1)
4794             {
4795               set_fatal_syntax_error
4796                 (_("the top half of a 128-bit FP/SIMD register is expected"));
4797               goto failure;
4798             }
4799           info->reg.regno = val;
4800           /* N.B: VdD1 and VnD1 are treated as an fp or advsimd scalar register
4801              here; it is correct for the purpose of encoding/decoding since
4802              only the register number is explicitly encoded in the related
4803              instructions, although this appears a bit hacky.  */
4804           info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_D;
4805           break;
4806
4807         case AARCH64_OPND_Ed:
4808         case AARCH64_OPND_En:
4809         case AARCH64_OPND_Em:
4810           val = aarch64_reg_parse (&str, REG_TYPE_VN, NULL, &vectype);
4811           if (val == PARSE_FAIL)
4812             {
4813               first_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_VN)));
4814               goto failure;
4815             }
4816           if (vectype.type == NT_invtype || !(vectype.defined & NTA_HASINDEX))
4817             goto failure;
4818
4819           info->reglane.regno = val;
4820           info->reglane.index = vectype.index;
4821           info->qualifier = vectype_to_qualifier (&vectype);
4822           if (info->qualifier == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
4823             goto failure;
4824           break;
4825
4826         case AARCH64_OPND_LVn:
4827         case AARCH64_OPND_LVt:
4828         case AARCH64_OPND_LVt_AL:
4829         case AARCH64_OPND_LEt:
4830           if ((val = parse_neon_reg_list (&str, &vectype)) == PARSE_FAIL)
4831             goto failure;
4832           if (! reg_list_valid_p (val, /* accept_alternate */ 0))
4833             {
4834               set_fatal_syntax_error (_("invalid register list"));
4835               goto failure;
4836             }
4837           info->reglist.first_regno = (val >> 2) & 0x1f;
4838           info->reglist.num_regs = (val & 0x3) + 1;
4839           if (operands[i] == AARCH64_OPND_LEt)
4840             {
4841               if (!(vectype.defined & NTA_HASINDEX))
4842                 goto failure;
4843               info->reglist.has_index = 1;
4844               info->reglist.index = vectype.index;
4845             }
4846           else if (!(vectype.defined & NTA_HASTYPE))
4847             goto failure;
4848           info->qualifier = vectype_to_qualifier (&vectype);
4849           if (info->qualifier == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
4850             goto failure;
4851           break;
4852
4853         case AARCH64_OPND_Cn:
4854         case AARCH64_OPND_Cm:
4855           po_reg_or_fail (REG_TYPE_CN);
4856           if (val > 15)
4857             {
4858               set_fatal_syntax_error (_(get_reg_expected_msg (REG_TYPE_CN)));
4859               goto failure;
4860             }
4861           inst.base.operands[i].reg.regno = val;
4862           break;
4863
4864         case AARCH64_OPND_SHLL_IMM:
4865         case AARCH64_OPND_IMM_VLSR:
4866           po_imm_or_fail (1, 64);
4867           info->imm.value = val;
4868           break;
4869
4870         case AARCH64_OPND_CCMP_IMM:
4871         case AARCH64_OPND_FBITS:
4872         case AARCH64_OPND_UIMM4:
4873         case AARCH64_OPND_UIMM3_OP1:
4874         case AARCH64_OPND_UIMM3_OP2:
4875         case AARCH64_OPND_IMM_VLSL:
4876         case AARCH64_OPND_IMM:
4877         case AARCH64_OPND_WIDTH:
4878           po_imm_nc_or_fail ();
4879           info->imm.value = val;
4880           break;
4881
4882         case AARCH64_OPND_UIMM7:
4883           po_imm_or_fail (0, 127);
4884           info->imm.value = val;
4885           break;
4886
4887         case AARCH64_OPND_IDX:
4888         case AARCH64_OPND_BIT_NUM:
4889         case AARCH64_OPND_IMMR:
4890         case AARCH64_OPND_IMMS:
4891           po_imm_or_fail (0, 63);
4892           info->imm.value = val;
4893           break;
4894
4895         case AARCH64_OPND_IMM0:
4896           po_imm_nc_or_fail ();
4897           if (val != 0)
4898             {
4899               set_fatal_syntax_error (_("immediate zero expected"));
4900               goto failure;
4901             }
4902           info->imm.value = 0;
4903           break;
4904
4905         case AARCH64_OPND_FPIMM0:
4906           {
4907             int qfloat;
4908             bfd_boolean res1 = FALSE, res2 = FALSE;
4909             /* N.B. -0.0 will be rejected; although -0.0 shouldn't be rejected,
4910                it is probably not worth the effort to support it.  */
4911             if (!(res1 = parse_aarch64_imm_float (&str, &qfloat, FALSE))
4912                 && !(res2 = parse_constant_immediate (&str, &val)))
4913               goto failure;
4914             if ((res1 && qfloat == 0) || (res2 && val == 0))
4915               {
4916                 info->imm.value = 0;
4917                 info->imm.is_fp = 1;
4918                 break;
4919               }
4920             set_fatal_syntax_error (_("immediate zero expected"));
4921             goto failure;
4922           }
4923
4924         case AARCH64_OPND_IMM_MOV:
4925           {
4926             char *saved = str;
4927             if (reg_name_p (str, REG_TYPE_R_Z_SP) ||
4928                 reg_name_p (str, REG_TYPE_VN))
4929               goto failure;
4930             str = saved;
4931             po_misc_or_fail (my_get_expression (&inst.reloc.exp, &str,
4932                                                 GE_OPT_PREFIX, 1));
4933             /* The MOV immediate alias will be fixed up by fix_mov_imm_insn
4934                later.  fix_mov_imm_insn will try to determine a machine
4935                instruction (MOVZ, MOVN or ORR) for it and will issue an error
4936                message if the immediate cannot be moved by a single
4937                instruction.  */
4938             aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 1);
4939             inst.base.operands[i].skip = 1;
4940           }
4941           break;
4942
4943         case AARCH64_OPND_SIMD_IMM:
4944         case AARCH64_OPND_SIMD_IMM_SFT:
4945           if (! parse_big_immediate (&str, &val))
4946             goto failure;
4947           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
4948                                               /* addr_off_p */ 0,
4949                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
4950                                               /* skip_p */ 1);
4951           /* Parse shift.
4952              N.B. although AARCH64_OPND_SIMD_IMM doesn't permit any
4953              shift, we don't check it here; we leave the checking to
4954              the libopcodes (operand_general_constraint_met_p).  By
4955              doing this, we achieve better diagnostics.  */
4956           if (skip_past_comma (&str)
4957               && ! parse_shift (&str, info, SHIFTED_LSL_MSL))
4958             goto failure;
4959           if (!info->shifter.operator_present
4960               && info->type == AARCH64_OPND_SIMD_IMM_SFT)
4961             {
4962               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
4963                  kind to be explicit.  */
4964               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
4965               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
4966             }
4967           break;
4968
4969         case AARCH64_OPND_FPIMM:
4970         case AARCH64_OPND_SIMD_FPIMM:
4971           {
4972             int qfloat;
4973             bfd_boolean dp_p
4974               = (aarch64_get_qualifier_esize (inst.base.operands[0].qualifier)
4975                  == 8);
4976             if (! parse_aarch64_imm_float (&str, &qfloat, dp_p))
4977               goto failure;
4978             if (qfloat == 0)
4979               {
4980                 set_fatal_syntax_error (_("invalid floating-point constant"));
4981                 goto failure;
4982               }
4983             inst.base.operands[i].imm.value = encode_imm_float_bits (qfloat);
4984             inst.base.operands[i].imm.is_fp = 1;
4985           }
4986           break;
4987
4988         case AARCH64_OPND_LIMM:
4989           po_misc_or_fail (parse_shifter_operand (&str, info,
4990                                                   SHIFTED_LOGIC_IMM));
4991           if (info->shifter.operator_present)
4992             {
4993               set_fatal_syntax_error
4994                 (_("shift not allowed for bitmask immediate"));
4995               goto failure;
4996             }
4997           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
4998                                               /* addr_off_p */ 0,
4999                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
5000                                               /* skip_p */ 1);
5001           break;
5002
5003         case AARCH64_OPND_AIMM:
5004           if (opcode->op == OP_ADD)
5005             /* ADD may have relocation types.  */
5006             po_misc_or_fail (parse_shifter_operand_reloc (&str, info,
5007                                                           SHIFTED_ARITH_IMM));
5008           else
5009             po_misc_or_fail (parse_shifter_operand (&str, info,
5010                                                     SHIFTED_ARITH_IMM));
5011           switch (inst.reloc.type)
5012             {
5013             case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12:
5014               info->shifter.amount = 12;
5015               break;
5016             case BFD_RELOC_UNUSED:
5017               aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 0);
5018               if (info->shifter.kind != AARCH64_MOD_NONE)
5019                 inst.reloc.flags = FIXUP_F_HAS_EXPLICIT_SHIFT;
5020               inst.reloc.pc_rel = 0;
5021               break;
5022             default:
5023               break;
5024             }
5025           info->imm.value = 0;
5026           if (!info->shifter.operator_present)
5027             {
5028               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
5029                  kind to be explicit.  */
5030               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
5031               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
5032             }
5033           break;
5034
5035         case AARCH64_OPND_HALF:
5036             {
5037               /* #<imm16> or relocation.  */
5038               int internal_fixup_p;
5039               po_misc_or_fail (parse_half (&str, &internal_fixup_p));
5040               if (internal_fixup_p)
5041                 aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 0);
5042               skip_whitespace (str);
5043               if (skip_past_comma (&str))
5044                 {
5045                   /* {, LSL #<shift>}  */
5046                   if (! aarch64_gas_internal_fixup_p ())
5047                     {
5048                       set_fatal_syntax_error (_("can't mix relocation modifier "
5049                                                 "with explicit shift"));
5050                       goto failure;
5051                     }
5052                   po_misc_or_fail (parse_shift (&str, info, SHIFTED_LSL));
5053                 }
5054               else
5055                 inst.base.operands[i].shifter.amount = 0;
5056               inst.base.operands[i].shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
5057               inst.base.operands[i].imm.value = 0;
5058               if (! process_movw_reloc_info ())
5059                 goto failure;
5060             }
5061           break;
5062
5063         case AARCH64_OPND_EXCEPTION:
5064           po_misc_or_fail (parse_immediate_expression (&str, &inst.reloc.exp));
5065           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5066                                               /* addr_off_p */ 0,
5067                                               /* need_libopcodes_p */ 0,
5068                                               /* skip_p */ 1);
5069           break;
5070
5071         case AARCH64_OPND_NZCV:
5072           {
5073             const asm_nzcv *nzcv = hash_find_n (aarch64_nzcv_hsh, str, 4);
5074             if (nzcv != NULL)
5075               {
5076                 str += 4;
5077                 info->imm.value = nzcv->value;
5078                 break;
5079               }
5080             po_imm_or_fail (0, 15);
5081             info->imm.value = val;
5082           }
5083           break;
5084
5085         case AARCH64_OPND_COND:
5086         case AARCH64_OPND_COND1:
5087           info->cond = hash_find_n (aarch64_cond_hsh, str, 2);
5088           str += 2;
5089           if (info->cond == NULL)
5090             {
5091               set_syntax_error (_("invalid condition"));
5092               goto failure;
5093             }
5094           else if (operands[i] == AARCH64_OPND_COND1
5095                    && (info->cond->value & 0xe) == 0xe)
5096             {
5097               /* Not allow AL or NV.  */
5098               set_default_error ();
5099               goto failure;
5100             }
5101           break;
5102
5103         case AARCH64_OPND_ADDR_ADRP:
5104           po_misc_or_fail (parse_adrp (&str));
5105           /* Clear the value as operand needs to be relocated.  */
5106           info->imm.value = 0;
5107           break;
5108
5109         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL14:
5110         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL19:
5111         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL21:
5112         case AARCH64_OPND_ADDR_PCREL26:
5113           po_misc_or_fail (parse_address_reloc (&str, info));
5114           if (!info->addr.pcrel)
5115             {
5116               set_syntax_error (_("invalid pc-relative address"));
5117               goto failure;
5118             }
5119           if (inst.gen_lit_pool
5120               && (opcode->iclass != loadlit || opcode->op == OP_PRFM_LIT))
5121             {
5122               /* Only permit "=value" in the literal load instructions.
5123                  The literal will be generated by programmer_friendly_fixup.  */
5124               set_syntax_error (_("invalid use of \"=immediate\""));
5125               goto failure;
5126             }
5127           if (inst.reloc.exp.X_op == O_symbol && find_reloc_table_entry (&str))
5128             {
5129               set_syntax_error (_("unrecognized relocation suffix"));
5130               goto failure;
5131             }
5132           if (inst.reloc.exp.X_op == O_constant && !inst.gen_lit_pool)
5133             {
5134               info->imm.value = inst.reloc.exp.X_add_number;
5135               inst.reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
5136             }
5137           else
5138             {
5139               info->imm.value = 0;
5140               if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_UNUSED)
5141                 switch (opcode->iclass)
5142                   {
5143                   case compbranch:
5144                   case condbranch:
5145                     /* e.g. CBZ or B.COND  */
5146                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL19);
5147                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_BRANCH19;
5148                     break;
5149                   case testbranch:
5150                     /* e.g. TBZ  */
5151                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL14);
5152                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_TSTBR14;
5153                     break;
5154                   case branch_imm:
5155                     /* e.g. B or BL  */
5156                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL26);
5157                     inst.reloc.type =
5158                       (opcode->op == OP_BL) ? BFD_RELOC_AARCH64_CALL26
5159                          : BFD_RELOC_AARCH64_JUMP26;
5160                     break;
5161                   case loadlit:
5162                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL19);
5163                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_LD_LO19_PCREL;
5164                     break;
5165                   case pcreladdr:
5166                     gas_assert (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL21);
5167                     inst.reloc.type = BFD_RELOC_AARCH64_ADR_LO21_PCREL;
5168                     break;
5169                   default:
5170                     gas_assert (0);
5171                     abort ();
5172                   }
5173               inst.reloc.pc_rel = 1;
5174             }
5175           break;
5176
5177         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMPLE:
5178         case AARCH64_OPND_SIMD_ADDR_SIMPLE:
5179           /* [<Xn|SP>{, #<simm>}]  */
5180           po_char_or_fail ('[');
5181           po_reg_or_fail (REG_TYPE_R64_SP);
5182           /* Accept optional ", #0".  */
5183           if (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_SIMPLE
5184               && skip_past_char (&str, ','))
5185             {
5186               skip_past_char (&str, '#');
5187               if (! skip_past_char (&str, '0'))
5188                 {
5189                   set_fatal_syntax_error
5190                     (_("the optional immediate offset can only be 0"));
5191                   goto failure;
5192                 }
5193             }
5194           po_char_or_fail (']');
5195           info->addr.base_regno = val;
5196           break;
5197
5198         case AARCH64_OPND_ADDR_REGOFF:
5199           /* [<Xn|SP>, <R><m>{, <extend> {<amount>}}]  */
5200           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info, 0));
5201           if (info->addr.pcrel || !info->addr.offset.is_reg
5202               || !info->addr.preind || info->addr.postind
5203               || info->addr.writeback)
5204             {
5205               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5206               goto failure;
5207             }
5208           if (!info->shifter.operator_present)
5209             {
5210               /* Default to LSL if not present.  Libopcodes prefers shifter
5211                  kind to be explicit.  */
5212               gas_assert (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_NONE);
5213               info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
5214             }
5215           /* Qualifier to be deduced by libopcodes.  */
5216           break;
5217
5218         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM7:
5219           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info, 0));
5220           if (info->addr.pcrel || info->addr.offset.is_reg
5221               || (!info->addr.preind && !info->addr.postind))
5222             {
5223               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5224               goto failure;
5225             }
5226           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5227                                               /* addr_off_p */ 1,
5228                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
5229                                               /* skip_p */ 0);
5230           break;
5231
5232         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9:
5233         case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9_2:
5234           po_misc_or_fail (parse_address_reloc (&str, info));
5235           if (info->addr.pcrel || info->addr.offset.is_reg
5236               || (!info->addr.preind && !info->addr.postind)
5237               || (operands[i] == AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9_2
5238                   && info->addr.writeback))
5239             {
5240               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5241               goto failure;
5242             }
5243           if (inst.reloc.type != BFD_RELOC_UNUSED)
5244             {
5245               set_syntax_error (_("relocation not allowed"));
5246               goto failure;
5247             }
5248           assign_imm_if_const_or_fixup_later (&inst.reloc, info,
5249                                               /* addr_off_p */ 1,
5250                                               /* need_libopcodes_p */ 1,
5251                                               /* skip_p */ 0);
5252           break;
5253
5254         case AARCH64_OPND_ADDR_UIMM12:
5255           po_misc_or_fail (parse_address_reloc (&str, info));
5256           if (info->addr.pcrel || info->addr.offset.is_reg
5257               || !info->addr.preind || info->addr.writeback)
5258             {
5259               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5260               goto failure;
5261             }
5262           if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_UNUSED)
5263             aarch64_set_gas_internal_fixup (&inst.reloc, info, 1);
5264           else if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_AARCH64_LDST_LO12)
5265             inst.reloc.type = ldst_lo12_determine_real_reloc_type ();
5266           /* Leave qualifier to be determined by libopcodes.  */
5267           break;
5268
5269         case AARCH64_OPND_SIMD_ADDR_POST:
5270           /* [<Xn|SP>], <Xm|#<amount>>  */
5271           po_misc_or_fail (parse_address (&str, info, 1));
5272           if (!info->addr.postind || !info->addr.writeback)
5273             {
5274               set_syntax_error (_("invalid addressing mode"));
5275               goto failure;
5276             }
5277           if (!info->addr.offset.is_reg)
5278             {
5279               if (inst.reloc.exp.X_op == O_constant)
5280                 info->addr.offset.imm = inst.reloc.exp.X_add_number;
5281               else
5282                 {
5283                   set_fatal_syntax_error
5284                     (_("writeback value should be an immediate constant"));
5285                   goto failure;
5286                 }
5287             }
5288           /* No qualifier.  */
5289           break;
5290
5291         case AARCH64_OPND_SYSREG:
5292           if ((val = parse_sys_reg (&str, aarch64_sys_regs_hsh, 1))
5293               == PARSE_FAIL)
5294             {
5295               set_syntax_error (_("unknown or missing system register name"));
5296               goto failure;
5297             }
5298           inst.base.operands[i].sysreg = val;
5299           break;
5300
5301         case AARCH64_OPND_PSTATEFIELD:
5302           if ((val = parse_sys_reg (&str, aarch64_pstatefield_hsh, 0))
5303               == PARSE_FAIL)
5304             {
5305               set_syntax_error (_("unknown or missing PSTATE field name"));
5306               goto failure;
5307             }
5308           inst.base.operands[i].pstatefield = val;
5309           break;
5310
5311         case AARCH64_OPND_SYSREG_IC:
5312           inst.base.operands[i].sysins_op =
5313             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_ic_hsh);
5314           goto sys_reg_ins;
5315         case AARCH64_OPND_SYSREG_DC:
5316           inst.base.operands[i].sysins_op =
5317             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_dc_hsh);
5318           goto sys_reg_ins;
5319         case AARCH64_OPND_SYSREG_AT:
5320           inst.base.operands[i].sysins_op =
5321             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_at_hsh);
5322           goto sys_reg_ins;
5323         case AARCH64_OPND_SYSREG_TLBI:
5324           inst.base.operands[i].sysins_op =
5325             parse_sys_ins_reg (&str, aarch64_sys_regs_tlbi_hsh);
5326 sys_reg_ins:
5327           if (inst.base.operands[i].sysins_op == NULL)
5328             {
5329               set_fatal_syntax_error ( _("unknown or missing operation name"));
5330               goto failure;
5331             }
5332           break;
5333
5334         case AARCH64_OPND_BARRIER:
5335         case AARCH64_OPND_BARRIER_ISB:
5336           val = parse_barrier (&str);
5337           if (val != PARSE_FAIL
5338               && operands[i] == AARCH64_OPND_BARRIER_ISB && val != 0xf)
5339             {
5340               /* ISB only accepts options name 'sy'.  */
5341               set_syntax_error
5342                 (_("the specified option is not accepted in ISB"));
5343               /* Turn off backtrack as this optional operand is present.  */
5344               backtrack_pos = 0;
5345               goto failure;
5346             }
5347           /* This is an extension to accept a 0..15 immediate.  */
5348           if (val == PARSE_FAIL)
5349             po_imm_or_fail (0, 15);
5350           info->barrier = aarch64_barrier_options + val;
5351           break;
5352
5353         case AARCH64_OPND_PRFOP:
5354           val = parse_pldop (&str);
5355           /* This is an extension to accept a 0..31 immediate.  */
5356           if (val == PARSE_FAIL)
5357             po_imm_or_fail (0, 31);
5358           inst.base.operands[i].prfop = aarch64_prfops + val;
5359           break;
5360
5361         default:
5362           as_fatal (_("unhandled operand code %d"), operands[i]);
5363         }
5364
5365       /* If we get here, this operand was successfully parsed.  */
5366       inst.base.operands[i].present = 1;
5367       continue;
5368
5369 failure:
5370       /* The parse routine should already have set the error, but in case
5371          not, set a default one here.  */
5372       if (! error_p ())
5373         set_default_error ();
5374
5375       if (! backtrack_pos)
5376         goto parse_operands_return;
5377
5378       {
5379         /* We reach here because this operand is marked as optional, and
5380            either no operand was supplied or the operand was supplied but it
5381            was syntactically incorrect.  In the latter case we report an
5382            error.  In the former case we perform a few more checks before
5383            dropping through to the code to insert the default operand.  */
5384
5385         char *tmp = backtrack_pos;
5386         char endchar = END_OF_INSN;
5387
5388         if (i != (aarch64_num_of_operands (opcode) - 1))
5389           endchar = ',';
5390         skip_past_char (&tmp, ',');
5391
5392         if (*tmp != endchar)
5393           /* The user has supplied an operand in the wrong format.  */
5394           goto parse_operands_return;
5395
5396         /* Make sure there is not a comma before the optional operand.
5397            For example the fifth operand of 'sys' is optional:
5398
5399              sys #0,c0,c0,#0,  <--- wrong
5400              sys #0,c0,c0,#0   <--- correct.  */
5401         if (comma_skipped_p && i && endchar == END_OF_INSN)
5402           {
5403             set_fatal_syntax_error
5404               (_("unexpected comma before the omitted optional operand"));
5405             goto parse_operands_return;
5406           }
5407       }
5408
5409       /* Reaching here means we are dealing with an optional operand that is
5410          omitted from the assembly line.  */
5411       gas_assert (optional_operand_p (opcode, i));
5412       info->present = 0;
5413       process_omitted_operand (operands[i], opcode, i, info);
5414
5415       /* Try again, skipping the optional operand at backtrack_pos.  */
5416       str = backtrack_pos;
5417       backtrack_pos = 0;
5418
5419       /* Clear any error record after the omitted optional operand has been
5420          successfully handled.  */
5421       clear_error ();
5422     }
5423
5424   /* Check if we have parsed all the operands.  */
5425   if (*str != '\0' && ! error_p ())
5426     {
5427       /* Set I to the index of the last present operand; this is
5428          for the purpose of diagnostics.  */
5429       for (i -= 1; i >= 0 && !inst.base.operands[i].present; --i)
5430         ;
5431       set_fatal_syntax_error
5432         (_("unexpected characters following instruction"));
5433     }
5434
5435 parse_operands_return:
5436
5437   if (error_p ())
5438     {
5439       DEBUG_TRACE ("parsing FAIL: %s - %s",
5440                    operand_mismatch_kind_names[get_error_kind ()],
5441                    get_error_message ());
5442       /* Record the operand error properly; this is useful when there
5443          are multiple instruction templates for a mnemonic name, so that
5444          later on, we can select the error that most closely describes
5445          the problem.  */
5446       record_operand_error (opcode, i, get_error_kind (),
5447                             get_error_message ());
5448       return FALSE;
5449     }
5450   else
5451     {
5452       DEBUG_TRACE ("parsing SUCCESS");
5453       return TRUE;
5454     }
5455 }
5456
5457 /* It does some fix-up to provide some programmer friendly feature while
5458    keeping the libopcodes happy, i.e. libopcodes only accepts
5459    the preferred architectural syntax.
5460    Return FALSE if there is any failure; otherwise return TRUE.  */
5461
5462 static bfd_boolean
5463 programmer_friendly_fixup (aarch64_instruction *instr)
5464 {
5465   aarch64_inst *base = &instr->base;
5466   const aarch64_opcode *opcode = base->opcode;
5467   enum aarch64_op op = opcode->op;
5468   aarch64_opnd_info *operands = base->operands;
5469
5470   DEBUG_TRACE ("enter");
5471
5472   switch (opcode->iclass)
5473     {
5474     case testbranch:
5475       /* TBNZ Xn|Wn, #uimm6, label
5476          Test and Branch Not Zero: conditionally jumps to label if bit number
5477          uimm6 in register Xn is not zero.  The bit number implies the width of
5478          the register, which may be written and should be disassembled as Wn if
5479          uimm is less than 32.  */
5480       if (operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W)
5481         {
5482           if (operands[1].imm.value >= 32)
5483             {
5484               record_operand_out_of_range_error (opcode, 1, _("immediate value"),
5485                                                  0, 31);
5486               return FALSE;
5487             }
5488           operands[0].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_X;
5489         }
5490       break;
5491     case loadlit:
5492       /* LDR Wt, label | =value
5493          As a convenience assemblers will typically permit the notation
5494          "=value" in conjunction with the pc-relative literal load instructions
5495          to automatically place an immediate value or symbolic address in a
5496          nearby literal pool and generate a hidden label which references it.
5497          ISREG has been set to 0 in the case of =value.  */
5498       if (instr->gen_lit_pool
5499           && (op == OP_LDR_LIT || op == OP_LDRV_LIT || op == OP_LDRSW_LIT))
5500         {
5501           int size = aarch64_get_qualifier_esize (operands[0].qualifier);
5502           if (op == OP_LDRSW_LIT)
5503             size = 4;
5504           if (instr->reloc.exp.X_op != O_constant
5505               && instr->reloc.exp.X_op != O_big
5506               && instr->reloc.exp.X_op != O_symbol)
5507             {
5508               record_operand_error (opcode, 1,
5509                                     AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR,
5510                                     _("constant expression expected"));
5511               return FALSE;
5512             }
5513           if (! add_to_lit_pool (&instr->reloc.exp, size))
5514             {
5515               record_operand_error (opcode, 1,
5516                                     AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR,
5517                                     _("literal pool insertion failed"));
5518               return FALSE;
5519             }
5520         }
5521       break;
5522     case log_shift:
5523     case bitfield:
5524       /* UXT[BHW] Wd, Wn
5525          Unsigned Extend Byte|Halfword|Word: UXT[BH] is architectural alias
5526          for UBFM Wd,Wn,#0,#7|15, while UXTW is pseudo instruction which is
5527          encoded using ORR Wd, WZR, Wn (MOV Wd,Wn).
5528          A programmer-friendly assembler should accept a destination Xd in
5529          place of Wd, however that is not the preferred form for disassembly.
5530          */
5531       if ((op == OP_UXTB || op == OP_UXTH || op == OP_UXTW)
5532           && operands[1].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W
5533           && operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_X)
5534         operands[0].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W;
5535       break;
5536
5537     case addsub_ext:
5538         {
5539           /* In the 64-bit form, the final register operand is written as Wm
5540              for all but the (possibly omitted) UXTX/LSL and SXTX
5541              operators.
5542              As a programmer-friendly assembler, we accept e.g.
5543              ADDS <Xd>, <Xn|SP>, <Xm>{, UXTB {#<amount>}} and change it to
5544              ADDS <Xd>, <Xn|SP>, <Wm>{, UXTB {#<amount>}}.  */
5545           int idx = aarch64_operand_index (opcode->operands,
5546                                            AARCH64_OPND_Rm_EXT);
5547           gas_assert (idx == 1 || idx == 2);
5548           if (operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_X
5549               && operands[idx].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_X
5550               && operands[idx].shifter.kind != AARCH64_MOD_LSL
5551               && operands[idx].shifter.kind != AARCH64_MOD_UXTX
5552               && operands[idx].shifter.kind != AARCH64_MOD_SXTX)
5553             operands[idx].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W;
5554         }
5555       break;
5556
5557     default:
5558       break;
5559     }
5560
5561   DEBUG_TRACE ("exit with SUCCESS");
5562   return TRUE;
5563 }
5564
5565 /* Check for loads and stores that will cause unpredictable behavior.  */
5566
5567 static void
5568 warn_unpredictable_ldst (aarch64_instruction *instr, char *str)
5569 {
5570   aarch64_inst *base = &instr->base;
5571   const aarch64_opcode *opcode = base->opcode;
5572   const aarch64_opnd_info *opnds = base->operands;
5573   switch (opcode->iclass)
5574     {
5575     case ldst_pos:
5576     case ldst_imm9:
5577     case ldst_unscaled:
5578     case ldst_unpriv:
5579       /* Loading/storing the base register is unpredictable if writeback.  */
5580       if ((aarch64_get_operand_class (opnds[0].type)
5581            == AARCH64_OPND_CLASS_INT_REG)
5582           && opnds[0].reg.regno == opnds[1].addr.base_regno
5583           && opnds[1].addr.base_regno != REG_SP
5584           && opnds[1].addr.writeback)
5585         as_warn (_("unpredictable transfer with writeback -- `%s'"), str);
5586       break;
5587     case ldstpair_off:
5588     case ldstnapair_offs:
5589     case ldstpair_indexed:
5590       /* Loading/storing the base register is unpredictable if writeback.  */
5591       if ((aarch64_get_operand_class (opnds[0].type)
5592            == AARCH64_OPND_CLASS_INT_REG)
5593           && (opnds[0].reg.regno == opnds[2].addr.base_regno
5594             || opnds[1].reg.regno == opnds[2].addr.base_regno)
5595           && opnds[2].addr.base_regno != REG_SP
5596           && opnds[2].addr.writeback)
5597             as_warn (_("unpredictable transfer with writeback -- `%s'"), str);
5598       /* Load operations must load different registers.  */
5599       if ((opcode->opcode & (1 << 22))
5600           && opnds[0].reg.regno == opnds[1].reg.regno)
5601             as_warn (_("unpredictable load of register pair -- `%s'"), str);
5602       break;
5603     default:
5604       break;
5605     }
5606 }
5607
5608 /* A wrapper function to interface with libopcodes on encoding and
5609    record the error message if there is any.
5610
5611    Return TRUE on success; otherwise return FALSE.  */
5612
5613 static bfd_boolean
5614 do_encode (const aarch64_opcode *opcode, aarch64_inst *instr,
5615            aarch64_insn *code)
5616 {
5617   aarch64_operand_error error_info;
5618   error_info.kind = AARCH64_OPDE_NIL;
5619   if (aarch64_opcode_encode (opcode, instr, code, NULL, &error_info))
5620     return TRUE;
5621   else
5622     {
5623       gas_assert (error_info.kind != AARCH64_OPDE_NIL);
5624       record_operand_error_info (opcode, &error_info);
5625       return FALSE;
5626     }
5627 }
5628
5629 #ifdef DEBUG_AARCH64
5630 static inline void
5631 dump_opcode_operands (const aarch64_opcode *opcode)
5632 {
5633   int i = 0;
5634   while (opcode->operands[i] != AARCH64_OPND_NIL)
5635     {
5636       aarch64_verbose ("\t\t opnd%d: %s", i,
5637                        aarch64_get_operand_name (opcode->operands[i])[0] != '\0'
5638                        ? aarch64_get_operand_name (opcode->operands[i])
5639                        : aarch64_get_operand_desc (opcode->operands[i]));
5640       ++i;
5641     }
5642 }
5643 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
5644
5645 /* This is the guts of the machine-dependent assembler.  STR points to a
5646    machine dependent instruction.  This function is supposed to emit
5647    the frags/bytes it assembles to.  */
5648
5649 void
5650 md_assemble (char *str)
5651 {
5652   char *p = str;
5653   templates *template;
5654   aarch64_opcode *opcode;
5655   aarch64_inst *inst_base;
5656   unsigned saved_cond;
5657
5658   /* Align the previous label if needed.  */
5659   if (last_label_seen != NULL)
5660     {
5661       symbol_set_frag (last_label_seen, frag_now);
5662       S_SET_VALUE (last_label_seen, (valueT) frag_now_fix ());
5663       S_SET_SEGMENT (last_label_seen, now_seg);
5664     }
5665
5666   inst.reloc.type = BFD_RELOC_UNUSED;
5667
5668   DEBUG_TRACE ("\n\n");
5669   DEBUG_TRACE ("==============================");
5670   DEBUG_TRACE ("Enter md_assemble with %s", str);
5671
5672   template = opcode_lookup (&p);
5673   if (!template)
5674     {
5675       /* It wasn't an instruction, but it might be a register alias of
5676          the form alias .req reg directive.  */
5677       if (!create_register_alias (str, p))
5678         as_bad (_("unknown mnemonic `%s' -- `%s'"), get_mnemonic_name (str),
5679                 str);
5680       return;
5681     }
5682
5683   skip_whitespace (p);
5684   if (*p == ',')
5685     {
5686       as_bad (_("unexpected comma after the mnemonic name `%s' -- `%s'"),
5687               get_mnemonic_name (str), str);
5688       return;
5689     }
5690
5691   init_operand_error_report ();
5692
5693   saved_cond = inst.cond;
5694   reset_aarch64_instruction (&inst);
5695   inst.cond = saved_cond;
5696
5697   /* Iterate through all opcode entries with the same mnemonic name.  */
5698   do
5699     {
5700       opcode = template->opcode;
5701
5702       DEBUG_TRACE ("opcode %s found", opcode->name);
5703 #ifdef DEBUG_AARCH64
5704       if (debug_dump)
5705         dump_opcode_operands (opcode);
5706 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
5707
5708     /* Sections are assumed to start aligned. In executable section, there is no
5709        MAP_DATA symbol pending. So we only align the address during
5710        MAP_DATA --> MAP_INSN transition.
5711        For other sections, this is not guaranteed, align it anyway.  */
5712     enum mstate mapstate = seg_info (now_seg)->tc_segment_info_data.mapstate;
5713     if (!need_pass_2 && ((subseg_text_p (now_seg) && mapstate == MAP_DATA)
5714                          || !subseg_text_p (now_seg)))
5715       frag_align_code (2, 0);
5716
5717       mapping_state (MAP_INSN);
5718
5719       inst_base = &inst.base;
5720       inst_base->opcode = opcode;
5721
5722       /* Truly conditionally executed instructions, e.g. b.cond.  */
5723       if (opcode->flags & F_COND)
5724         {
5725           gas_assert (inst.cond != COND_ALWAYS);
5726           inst_base->cond = get_cond_from_value (inst.cond);
5727           DEBUG_TRACE ("condition found %s", inst_base->cond->names[0]);
5728         }
5729       else if (inst.cond != COND_ALWAYS)
5730         {
5731           /* It shouldn't arrive here, where the assembly looks like a
5732              conditional instruction but the found opcode is unconditional.  */
5733           gas_assert (0);
5734           continue;
5735         }
5736
5737       if (parse_operands (p, opcode)
5738           && programmer_friendly_fixup (&inst)
5739           && do_encode (inst_base->opcode, &inst.base, &inst_base->value))
5740         {
5741           /* Check that this instruction is supported for this CPU.  */
5742           if (!opcode->avariant
5743               || !AARCH64_CPU_HAS_FEATURE (cpu_variant, *opcode->avariant))
5744             {
5745               as_bad (_("selected processor does not support `%s'"), str);
5746               return;
5747             }
5748
5749           warn_unpredictable_ldst (&inst, str);
5750
5751           if (inst.reloc.type == BFD_RELOC_UNUSED
5752               || !inst.reloc.need_libopcodes_p)
5753             output_inst (NULL);
5754           else
5755             {
5756               /* If there is relocation generated for the instruction,
5757                  store the instruction information for the future fix-up.  */
5758               struct aarch64_inst *copy;
5759               gas_assert (inst.reloc.type != BFD_RELOC_UNUSED);
5760               if ((copy = xmalloc (sizeof (struct aarch64_inst))) == NULL)
5761                 abort ();
5762               memcpy (copy, &inst.base, sizeof (struct aarch64_inst));
5763               output_inst (copy);
5764             }
5765           return;
5766         }
5767
5768       template = template->next;
5769       if (template != NULL)
5770         {
5771           reset_aarch64_instruction (&inst);
5772           inst.cond = saved_cond;
5773         }
5774     }
5775   while (template != NULL);
5776
5777   /* Issue the error messages if any.  */
5778   output_operand_error_report (str);
5779 }
5780
5781 /* Various frobbings of labels and their addresses.  */
5782
5783 void
5784 aarch64_start_line_hook (void)
5785 {
5786   last_label_seen = NULL;
5787 }
5788
5789 void
5790 aarch64_frob_label (symbolS * sym)
5791 {
5792   last_label_seen = sym;
5793
5794   dwarf2_emit_label (sym);
5795 }
5796
5797 int
5798 aarch64_data_in_code (void)
5799 {
5800   if (!strncmp (input_line_pointer + 1, "data:", 5))
5801     {
5802       *input_line_pointer = '/';
5803       input_line_pointer += 5;
5804       *input_line_pointer = 0;
5805       return 1;
5806     }
5807
5808   return 0;
5809 }
5810
5811 char *
5812 aarch64_canonicalize_symbol_name (char *name)
5813 {
5814   int len;
5815
5816   if ((len = strlen (name)) > 5 && streq (name + len - 5, "/data"))
5817     *(name + len - 5) = 0;
5818
5819   return name;
5820 }
5821 \f
5822 /* Table of all register names defined by default.  The user can
5823    define additional names with .req.  Note that all register names
5824    should appear in both upper and lowercase variants.  Some registers
5825    also have mixed-case names.  */
5826
5827 #define REGDEF(s,n,t) { #s, n, REG_TYPE_##t, TRUE }
5828 #define REGNUM(p,n,t) REGDEF(p##n, n, t)
5829 #define REGSET31(p,t) \
5830   REGNUM(p, 0,t), REGNUM(p, 1,t), REGNUM(p, 2,t), REGNUM(p, 3,t), \
5831   REGNUM(p, 4,t), REGNUM(p, 5,t), REGNUM(p, 6,t), REGNUM(p, 7,t), \
5832   REGNUM(p, 8,t), REGNUM(p, 9,t), REGNUM(p,10,t), REGNUM(p,11,t), \
5833   REGNUM(p,12,t), REGNUM(p,13,t), REGNUM(p,14,t), REGNUM(p,15,t), \
5834   REGNUM(p,16,t), REGNUM(p,17,t), REGNUM(p,18,t), REGNUM(p,19,t), \
5835   REGNUM(p,20,t), REGNUM(p,21,t), REGNUM(p,22,t), REGNUM(p,23,t), \
5836   REGNUM(p,24,t), REGNUM(p,25,t), REGNUM(p,26,t), REGNUM(p,27,t), \
5837   REGNUM(p,28,t), REGNUM(p,29,t), REGNUM(p,30,t)
5838 #define REGSET(p,t) \
5839   REGSET31(p,t), REGNUM(p,31,t)
5840
5841 /* These go into aarch64_reg_hsh hash-table.  */
5842 static const reg_entry reg_names[] = {
5843   /* Integer registers.  */
5844   REGSET31 (x, R_64), REGSET31 (X, R_64),
5845   REGSET31 (w, R_32), REGSET31 (W, R_32),
5846
5847   REGDEF (wsp, 31, SP_32), REGDEF (WSP, 31, SP_32),
5848   REGDEF (sp, 31, SP_64), REGDEF (SP, 31, SP_64),
5849
5850   REGDEF (wzr, 31, Z_32), REGDEF (WZR, 31, Z_32),
5851   REGDEF (xzr, 31, Z_64), REGDEF (XZR, 31, Z_64),
5852
5853   /* Coprocessor register numbers.  */
5854   REGSET (c, CN), REGSET (C, CN),
5855
5856   /* Floating-point single precision registers.  */
5857   REGSET (s, FP_S), REGSET (S, FP_S),
5858
5859   /* Floating-point double precision registers.  */
5860   REGSET (d, FP_D), REGSET (D, FP_D),
5861
5862   /* Floating-point half precision registers.  */
5863   REGSET (h, FP_H), REGSET (H, FP_H),
5864
5865   /* Floating-point byte precision registers.  */
5866   REGSET (b, FP_B), REGSET (B, FP_B),
5867
5868   /* Floating-point quad precision registers.  */
5869   REGSET (q, FP_Q), REGSET (Q, FP_Q),
5870
5871   /* FP/SIMD registers.  */
5872   REGSET (v, VN), REGSET (V, VN),
5873 };
5874
5875 #undef REGDEF
5876 #undef REGNUM
5877 #undef REGSET
5878
5879 #define N 1
5880 #define n 0
5881 #define Z 1
5882 #define z 0
5883 #define C 1
5884 #define c 0
5885 #define V 1
5886 #define v 0
5887 #define B(a,b,c,d) (((a) << 3) | ((b) << 2) | ((c) << 1) | (d))
5888 static const asm_nzcv nzcv_names[] = {
5889   {"nzcv", B (n, z, c, v)},
5890   {"nzcV", B (n, z, c, V)},
5891   {"nzCv", B (n, z, C, v)},
5892   {"nzCV", B (n, z, C, V)},
5893   {"nZcv", B (n, Z, c, v)},
5894   {"nZcV", B (n, Z, c, V)},
5895   {"nZCv", B (n, Z, C, v)},
5896   {"nZCV", B (n, Z, C, V)},
5897   {"Nzcv", B (N, z, c, v)},
5898   {"NzcV", B (N, z, c, V)},
5899   {"NzCv", B (N, z, C, v)},
5900   {"NzCV", B (N, z, C, V)},
5901   {"NZcv", B (N, Z, c, v)},
5902   {"NZcV", B (N, Z, c, V)},
5903   {"NZCv", B (N, Z, C, v)},
5904   {"NZCV", B (N, Z, C, V)}
5905 };
5906
5907 #undef N
5908 #undef n
5909 #undef Z
5910 #undef z
5911 #undef C
5912 #undef c
5913 #undef V
5914 #undef v
5915 #undef B
5916 \f
5917 /* MD interface: bits in the object file.  */
5918
5919 /* Turn an integer of n bytes (in val) into a stream of bytes appropriate
5920    for use in the a.out file, and stores them in the array pointed to by buf.
5921    This knows about the endian-ness of the target machine and does
5922    THE RIGHT THING, whatever it is.  Possible values for n are 1 (byte)
5923    2 (short) and 4 (long)  Floating numbers are put out as a series of
5924    LITTLENUMS (shorts, here at least).  */
5925
5926 void
5927 md_number_to_chars (char *buf, valueT val, int n)
5928 {
5929   if (target_big_endian)
5930     number_to_chars_bigendian (buf, val, n);
5931   else
5932     number_to_chars_littleendian (buf, val, n);
5933 }
5934
5935 /* MD interface: Sections.  */
5936
5937 /* Estimate the size of a frag before relaxing.  Assume everything fits in
5938    4 bytes.  */
5939
5940 int
5941 md_estimate_size_before_relax (fragS * fragp, segT segtype ATTRIBUTE_UNUSED)
5942 {
5943   fragp->fr_var = 4;
5944   return 4;
5945 }
5946
5947 /* Round up a section size to the appropriate boundary.  */
5948
5949 valueT
5950 md_section_align (segT segment ATTRIBUTE_UNUSED, valueT size)
5951 {
5952   return size;
5953 }
5954
5955 /* This is called from HANDLE_ALIGN in write.c.  Fill in the contents
5956    of an rs_align_code fragment.
5957
5958    Here we fill the frag with the appropriate info for padding the
5959    output stream.  The resulting frag will consist of a fixed (fr_fix)
5960    and of a repeating (fr_var) part.
5961
5962    The fixed content is always emitted before the repeating content and
5963    these two parts are used as follows in constructing the output:
5964    - the fixed part will be used to align to a valid instruction word
5965      boundary, in case that we start at a misaligned address; as no
5966      executable instruction can live at the misaligned location, we
5967      simply fill with zeros;
5968    - the variable part will be used to cover the remaining padding and
5969      we fill using the AArch64 NOP instruction.
5970
5971    Note that the size of a RS_ALIGN_CODE fragment is always 7 to provide
5972    enough storage space for up to 3 bytes for padding the back to a valid
5973    instruction alignment and exactly 4 bytes to store the NOP pattern.  */
5974
5975 void
5976 aarch64_handle_align (fragS * fragP)
5977 {
5978   /* NOP = d503201f */
5979   /* AArch64 instructions are always little-endian.  */
5980   static char const aarch64_noop[4] = { 0x1f, 0x20, 0x03, 0xd5 };
5981
5982   int bytes, fix, noop_size;
5983   char *p;
5984
5985   if (fragP->fr_type != rs_align_code)
5986     return;
5987
5988   bytes = fragP->fr_next->fr_address - fragP->fr_address - fragP->fr_fix;
5989   p = fragP->fr_literal + fragP->fr_fix;
5990
5991 #ifdef OBJ_ELF
5992   gas_assert (fragP->tc_frag_data.recorded);
5993 #endif
5994
5995   noop_size = sizeof (aarch64_noop);
5996
5997   fix = bytes & (noop_size - 1);
5998   if (fix)
5999     {
6000 #ifdef OBJ_ELF
6001       insert_data_mapping_symbol (MAP_INSN, fragP->fr_fix, fragP, fix);
6002 #endif
6003       memset (p, 0, fix);
6004       p += fix;
6005       fragP->fr_fix += fix;
6006     }
6007
6008   if (noop_size)
6009     memcpy (p, aarch64_noop, noop_size);
6010   fragP->fr_var = noop_size;
6011 }
6012
6013 /* Perform target specific initialisation of a frag.
6014    Note - despite the name this initialisation is not done when the frag
6015    is created, but only when its type is assigned.  A frag can be created
6016    and used a long time before its type is set, so beware of assuming that
6017    this initialisationis performed first.  */
6018
6019 #ifndef OBJ_ELF
6020 void
6021 aarch64_init_frag (fragS * fragP ATTRIBUTE_UNUSED,
6022                    int max_chars ATTRIBUTE_UNUSED)
6023 {
6024 }
6025
6026 #else /* OBJ_ELF is defined.  */
6027 void
6028 aarch64_init_frag (fragS * fragP, int max_chars)
6029 {
6030   /* Record a mapping symbol for alignment frags.  We will delete this
6031      later if the alignment ends up empty.  */
6032   if (!fragP->tc_frag_data.recorded)
6033     {
6034       fragP->tc_frag_data.recorded = 1;
6035       switch (fragP->fr_type)
6036         {
6037         case rs_align:
6038         case rs_align_test:
6039         case rs_fill:
6040           mapping_state_2 (MAP_DATA, max_chars);
6041           break;
6042         case rs_align_code:
6043           mapping_state_2 (MAP_INSN, max_chars);
6044           break;
6045         default:
6046           break;
6047         }
6048     }
6049 }
6050 \f
6051 /* Initialize the DWARF-2 unwind information for this procedure.  */
6052
6053 void
6054 tc_aarch64_frame_initial_instructions (void)
6055 {
6056   cfi_add_CFA_def_cfa (REG_SP, 0);
6057 }
6058 #endif /* OBJ_ELF */
6059
6060 /* Convert REGNAME to a DWARF-2 register number.  */
6061
6062 int
6063 tc_aarch64_regname_to_dw2regnum (char *regname)
6064 {
6065   const reg_entry *reg = parse_reg (&regname);
6066   if (reg == NULL)
6067     return -1;
6068
6069   switch (reg->type)
6070     {
6071     case REG_TYPE_SP_32:
6072     case REG_TYPE_SP_64:
6073     case REG_TYPE_R_32:
6074     case REG_TYPE_R_64:
6075       return reg->number;
6076
6077     case REG_TYPE_FP_B:
6078     case REG_TYPE_FP_H:
6079     case REG_TYPE_FP_S:
6080     case REG_TYPE_FP_D:
6081     case REG_TYPE_FP_Q:
6082       return reg->number + 64;
6083
6084     default:
6085       break;
6086     }
6087   return -1;
6088 }
6089
6090 /* Implement DWARF2_ADDR_SIZE.  */
6091
6092 int
6093 aarch64_dwarf2_addr_size (void)
6094 {
6095 #if defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_ELF)
6096   if (ilp32_p)
6097     return 4;
6098 #endif
6099   return bfd_arch_bits_per_address (stdoutput) / 8;
6100 }
6101
6102 /* MD interface: Symbol and relocation handling.  */
6103
6104 /* Return the address within the segment that a PC-relative fixup is
6105    relative to.  For AArch64 PC-relative fixups applied to instructions
6106    are generally relative to the location plus AARCH64_PCREL_OFFSET bytes.  */
6107
6108 long
6109 md_pcrel_from_section (fixS * fixP, segT seg)
6110 {
6111   offsetT base = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
6112
6113   /* If this is pc-relative and we are going to emit a relocation
6114      then we just want to put out any pipeline compensation that the linker
6115      will need.  Otherwise we want to use the calculated base.  */
6116   if (fixP->fx_pcrel
6117       && ((fixP->fx_addsy && S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != seg)
6118           || aarch64_force_relocation (fixP)))
6119     base = 0;
6120
6121   /* AArch64 should be consistent for all pc-relative relocations.  */
6122   return base + AARCH64_PCREL_OFFSET;
6123 }
6124
6125 /* Under ELF we need to default _GLOBAL_OFFSET_TABLE.
6126    Otherwise we have no need to default values of symbols.  */
6127
6128 symbolS *
6129 md_undefined_symbol (char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
6130 {
6131 #ifdef OBJ_ELF
6132   if (name[0] == '_' && name[1] == 'G'
6133       && streq (name, GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME))
6134     {
6135       if (!GOT_symbol)
6136         {
6137           if (symbol_find (name))
6138             as_bad (_("GOT already in the symbol table"));
6139
6140           GOT_symbol = symbol_new (name, undefined_section,
6141                                    (valueT) 0, &zero_address_frag);
6142         }
6143
6144       return GOT_symbol;
6145     }
6146 #endif
6147
6148   return 0;
6149 }
6150
6151 /* Return non-zero if the indicated VALUE has overflowed the maximum
6152    range expressible by a unsigned number with the indicated number of
6153    BITS.  */
6154
6155 static bfd_boolean
6156 unsigned_overflow (valueT value, unsigned bits)
6157 {
6158   valueT lim;
6159   if (bits >= sizeof (valueT) * 8)
6160     return FALSE;
6161   lim = (valueT) 1 << bits;
6162   return (value >= lim);
6163 }
6164
6165
6166 /* Return non-zero if the indicated VALUE has overflowed the maximum
6167    range expressible by an signed number with the indicated number of
6168    BITS.  */
6169
6170 static bfd_boolean
6171 signed_overflow (offsetT value, unsigned bits)
6172 {
6173   offsetT lim;
6174   if (bits >= sizeof (offsetT) * 8)
6175     return FALSE;
6176   lim = (offsetT) 1 << (bits - 1);
6177   return (value < -lim || value >= lim);
6178 }
6179
6180 /* Given an instruction in *INST, which is expected to be a scaled, 12-bit,
6181    unsigned immediate offset load/store instruction, try to encode it as
6182    an unscaled, 9-bit, signed immediate offset load/store instruction.
6183    Return TRUE if it is successful; otherwise return FALSE.
6184
6185    As a programmer-friendly assembler, LDUR/STUR instructions can be generated
6186    in response to the standard LDR/STR mnemonics when the immediate offset is
6187    unambiguous, i.e. when it is negative or unaligned.  */
6188
6189 static bfd_boolean
6190 try_to_encode_as_unscaled_ldst (aarch64_inst *instr)
6191 {
6192   int idx;
6193   enum aarch64_op new_op;
6194   const aarch64_opcode *new_opcode;
6195
6196   gas_assert (instr->opcode->iclass == ldst_pos);
6197
6198   switch (instr->opcode->op)
6199     {
6200     case OP_LDRB_POS:new_op = OP_LDURB; break;
6201     case OP_STRB_POS: new_op = OP_STURB; break;
6202     case OP_LDRSB_POS: new_op = OP_LDURSB; break;
6203     case OP_LDRH_POS: new_op = OP_LDURH; break;
6204     case OP_STRH_POS: new_op = OP_STURH; break;
6205     case OP_LDRSH_POS: new_op = OP_LDURSH; break;
6206     case OP_LDR_POS: new_op = OP_LDUR; break;
6207     case OP_STR_POS: new_op = OP_STUR; break;
6208     case OP_LDRF_POS: new_op = OP_LDURV; break;
6209     case OP_STRF_POS: new_op = OP_STURV; break;
6210     case OP_LDRSW_POS: new_op = OP_LDURSW; break;
6211     case OP_PRFM_POS: new_op = OP_PRFUM; break;
6212     default: new_op = OP_NIL; break;
6213     }
6214
6215   if (new_op == OP_NIL)
6216     return FALSE;
6217
6218   new_opcode = aarch64_get_opcode (new_op);
6219   gas_assert (new_opcode != NULL);
6220
6221   DEBUG_TRACE ("Check programmer-friendly STURB/LDURB -> STRB/LDRB: %d == %d",
6222                instr->opcode->op, new_opcode->op);
6223
6224   aarch64_replace_opcode (instr, new_opcode);
6225
6226   /* Clear up the ADDR_SIMM9's qualifier; otherwise the
6227      qualifier matching may fail because the out-of-date qualifier will
6228      prevent the operand being updated with a new and correct qualifier.  */
6229   idx = aarch64_operand_index (instr->opcode->operands,
6230                                AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9);
6231   gas_assert (idx == 1);
6232   instr->operands[idx].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_NIL;
6233
6234   DEBUG_TRACE ("Found LDURB entry to encode programmer-friendly LDRB");
6235
6236   if (!aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr, &instr->value, NULL, NULL))
6237     return FALSE;
6238
6239   return TRUE;
6240 }
6241
6242 /* Called by fix_insn to fix a MOV immediate alias instruction.
6243
6244    Operand for a generic move immediate instruction, which is an alias
6245    instruction that generates a single MOVZ, MOVN or ORR instruction to loads
6246    a 32-bit/64-bit immediate value into general register.  An assembler error
6247    shall result if the immediate cannot be created by a single one of these
6248    instructions. If there is a choice, then to ensure reversability an
6249    assembler must prefer a MOVZ to MOVN, and MOVZ or MOVN to ORR.  */
6250
6251 static void
6252 fix_mov_imm_insn (fixS *fixP, char *buf, aarch64_inst *instr, offsetT value)
6253 {
6254   const aarch64_opcode *opcode;
6255
6256   /* Need to check if the destination is SP/ZR.  The check has to be done
6257      before any aarch64_replace_opcode.  */
6258   int try_mov_wide_p = !aarch64_stack_pointer_p (&instr->operands[0]);
6259   int try_mov_bitmask_p = !aarch64_zero_register_p (&instr->operands[0]);
6260
6261   instr->operands[1].imm.value = value;
6262   instr->operands[1].skip = 0;
6263
6264   if (try_mov_wide_p)
6265     {
6266       /* Try the MOVZ alias.  */
6267       opcode = aarch64_get_opcode (OP_MOV_IMM_WIDE);
6268       aarch64_replace_opcode (instr, opcode);
6269       if (aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr,
6270                                  &instr->value, NULL, NULL))
6271         {
6272           put_aarch64_insn (buf, instr->value);
6273           return;
6274         }
6275       /* Try the MOVK alias.  */
6276       opcode = aarch64_get_opcode (OP_MOV_IMM_WIDEN);
6277       aarch64_replace_opcode (instr, opcode);
6278       if (aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr,
6279                                  &instr->value, NULL, NULL))
6280         {
6281           put_aarch64_insn (buf, instr->value);
6282           return;
6283         }
6284     }
6285
6286   if (try_mov_bitmask_p)
6287     {
6288       /* Try the ORR alias.  */
6289       opcode = aarch64_get_opcode (OP_MOV_IMM_LOG);
6290       aarch64_replace_opcode (instr, opcode);
6291       if (aarch64_opcode_encode (instr->opcode, instr,
6292                                  &instr->value, NULL, NULL))
6293         {
6294           put_aarch64_insn (buf, instr->value);
6295           return;
6296         }
6297     }
6298
6299   as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6300                 _("immediate cannot be moved by a single instruction"));
6301 }
6302
6303 /* An instruction operand which is immediate related may have symbol used
6304    in the assembly, e.g.
6305
6306      mov     w0, u32
6307      .set    u32,    0x00ffff00
6308
6309    At the time when the assembly instruction is parsed, a referenced symbol,
6310    like 'u32' in the above example may not have been seen; a fixS is created
6311    in such a case and is handled here after symbols have been resolved.
6312    Instruction is fixed up with VALUE using the information in *FIXP plus
6313    extra information in FLAGS.
6314
6315    This function is called by md_apply_fix to fix up instructions that need
6316    a fix-up described above but does not involve any linker-time relocation.  */
6317
6318 static void
6319 fix_insn (fixS *fixP, uint32_t flags, offsetT value)
6320 {
6321   int idx;
6322   uint32_t insn;
6323   char *buf = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
6324   enum aarch64_opnd opnd = fixP->tc_fix_data.opnd;
6325   aarch64_inst *new_inst = fixP->tc_fix_data.inst;
6326
6327   if (new_inst)
6328     {
6329       /* Now the instruction is about to be fixed-up, so the operand that
6330          was previously marked as 'ignored' needs to be unmarked in order
6331          to get the encoding done properly.  */
6332       idx = aarch64_operand_index (new_inst->opcode->operands, opnd);
6333       new_inst->operands[idx].skip = 0;
6334     }
6335
6336   gas_assert (opnd != AARCH64_OPND_NIL);
6337
6338   switch (opnd)
6339     {
6340     case AARCH64_OPND_EXCEPTION:
6341       if (unsigned_overflow (value, 16))
6342         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6343                       _("immediate out of range"));
6344       insn = get_aarch64_insn (buf);
6345       insn |= encode_svc_imm (value);
6346       put_aarch64_insn (buf, insn);
6347       break;
6348
6349     case AARCH64_OPND_AIMM:
6350       /* ADD or SUB with immediate.
6351          NOTE this assumes we come here with a add/sub shifted reg encoding
6352                   3  322|2222|2  2  2 21111 111111
6353                   1  098|7654|3  2  1 09876 543210 98765 43210
6354          0b000000 sf 000|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    ADD
6355          2b000000 sf 010|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    ADDS
6356          4b000000 sf 100|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    SUB
6357          6b000000 sf 110|1011|shift 0 Rm    imm6   Rn    Rd    SUBS
6358          ->
6359                   3  322|2222|2 2   221111111111
6360                   1  098|7654|3 2   109876543210 98765 43210
6361          11000000 sf 001|0001|shift imm12        Rn    Rd    ADD
6362          31000000 sf 011|0001|shift imm12        Rn    Rd    ADDS
6363          51000000 sf 101|0001|shift imm12        Rn    Rd    SUB
6364          71000000 sf 111|0001|shift imm12        Rn    Rd    SUBS
6365          Fields sf Rn Rd are already set.  */
6366       insn = get_aarch64_insn (buf);
6367       if (value < 0)
6368         {
6369           /* Add <-> sub.  */
6370           insn = reencode_addsub_switch_add_sub (insn);
6371           value = -value;
6372         }
6373
6374       if ((flags & FIXUP_F_HAS_EXPLICIT_SHIFT) == 0
6375           && unsigned_overflow (value, 12))
6376         {
6377           /* Try to shift the value by 12 to make it fit.  */
6378           if (((value >> 12) << 12) == value
6379               && ! unsigned_overflow (value, 12 + 12))
6380             {
6381               value >>= 12;
6382               insn |= encode_addsub_imm_shift_amount (1);
6383             }
6384         }
6385
6386       if (unsigned_overflow (value, 12))
6387         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6388                       _("immediate out of range"));
6389
6390       insn |= encode_addsub_imm (value);
6391
6392       put_aarch64_insn (buf, insn);
6393       break;
6394
6395     case AARCH64_OPND_SIMD_IMM:
6396     case AARCH64_OPND_SIMD_IMM_SFT:
6397     case AARCH64_OPND_LIMM:
6398       /* Bit mask immediate.  */
6399       gas_assert (new_inst != NULL);
6400       idx = aarch64_operand_index (new_inst->opcode->operands, opnd);
6401       new_inst->operands[idx].imm.value = value;
6402       if (aarch64_opcode_encode (new_inst->opcode, new_inst,
6403                                  &new_inst->value, NULL, NULL))
6404         put_aarch64_insn (buf, new_inst->value);
6405       else
6406         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6407                       _("invalid immediate"));
6408       break;
6409
6410     case AARCH64_OPND_HALF:
6411       /* 16-bit unsigned immediate.  */
6412       if (unsigned_overflow (value, 16))
6413         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6414                       _("immediate out of range"));
6415       insn = get_aarch64_insn (buf);
6416       insn |= encode_movw_imm (value & 0xffff);
6417       put_aarch64_insn (buf, insn);
6418       break;
6419
6420     case AARCH64_OPND_IMM_MOV:
6421       /* Operand for a generic move immediate instruction, which is
6422          an alias instruction that generates a single MOVZ, MOVN or ORR
6423          instruction to loads a 32-bit/64-bit immediate value into general
6424          register.  An assembler error shall result if the immediate cannot be
6425          created by a single one of these instructions. If there is a choice,
6426          then to ensure reversability an assembler must prefer a MOVZ to MOVN,
6427          and MOVZ or MOVN to ORR.  */
6428       gas_assert (new_inst != NULL);
6429       fix_mov_imm_insn (fixP, buf, new_inst, value);
6430       break;
6431
6432     case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM7:
6433     case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9:
6434     case AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9_2:
6435     case AARCH64_OPND_ADDR_UIMM12:
6436       /* Immediate offset in an address.  */
6437       insn = get_aarch64_insn (buf);
6438
6439       gas_assert (new_inst != NULL && new_inst->value == insn);
6440       gas_assert (new_inst->opcode->operands[1] == opnd
6441                   || new_inst->opcode->operands[2] == opnd);
6442
6443       /* Get the index of the address operand.  */
6444       if (new_inst->opcode->operands[1] == opnd)
6445         /* e.g. STR <Xt>, [<Xn|SP>, <R><m>{, <extend> {<amount>}}].  */
6446         idx = 1;
6447       else
6448         /* e.g. LDP <Qt1>, <Qt2>, [<Xn|SP>{, #<imm>}].  */
6449         idx = 2;
6450
6451       /* Update the resolved offset value.  */
6452       new_inst->operands[idx].addr.offset.imm = value;
6453
6454       /* Encode/fix-up.  */
6455       if (aarch64_opcode_encode (new_inst->opcode, new_inst,
6456                                  &new_inst->value, NULL, NULL))
6457         {
6458           put_aarch64_insn (buf, new_inst->value);
6459           break;
6460         }
6461       else if (new_inst->opcode->iclass == ldst_pos
6462                && try_to_encode_as_unscaled_ldst (new_inst))
6463         {
6464           put_aarch64_insn (buf, new_inst->value);
6465           break;
6466         }
6467
6468       as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6469                     _("immediate offset out of range"));
6470       break;
6471
6472     default:
6473       gas_assert (0);
6474       as_fatal (_("unhandled operand code %d"), opnd);
6475     }
6476 }
6477
6478 /* Apply a fixup (fixP) to segment data, once it has been determined
6479    by our caller that we have all the info we need to fix it up.
6480
6481    Parameter valP is the pointer to the value of the bits.  */
6482
6483 void
6484 md_apply_fix (fixS * fixP, valueT * valP, segT seg)
6485 {
6486   offsetT value = *valP;
6487   uint32_t insn;
6488   char *buf = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
6489   int scale;
6490   unsigned flags = fixP->fx_addnumber;
6491
6492   DEBUG_TRACE ("\n\n");
6493   DEBUG_TRACE ("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~");
6494   DEBUG_TRACE ("Enter md_apply_fix");
6495
6496   gas_assert (fixP->fx_r_type <= BFD_RELOC_UNUSED);
6497
6498   /* Note whether this will delete the relocation.  */
6499
6500   if (fixP->fx_addsy == 0 && !fixP->fx_pcrel)
6501     fixP->fx_done = 1;
6502
6503   /* Process the relocations.  */
6504   switch (fixP->fx_r_type)
6505     {
6506     case BFD_RELOC_NONE:
6507       /* This will need to go in the object file.  */
6508       fixP->fx_done = 0;
6509       break;
6510
6511     case BFD_RELOC_8:
6512     case BFD_RELOC_8_PCREL:
6513       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6514         md_number_to_chars (buf, value, 1);
6515       break;
6516
6517     case BFD_RELOC_16:
6518     case BFD_RELOC_16_PCREL:
6519       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6520         md_number_to_chars (buf, value, 2);
6521       break;
6522
6523     case BFD_RELOC_32:
6524     case BFD_RELOC_32_PCREL:
6525       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6526         md_number_to_chars (buf, value, 4);
6527       break;
6528
6529     case BFD_RELOC_64:
6530     case BFD_RELOC_64_PCREL:
6531       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6532         md_number_to_chars (buf, value, 8);
6533       break;
6534
6535     case BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP:
6536       /* We claim that these fixups have been processed here, even if
6537          in fact we generate an error because we do not have a reloc
6538          for them, so tc_gen_reloc() will reject them.  */
6539       fixP->fx_done = 1;
6540       if (fixP->fx_addsy && !S_IS_DEFINED (fixP->fx_addsy))
6541         {
6542           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6543                         _("undefined symbol %s used as an immediate value"),
6544                         S_GET_NAME (fixP->fx_addsy));
6545           goto apply_fix_return;
6546         }
6547       fix_insn (fixP, flags, value);
6548       break;
6549
6550     case BFD_RELOC_AARCH64_LD_LO19_PCREL:
6551       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6552         {
6553           if (value & 3)
6554             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6555                           _("pc-relative load offset not word aligned"));
6556           if (signed_overflow (value, 21))
6557             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6558                           _("pc-relative load offset out of range"));
6559           insn = get_aarch64_insn (buf);
6560           insn |= encode_ld_lit_ofs_19 (value >> 2);
6561           put_aarch64_insn (buf, insn);
6562         }
6563       break;
6564
6565     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_LO21_PCREL:
6566       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6567         {
6568           if (signed_overflow (value, 21))
6569             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6570                           _("pc-relative address offset out of range"));
6571           insn = get_aarch64_insn (buf);
6572           insn |= encode_adr_imm (value);
6573           put_aarch64_insn (buf, insn);
6574         }
6575       break;
6576
6577     case BFD_RELOC_AARCH64_BRANCH19:
6578       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6579         {
6580           if (value & 3)
6581             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6582                           _("conditional branch target not word aligned"));
6583           if (signed_overflow (value, 21))
6584             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6585                           _("conditional branch out of range"));
6586           insn = get_aarch64_insn (buf);
6587           insn |= encode_cond_branch_ofs_19 (value >> 2);
6588           put_aarch64_insn (buf, insn);
6589         }
6590       break;
6591
6592     case BFD_RELOC_AARCH64_TSTBR14:
6593       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6594         {
6595           if (value & 3)
6596             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6597                           _("conditional branch target not word aligned"));
6598           if (signed_overflow (value, 16))
6599             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6600                           _("conditional branch out of range"));
6601           insn = get_aarch64_insn (buf);
6602           insn |= encode_tst_branch_ofs_14 (value >> 2);
6603           put_aarch64_insn (buf, insn);
6604         }
6605       break;
6606
6607     case BFD_RELOC_AARCH64_JUMP26:
6608     case BFD_RELOC_AARCH64_CALL26:
6609       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6610         {
6611           if (value & 3)
6612             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6613                           _("branch target not word aligned"));
6614           if (signed_overflow (value, 28))
6615             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6616                           _("branch out of range"));
6617           insn = get_aarch64_insn (buf);
6618           insn |= encode_branch_ofs_26 (value >> 2);
6619           put_aarch64_insn (buf, insn);
6620         }
6621       break;
6622
6623     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0:
6624     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
6625     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_NC:
6626       scale = 0;
6627       goto movw_common;
6628     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1:
6629     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
6630     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_NC:
6631       scale = 16;
6632       goto movw_common;
6633     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2:
6634     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
6635     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_NC:
6636       scale = 32;
6637       goto movw_common;
6638     case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3:
6639       scale = 48;
6640     movw_common:
6641       if (fixP->fx_done || !seg->use_rela_p)
6642         {
6643           insn = get_aarch64_insn (buf);
6644
6645           if (!fixP->fx_done)
6646             {
6647               /* REL signed addend must fit in 16 bits */
6648               if (signed_overflow (value, 16))
6649                 as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6650                               _("offset out of range"));
6651             }
6652           else
6653             {
6654               /* Check for overflow and scale. */
6655               switch (fixP->fx_r_type)
6656                 {
6657                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0:
6658                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1:
6659                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2:
6660                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G3:
6661                   if (unsigned_overflow (value, scale + 16))
6662                     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6663                                   _("unsigned value out of range"));
6664                   break;
6665                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G0_S:
6666                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G1_S:
6667                 case BFD_RELOC_AARCH64_MOVW_G2_S:
6668                   /* NOTE: We can only come here with movz or movn. */
6669                   if (signed_overflow (value, scale + 16))
6670                     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6671                                   _("signed value out of range"));
6672                   if (value < 0)
6673                     {
6674                       /* Force use of MOVN.  */
6675                       value = ~value;
6676                       insn = reencode_movzn_to_movn (insn);
6677                     }
6678                   else
6679                     {
6680                       /* Force use of MOVZ.  */
6681                       insn = reencode_movzn_to_movz (insn);
6682                     }
6683                   break;
6684                 default:
6685                   /* Unchecked relocations.  */
6686                   break;
6687                 }
6688               value >>= scale;
6689             }
6690
6691           /* Insert value into MOVN/MOVZ/MOVK instruction. */
6692           insn |= encode_movw_imm (value & 0xffff);
6693
6694           put_aarch64_insn (buf, insn);
6695         }
6696       break;
6697
6698     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_LO12_NC:
6699       fixP->fx_r_type = (ilp32_p
6700                          ? BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD32_GOTTPREL_LO12_NC
6701                          : BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD64_GOTTPREL_LO12_NC);
6702       S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
6703       /* Should always be exported to object file, see
6704          aarch64_force_relocation().  */
6705       gas_assert (!fixP->fx_done);
6706       gas_assert (seg->use_rela_p);
6707       break;
6708
6709     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_LO12_NC:
6710       fixP->fx_r_type = (ilp32_p
6711                          ? BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD32_LO12_NC
6712                          : BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD64_LO12_NC);
6713       S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
6714       /* Should always be exported to object file, see
6715          aarch64_force_relocation().  */
6716       gas_assert (!fixP->fx_done);
6717       gas_assert (seg->use_rela_p);
6718       break;
6719
6720     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD_LO12_NC:
6721     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PAGE21:
6722     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PREL21:
6723     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD32_LO12_NC:
6724     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD64_LO12_NC:
6725     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_PREL19:
6726     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADD_LO12_NC:
6727     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PAGE21:
6728     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PREL21:
6729     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_ADR_GOTTPREL_PAGE21:
6730     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD32_GOTTPREL_LO12_NC:
6731     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD64_GOTTPREL_LO12_NC:
6732     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_PREL19:
6733     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12:
6734     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12:
6735     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12_NC:
6736     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
6737     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC:
6738     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
6739     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC:
6740     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
6741       S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
6742       /* Should always be exported to object file, see
6743          aarch64_force_relocation().  */
6744       gas_assert (!fixP->fx_done);
6745       gas_assert (seg->use_rela_p);
6746       break;
6747
6748     case BFD_RELOC_AARCH64_LD_GOT_LO12_NC:
6749       /* Should always be exported to object file, see
6750          aarch64_force_relocation().  */
6751       fixP->fx_r_type = (ilp32_p
6752                          ? BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOT_LO12_NC
6753                          : BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOT_LO12_NC);
6754       gas_assert (!fixP->fx_done);
6755       gas_assert (seg->use_rela_p);
6756       break;
6757
6758     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL:
6759     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_NC_PCREL:
6760     case BFD_RELOC_AARCH64_ADD_LO12:
6761     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST8_LO12:
6762     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST16_LO12:
6763     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST32_LO12:
6764     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST64_LO12:
6765     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST128_LO12:
6766     case BFD_RELOC_AARCH64_GOT_LD_PREL19:
6767     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_GOT_PAGE:
6768     case BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOT_LO12_NC:
6769     case BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOT_LO12_NC:
6770       /* Should always be exported to object file, see
6771          aarch64_force_relocation().  */
6772       gas_assert (!fixP->fx_done);
6773       gas_assert (seg->use_rela_p);
6774       break;
6775
6776     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD:
6777     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LDR:
6778     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_CALL:
6779       break;
6780
6781     case BFD_RELOC_UNUSED:
6782       /* An error will already have been reported.  */
6783       break;
6784
6785     default:
6786       as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
6787                     _("unexpected %s fixup"),
6788                     bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type));
6789       break;
6790     }
6791
6792 apply_fix_return:
6793   /* Free the allocated the struct aarch64_inst.
6794      N.B. currently there are very limited number of fix-up types actually use
6795      this field, so the impact on the performance should be minimal .  */
6796   if (fixP->tc_fix_data.inst != NULL)
6797     free (fixP->tc_fix_data.inst);
6798
6799   return;
6800 }
6801
6802 /* Translate internal representation of relocation info to BFD target
6803    format.  */
6804
6805 arelent *
6806 tc_gen_reloc (asection * section, fixS * fixp)
6807 {
6808   arelent *reloc;
6809   bfd_reloc_code_real_type code;
6810
6811   reloc = xmalloc (sizeof (arelent));
6812
6813   reloc->sym_ptr_ptr = xmalloc (sizeof (asymbol *));
6814   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
6815   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
6816
6817   if (fixp->fx_pcrel)
6818     {
6819       if (section->use_rela_p)
6820         fixp->fx_offset -= md_pcrel_from_section (fixp, section);
6821       else
6822         fixp->fx_offset = reloc->address;
6823     }
6824   reloc->addend = fixp->fx_offset;
6825
6826   code = fixp->fx_r_type;
6827   switch (code)
6828     {
6829     case BFD_RELOC_16:
6830       if (fixp->fx_pcrel)
6831         code = BFD_RELOC_16_PCREL;
6832       break;
6833
6834     case BFD_RELOC_32:
6835       if (fixp->fx_pcrel)
6836         code = BFD_RELOC_32_PCREL;
6837       break;
6838
6839     case BFD_RELOC_64:
6840       if (fixp->fx_pcrel)
6841         code = BFD_RELOC_64_PCREL;
6842       break;
6843
6844     default:
6845       break;
6846     }
6847
6848   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
6849   if (reloc->howto == NULL)
6850     {
6851       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
6852                     _
6853                     ("cannot represent %s relocation in this object file format"),
6854                     bfd_get_reloc_code_name (code));
6855       return NULL;
6856     }
6857
6858   return reloc;
6859 }
6860
6861 /* This fix_new is called by cons via TC_CONS_FIX_NEW.  */
6862
6863 void
6864 cons_fix_new_aarch64 (fragS * frag, int where, int size, expressionS * exp)
6865 {
6866   bfd_reloc_code_real_type type;
6867   int pcrel = 0;
6868
6869   /* Pick a reloc.
6870      FIXME: @@ Should look at CPU word size.  */
6871   switch (size)
6872     {
6873     case 1:
6874       type = BFD_RELOC_8;
6875       break;
6876     case 2:
6877       type = BFD_RELOC_16;
6878       break;
6879     case 4:
6880       type = BFD_RELOC_32;
6881       break;
6882     case 8:
6883       type = BFD_RELOC_64;
6884       break;
6885     default:
6886       as_bad (_("cannot do %u-byte relocation"), size);
6887       type = BFD_RELOC_UNUSED;
6888       break;
6889     }
6890
6891   fix_new_exp (frag, where, (int) size, exp, pcrel, type);
6892 }
6893
6894 int
6895 aarch64_force_relocation (struct fix *fixp)
6896 {
6897   switch (fixp->fx_r_type)
6898     {
6899     case BFD_RELOC_AARCH64_GAS_INTERNAL_FIXUP:
6900       /* Perform these "immediate" internal relocations
6901          even if the symbol is extern or weak.  */
6902       return 0;
6903
6904     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_LO12_NC:
6905     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_LO12_NC:
6906     case BFD_RELOC_AARCH64_LD_GOT_LO12_NC:
6907       /* Pseudo relocs that need to be fixed up according to
6908          ilp32_p.  */
6909       return 0;
6910
6911     case BFD_RELOC_AARCH64_ADD_LO12:
6912     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_GOT_PAGE:
6913     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_NC_PCREL:
6914     case BFD_RELOC_AARCH64_ADR_HI21_PCREL:
6915     case BFD_RELOC_AARCH64_GOT_LD_PREL19:
6916     case BFD_RELOC_AARCH64_LD32_GOT_LO12_NC:
6917     case BFD_RELOC_AARCH64_LD64_GOT_LO12_NC:
6918     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST128_LO12:
6919     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST16_LO12:
6920     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST32_LO12:
6921     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST64_LO12:
6922     case BFD_RELOC_AARCH64_LDST8_LO12:
6923     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADD_LO12_NC:
6924     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PAGE21:
6925     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_ADR_PREL21:
6926     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD32_LO12_NC:
6927     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD64_LO12_NC:
6928     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSDESC_LD_PREL19:
6929     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADD_LO12_NC:
6930     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PAGE21:
6931     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSGD_ADR_PREL21:
6932     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_ADR_GOTTPREL_PAGE21:
6933     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD32_GOTTPREL_LO12_NC:
6934     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD64_GOTTPREL_LO12_NC:
6935     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSIE_LD_GOTTPREL_PREL19:
6936     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_HI12:
6937     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12:
6938     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_ADD_TPREL_LO12_NC:
6939     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0:
6940     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G0_NC:
6941     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1:
6942     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G1_NC:
6943     case BFD_RELOC_AARCH64_TLSLE_MOVW_TPREL_G2:
6944       /* Always leave these relocations for the linker.  */
6945       return 1;
6946
6947     default:
6948       break;
6949     }
6950
6951   return generic_force_reloc (fixp);
6952 }
6953
6954 #ifdef OBJ_ELF
6955
6956 const char *
6957 elf64_aarch64_target_format (void)
6958 {
6959   if (target_big_endian)
6960     return ilp32_p ? "elf32-bigaarch64" : "elf64-bigaarch64";
6961   else
6962     return ilp32_p ? "elf32-littleaarch64" : "elf64-littleaarch64";
6963 }
6964
6965 void
6966 aarch64elf_frob_symbol (symbolS * symp, int *puntp)
6967 {
6968   elf_frob_symbol (symp, puntp);
6969 }
6970 #endif
6971
6972 /* MD interface: Finalization.  */
6973
6974 /* A good place to do this, although this was probably not intended
6975    for this kind of use.  We need to dump the literal pool before
6976    references are made to a null symbol pointer.  */
6977
6978 void
6979 aarch64_cleanup (void)
6980 {
6981   literal_pool *pool;
6982
6983   for (pool = list_of_pools; pool; pool = pool->next)
6984     {
6985       /* Put it at the end of the relevant section.  */
6986       subseg_set (pool->section, pool->sub_section);
6987       s_ltorg (0);
6988     }
6989 }
6990
6991 #ifdef OBJ_ELF
6992 /* Remove any excess mapping symbols generated for alignment frags in
6993    SEC.  We may have created a mapping symbol before a zero byte
6994    alignment; remove it if there's a mapping symbol after the
6995    alignment.  */
6996 static void
6997 check_mapping_symbols (bfd * abfd ATTRIBUTE_UNUSED, asection * sec,
6998                        void *dummy ATTRIBUTE_UNUSED)
6999 {
7000   segment_info_type *seginfo = seg_info (sec);
7001   fragS *fragp;
7002
7003   if (seginfo == NULL || seginfo->frchainP == NULL)
7004     return;
7005
7006   for (fragp = seginfo->frchainP->frch_root;
7007        fragp != NULL; fragp = fragp->fr_next)
7008     {
7009       symbolS *sym = fragp->tc_frag_data.last_map;
7010       fragS *next = fragp->fr_next;
7011
7012       /* Variable-sized frags have been converted to fixed size by
7013          this point.  But if this was variable-sized to start with,
7014          there will be a fixed-size frag after it.  So don't handle
7015          next == NULL.  */
7016       if (sym == NULL || next == NULL)
7017         continue;
7018
7019       if (S_GET_VALUE (sym) < next->fr_address)
7020         /* Not at the end of this frag.  */
7021         continue;
7022       know (S_GET_VALUE (sym) == next->fr_address);
7023
7024       do
7025         {
7026           if (next->tc_frag_data.first_map != NULL)
7027             {
7028               /* Next frag starts with a mapping symbol.  Discard this
7029                  one.  */
7030               symbol_remove (sym, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
7031               break;
7032             }
7033
7034           if (next->fr_next == NULL)
7035             {
7036               /* This mapping symbol is at the end of the section.  Discard
7037                  it.  */
7038               know (next->fr_fix == 0 && next->fr_var == 0);
7039               symbol_remove (sym, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
7040               break;
7041             }
7042
7043           /* As long as we have empty frags without any mapping symbols,
7044              keep looking.  */
7045           /* If the next frag is non-empty and does not start with a
7046              mapping symbol, then this mapping symbol is required.  */
7047           if (next->fr_address != next->fr_next->fr_address)
7048             break;
7049
7050           next = next->fr_next;
7051         }
7052       while (next != NULL);
7053     }
7054 }
7055 #endif
7056
7057 /* Adjust the symbol table.  */
7058
7059 void
7060 aarch64_adjust_symtab (void)
7061 {
7062 #ifdef OBJ_ELF
7063   /* Remove any overlapping mapping symbols generated by alignment frags.  */
7064   bfd_map_over_sections (stdoutput, check_mapping_symbols, (char *) 0);
7065   /* Now do generic ELF adjustments.  */
7066   elf_adjust_symtab ();
7067 #endif
7068 }
7069
7070 static void
7071 checked_hash_insert (struct hash_control *table, const char *key, void *value)
7072 {
7073   const char *hash_err;
7074
7075   hash_err = hash_insert (table, key, value);
7076   if (hash_err)
7077     printf ("Internal Error:  Can't hash %s\n", key);
7078 }
7079
7080 static void
7081 fill_instruction_hash_table (void)
7082 {
7083   aarch64_opcode *opcode = aarch64_opcode_table;
7084
7085   while (opcode->name != NULL)
7086     {
7087       templates *templ, *new_templ;
7088       templ = hash_find (aarch64_ops_hsh, opcode->name);
7089
7090       new_templ = (templates *) xmalloc (sizeof (templates));
7091       new_templ->opcode = opcode;
7092       new_templ->next = NULL;
7093
7094       if (!templ)
7095         checked_hash_insert (aarch64_ops_hsh, opcode->name, (void *) new_templ);
7096       else
7097         {
7098           new_templ->next = templ->next;
7099           templ->next = new_templ;
7100         }
7101       ++opcode;
7102     }
7103 }
7104
7105 static inline void
7106 convert_to_upper (char *dst, const char *src, size_t num)
7107 {
7108   unsigned int i;
7109   for (i = 0; i < num && *src != '\0'; ++i, ++dst, ++src)
7110     *dst = TOUPPER (*src);
7111   *dst = '\0';
7112 }
7113
7114 /* Assume STR point to a lower-case string, allocate, convert and return
7115    the corresponding upper-case string.  */
7116 static inline const char*
7117 get_upper_str (const char *str)
7118 {
7119   char *ret;
7120   size_t len = strlen (str);
7121   if ((ret = xmalloc (len + 1)) == NULL)
7122     abort ();
7123   convert_to_upper (ret, str, len);
7124   return ret;
7125 }
7126
7127 /* MD interface: Initialization.  */
7128
7129 void
7130 md_begin (void)
7131 {
7132   unsigned mach;
7133   unsigned int i;
7134
7135   if ((aarch64_ops_hsh = hash_new ()) == NULL
7136       || (aarch64_cond_hsh = hash_new ()) == NULL
7137       || (aarch64_shift_hsh = hash_new ()) == NULL
7138       || (aarch64_sys_regs_hsh = hash_new ()) == NULL
7139       || (aarch64_pstatefield_hsh = hash_new ()) == NULL
7140       || (aarch64_sys_regs_ic_hsh = hash_new ()) == NULL
7141       || (aarch64_sys_regs_dc_hsh = hash_new ()) == NULL
7142       || (aarch64_sys_regs_at_hsh = hash_new ()) == NULL
7143       || (aarch64_sys_regs_tlbi_hsh = hash_new ()) == NULL
7144       || (aarch64_reg_hsh = hash_new ()) == NULL
7145       || (aarch64_barrier_opt_hsh = hash_new ()) == NULL
7146       || (aarch64_nzcv_hsh = hash_new ()) == NULL
7147       || (aarch64_pldop_hsh = hash_new ()) == NULL)
7148     as_fatal (_("virtual memory exhausted"));
7149
7150   fill_instruction_hash_table ();
7151
7152   for (i = 0; aarch64_sys_regs[i].name != NULL; ++i)
7153     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_hsh, aarch64_sys_regs[i].name,
7154                          (void *) (aarch64_sys_regs + i));
7155
7156   for (i = 0; aarch64_pstatefields[i].name != NULL; ++i)
7157     checked_hash_insert (aarch64_pstatefield_hsh,
7158                          aarch64_pstatefields[i].name,
7159                          (void *) (aarch64_pstatefields + i));
7160
7161   for (i = 0; aarch64_sys_regs_ic[i].template != NULL; i++)
7162     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_ic_hsh,
7163                          aarch64_sys_regs_ic[i].template,
7164                          (void *) (aarch64_sys_regs_ic + i));
7165
7166   for (i = 0; aarch64_sys_regs_dc[i].template != NULL; i++)
7167     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_dc_hsh,
7168                          aarch64_sys_regs_dc[i].template,
7169                          (void *) (aarch64_sys_regs_dc + i));
7170
7171   for (i = 0; aarch64_sys_regs_at[i].template != NULL; i++)
7172     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_at_hsh,
7173                          aarch64_sys_regs_at[i].template,
7174                          (void *) (aarch64_sys_regs_at + i));
7175
7176   for (i = 0; aarch64_sys_regs_tlbi[i].template != NULL; i++)
7177     checked_hash_insert (aarch64_sys_regs_tlbi_hsh,
7178                          aarch64_sys_regs_tlbi[i].template,
7179                          (void *) (aarch64_sys_regs_tlbi + i));
7180
7181   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (reg_names); i++)
7182     checked_hash_insert (aarch64_reg_hsh, reg_names[i].name,
7183                          (void *) (reg_names + i));
7184
7185   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (nzcv_names); i++)
7186     checked_hash_insert (aarch64_nzcv_hsh, nzcv_names[i].template,
7187                          (void *) (nzcv_names + i));
7188
7189   for (i = 0; aarch64_operand_modifiers[i].name != NULL; i++)
7190     {
7191       const char *name = aarch64_operand_modifiers[i].name;
7192       checked_hash_insert (aarch64_shift_hsh, name,
7193                            (void *) (aarch64_operand_modifiers + i));
7194       /* Also hash the name in the upper case.  */
7195       checked_hash_insert (aarch64_shift_hsh, get_upper_str (name),
7196                            (void *) (aarch64_operand_modifiers + i));
7197     }
7198
7199   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_conds); i++)
7200     {
7201       unsigned int j;
7202       /* A condition code may have alias(es), e.g. "cc", "lo" and "ul" are
7203          the same condition code.  */
7204       for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (aarch64_conds[i].names); ++j)
7205         {
7206           const char *name = aarch64_conds[i].names[j];
7207           if (name == NULL)
7208             break;
7209           checked_hash_insert (aarch64_cond_hsh, name,
7210                                (void *) (aarch64_conds + i));
7211           /* Also hash the name in the upper case.  */
7212           checked_hash_insert (aarch64_cond_hsh, get_upper_str (name),
7213                                (void *) (aarch64_conds + i));
7214         }
7215     }
7216
7217   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_barrier_options); i++)
7218     {
7219       const char *name = aarch64_barrier_options[i].name;
7220       /* Skip xx00 - the unallocated values of option.  */
7221       if ((i & 0x3) == 0)
7222         continue;
7223       checked_hash_insert (aarch64_barrier_opt_hsh, name,
7224                            (void *) (aarch64_barrier_options + i));
7225       /* Also hash the name in the upper case.  */
7226       checked_hash_insert (aarch64_barrier_opt_hsh, get_upper_str (name),
7227                            (void *) (aarch64_barrier_options + i));
7228     }
7229
7230   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_prfops); i++)
7231     {
7232       const char* name = aarch64_prfops[i].name;
7233       /* Skip the unallocated hint encodings.  */
7234       if (name == NULL)
7235         continue;
7236       checked_hash_insert (aarch64_pldop_hsh, name,
7237                            (void *) (aarch64_prfops + i));
7238       /* Also hash the name in the upper case.  */
7239       checked_hash_insert (aarch64_pldop_hsh, get_upper_str (name),
7240                            (void *) (aarch64_prfops + i));
7241     }
7242
7243   /* Set the cpu variant based on the command-line options.  */
7244   if (!mcpu_cpu_opt)
7245     mcpu_cpu_opt = march_cpu_opt;
7246
7247   if (!mcpu_cpu_opt)
7248     mcpu_cpu_opt = &cpu_default;
7249
7250   cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
7251
7252   /* Record the CPU type.  */
7253   mach = ilp32_p ? bfd_mach_aarch64_ilp32 : bfd_mach_aarch64;
7254
7255   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, mach);
7256 }
7257
7258 /* Command line processing.  */
7259
7260 const char *md_shortopts = "m:";
7261
7262 #ifdef AARCH64_BI_ENDIAN
7263 #define OPTION_EB (OPTION_MD_BASE + 0)
7264 #define OPTION_EL (OPTION_MD_BASE + 1)
7265 #else
7266 #if TARGET_BYTES_BIG_ENDIAN
7267 #define OPTION_EB (OPTION_MD_BASE + 0)
7268 #else
7269 #define OPTION_EL (OPTION_MD_BASE + 1)
7270 #endif
7271 #endif
7272
7273 struct option md_longopts[] = {
7274 #ifdef OPTION_EB
7275   {"EB", no_argument, NULL, OPTION_EB},
7276 #endif
7277 #ifdef OPTION_EL
7278   {"EL", no_argument, NULL, OPTION_EL},
7279 #endif
7280   {NULL, no_argument, NULL, 0}
7281 };
7282
7283 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
7284
7285 struct aarch64_option_table
7286 {
7287   char *option;                 /* Option name to match.  */
7288   char *help;                   /* Help information.  */
7289   int *var;                     /* Variable to change.  */
7290   int value;                    /* What to change it to.  */
7291   char *deprecated;             /* If non-null, print this message.  */
7292 };
7293
7294 static struct aarch64_option_table aarch64_opts[] = {
7295   {"mbig-endian", N_("assemble for big-endian"), &target_big_endian, 1, NULL},
7296   {"mlittle-endian", N_("assemble for little-endian"), &target_big_endian, 0,
7297    NULL},
7298 #ifdef DEBUG_AARCH64
7299   {"mdebug-dump", N_("temporary switch for dumping"), &debug_dump, 1, NULL},
7300 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
7301   {"mverbose-error", N_("output verbose error messages"), &verbose_error_p, 1,
7302    NULL},
7303   {"mno-verbose-error", N_("do not output verbose error messages"),
7304    &verbose_error_p, 0, NULL},
7305   {NULL, NULL, NULL, 0, NULL}
7306 };
7307
7308 struct aarch64_cpu_option_table
7309 {
7310   char *name;
7311   const aarch64_feature_set value;
7312   /* The canonical name of the CPU, or NULL to use NAME converted to upper
7313      case.  */
7314   const char *canonical_name;
7315 };
7316
7317 /* This list should, at a minimum, contain all the cpu names
7318    recognized by GCC.  */
7319 static const struct aarch64_cpu_option_table aarch64_cpus[] = {
7320   {"all", AARCH64_ANY, NULL},
7321   {"cortex-a53", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7322                                   AARCH64_FEATURE_CRC), "Cortex-A53"},
7323   {"cortex-a57", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7324                                   AARCH64_FEATURE_CRC), "Cortex-A57"},
7325   {"cortex-a72", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7326                                   AARCH64_FEATURE_CRC), "Cortex-A72"},
7327   {"exynos-m1", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7328                                  AARCH64_FEATURE_CRC | AARCH64_FEATURE_CRYPTO),
7329                                 "Samsung Exynos M1"},
7330   {"thunderx", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7331                                 AARCH64_FEATURE_CRC | AARCH64_FEATURE_CRYPTO),
7332    "Cavium ThunderX"},
7333   /* The 'xgene-1' name is an older name for 'xgene1', which was used
7334      in earlier releases and is superseded by 'xgene1' in all
7335      tools.  */
7336   {"xgene-1", AARCH64_ARCH_V8, "APM X-Gene 1"},
7337   {"xgene1", AARCH64_ARCH_V8, "APM X-Gene 1"},
7338   {"xgene2", AARCH64_FEATURE (AARCH64_ARCH_V8,
7339                               AARCH64_FEATURE_CRC), "APM X-Gene 2"},
7340   {"generic", AARCH64_ARCH_V8, NULL},
7341
7342   {NULL, AARCH64_ARCH_NONE, NULL}
7343 };
7344
7345 struct aarch64_arch_option_table
7346 {
7347   char *name;
7348   const aarch64_feature_set value;
7349 };
7350
7351 /* This list should, at a minimum, contain all the architecture names
7352    recognized by GCC.  */
7353 static const struct aarch64_arch_option_table aarch64_archs[] = {
7354   {"all", AARCH64_ANY},
7355   {"armv8-a", AARCH64_ARCH_V8},
7356   {NULL, AARCH64_ARCH_NONE}
7357 };
7358
7359 /* ISA extensions.  */
7360 struct aarch64_option_cpu_value_table
7361 {
7362   char *name;
7363   const aarch64_feature_set value;
7364 };
7365
7366 static const struct aarch64_option_cpu_value_table aarch64_features[] = {
7367   {"crc",               AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_CRC, 0)},
7368   {"crypto",            AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_CRYPTO, 0)},
7369   {"fp",                AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_FP, 0)},
7370   {"lse",               AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_LSE, 0)},
7371   {"simd",              AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_SIMD, 0)},
7372   {NULL,                AARCH64_ARCH_NONE}
7373 };
7374
7375 struct aarch64_long_option_table
7376 {
7377   char *option;                 /* Substring to match.  */
7378   char *help;                   /* Help information.  */
7379   int (*func) (char *subopt);   /* Function to decode sub-option.  */
7380   char *deprecated;             /* If non-null, print this message.  */
7381 };
7382
7383 static int
7384 aarch64_parse_features (char *str, const aarch64_feature_set **opt_p,
7385                         bfd_boolean ext_only)
7386 {
7387   /* We insist on extensions being added before being removed.  We achieve
7388      this by using the ADDING_VALUE variable to indicate whether we are
7389      adding an extension (1) or removing it (0) and only allowing it to
7390      change in the order -1 -> 1 -> 0.  */
7391   int adding_value = -1;
7392   aarch64_feature_set *ext_set = xmalloc (sizeof (aarch64_feature_set));
7393
7394   /* Copy the feature set, so that we can modify it.  */
7395   *ext_set = **opt_p;
7396   *opt_p = ext_set;
7397
7398   while (str != NULL && *str != 0)
7399     {
7400       const struct aarch64_option_cpu_value_table *opt;
7401       char *ext = NULL;
7402       int optlen;
7403
7404       if (!ext_only)
7405         {
7406           if (*str != '+')
7407             {
7408               as_bad (_("invalid architectural extension"));
7409               return 0;
7410             }
7411
7412           ext = strchr (++str, '+');
7413         }
7414
7415       if (ext != NULL)
7416         optlen = ext - str;
7417       else
7418         optlen = strlen (str);
7419
7420       if (optlen >= 2 && strncmp (str, "no", 2) == 0)
7421         {
7422           if (adding_value != 0)
7423             adding_value = 0;
7424           optlen -= 2;
7425           str += 2;
7426         }
7427       else if (optlen > 0)
7428         {
7429           if (adding_value == -1)
7430             adding_value = 1;
7431           else if (adding_value != 1)
7432             {
7433               as_bad (_("must specify extensions to add before specifying "
7434                         "those to remove"));
7435               return FALSE;
7436             }
7437         }
7438
7439       if (optlen == 0)
7440         {
7441           as_bad (_("missing architectural extension"));
7442           return 0;
7443         }
7444
7445       gas_assert (adding_value != -1);
7446
7447       for (opt = aarch64_features; opt->name != NULL; opt++)
7448         if (strncmp (opt->name, str, optlen) == 0)
7449           {
7450             /* Add or remove the extension.  */
7451             if (adding_value)
7452               AARCH64_MERGE_FEATURE_SETS (*ext_set, *ext_set, opt->value);
7453             else
7454               AARCH64_CLEAR_FEATURE (*ext_set, *ext_set, opt->value);
7455             break;
7456           }
7457
7458       if (opt->name == NULL)
7459         {
7460           as_bad (_("unknown architectural extension `%s'"), str);
7461           return 0;
7462         }
7463
7464       str = ext;
7465     };
7466
7467   return 1;
7468 }
7469
7470 static int
7471 aarch64_parse_cpu (char *str)
7472 {
7473   const struct aarch64_cpu_option_table *opt;
7474   char *ext = strchr (str, '+');
7475   size_t optlen;
7476
7477   if (ext != NULL)
7478     optlen = ext - str;
7479   else
7480     optlen = strlen (str);
7481
7482   if (optlen == 0)
7483     {
7484       as_bad (_("missing cpu name `%s'"), str);
7485       return 0;
7486     }
7487
7488   for (opt = aarch64_cpus; opt->name != NULL; opt++)
7489     if (strlen (opt->name) == optlen && strncmp (str, opt->name, optlen) == 0)
7490       {
7491         mcpu_cpu_opt = &opt->value;
7492         if (ext != NULL)
7493           return aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, FALSE);
7494
7495         return 1;
7496       }
7497
7498   as_bad (_("unknown cpu `%s'"), str);
7499   return 0;
7500 }
7501
7502 static int
7503 aarch64_parse_arch (char *str)
7504 {
7505   const struct aarch64_arch_option_table *opt;
7506   char *ext = strchr (str, '+');
7507   size_t optlen;
7508
7509   if (ext != NULL)
7510     optlen = ext - str;
7511   else
7512     optlen = strlen (str);
7513
7514   if (optlen == 0)
7515     {
7516       as_bad (_("missing architecture name `%s'"), str);
7517       return 0;
7518     }
7519
7520   for (opt = aarch64_archs; opt->name != NULL; opt++)
7521     if (strlen (opt->name) == optlen && strncmp (str, opt->name, optlen) == 0)
7522       {
7523         march_cpu_opt = &opt->value;
7524         if (ext != NULL)
7525           return aarch64_parse_features (ext, &march_cpu_opt, FALSE);
7526
7527         return 1;
7528       }
7529
7530   as_bad (_("unknown architecture `%s'\n"), str);
7531   return 0;
7532 }
7533
7534 /* ABIs.  */
7535 struct aarch64_option_abi_value_table
7536 {
7537   char *name;
7538   enum aarch64_abi_type value;
7539 };
7540
7541 static const struct aarch64_option_abi_value_table aarch64_abis[] = {
7542   {"ilp32",             AARCH64_ABI_ILP32},
7543   {"lp64",              AARCH64_ABI_LP64},
7544   {NULL,                0}
7545 };
7546
7547 static int
7548 aarch64_parse_abi (char *str)
7549 {
7550   const struct aarch64_option_abi_value_table *opt;
7551   size_t optlen = strlen (str);
7552
7553   if (optlen == 0)
7554     {
7555       as_bad (_("missing abi name `%s'"), str);
7556       return 0;
7557     }
7558
7559   for (opt = aarch64_abis; opt->name != NULL; opt++)
7560     if (strlen (opt->name) == optlen && strncmp (str, opt->name, optlen) == 0)
7561       {
7562         aarch64_abi = opt->value;
7563         return 1;
7564       }
7565
7566   as_bad (_("unknown abi `%s'\n"), str);
7567   return 0;
7568 }
7569
7570 static struct aarch64_long_option_table aarch64_long_opts[] = {
7571 #ifdef OBJ_ELF
7572   {"mabi=", N_("<abi name>\t  specify for ABI <abi name>"),
7573    aarch64_parse_abi, NULL},
7574 #endif /* OBJ_ELF */
7575   {"mcpu=", N_("<cpu name>\t  assemble for CPU <cpu name>"),
7576    aarch64_parse_cpu, NULL},
7577   {"march=", N_("<arch name>\t  assemble for architecture <arch name>"),
7578    aarch64_parse_arch, NULL},
7579   {NULL, NULL, 0, NULL}
7580 };
7581
7582 int
7583 md_parse_option (int c, char *arg)
7584 {
7585   struct aarch64_option_table *opt;
7586   struct aarch64_long_option_table *lopt;
7587
7588   switch (c)
7589     {
7590 #ifdef OPTION_EB
7591     case OPTION_EB:
7592       target_big_endian = 1;
7593       break;
7594 #endif
7595
7596 #ifdef OPTION_EL
7597     case OPTION_EL:
7598       target_big_endian = 0;
7599       break;
7600 #endif
7601
7602     case 'a':
7603       /* Listing option.  Just ignore these, we don't support additional
7604          ones.  */
7605       return 0;
7606
7607     default:
7608       for (opt = aarch64_opts; opt->option != NULL; opt++)
7609         {
7610           if (c == opt->option[0]
7611               && ((arg == NULL && opt->option[1] == 0)
7612                   || streq (arg, opt->option + 1)))
7613             {
7614               /* If the option is deprecated, tell the user.  */
7615               if (opt->deprecated != NULL)
7616                 as_tsktsk (_("option `-%c%s' is deprecated: %s"), c,
7617                            arg ? arg : "", _(opt->deprecated));
7618
7619               if (opt->var != NULL)
7620                 *opt->var = opt->value;
7621
7622               return 1;
7623             }
7624         }
7625
7626       for (lopt = aarch64_long_opts; lopt->option != NULL; lopt++)
7627         {
7628           /* These options are expected to have an argument.  */
7629           if (c == lopt->option[0]
7630               && arg != NULL
7631               && strncmp (arg, lopt->option + 1,
7632                           strlen (lopt->option + 1)) == 0)
7633             {
7634               /* If the option is deprecated, tell the user.  */
7635               if (lopt->deprecated != NULL)
7636                 as_tsktsk (_("option `-%c%s' is deprecated: %s"), c, arg,
7637                            _(lopt->deprecated));
7638
7639               /* Call the sup-option parser.  */
7640               return lopt->func (arg + strlen (lopt->option) - 1);
7641             }
7642         }
7643
7644       return 0;
7645     }
7646
7647   return 1;
7648 }
7649
7650 void
7651 md_show_usage (FILE * fp)
7652 {
7653   struct aarch64_option_table *opt;
7654   struct aarch64_long_option_table *lopt;
7655
7656   fprintf (fp, _(" AArch64-specific assembler options:\n"));
7657
7658   for (opt = aarch64_opts; opt->option != NULL; opt++)
7659     if (opt->help != NULL)
7660       fprintf (fp, "  -%-23s%s\n", opt->option, _(opt->help));
7661
7662   for (lopt = aarch64_long_opts; lopt->option != NULL; lopt++)
7663     if (lopt->help != NULL)
7664       fprintf (fp, "  -%s%s\n", lopt->option, _(lopt->help));
7665
7666 #ifdef OPTION_EB
7667   fprintf (fp, _("\
7668   -EB                     assemble code for a big-endian cpu\n"));
7669 #endif
7670
7671 #ifdef OPTION_EL
7672   fprintf (fp, _("\
7673   -EL                     assemble code for a little-endian cpu\n"));
7674 #endif
7675 }
7676
7677 /* Parse a .cpu directive.  */
7678
7679 static void
7680 s_aarch64_cpu (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
7681 {
7682   const struct aarch64_cpu_option_table *opt;
7683   char saved_char;
7684   char *name;
7685   char *ext;
7686   size_t optlen;
7687
7688   name = input_line_pointer;
7689   while (*input_line_pointer && !ISSPACE (*input_line_pointer))
7690     input_line_pointer++;
7691   saved_char = *input_line_pointer;
7692   *input_line_pointer = 0;
7693
7694   ext = strchr (name, '+');
7695
7696   if (ext != NULL)
7697     optlen = ext - name;
7698   else
7699     optlen = strlen (name);
7700
7701   /* Skip the first "all" entry.  */
7702   for (opt = aarch64_cpus + 1; opt->name != NULL; opt++)
7703     if (strlen (opt->name) == optlen
7704         && strncmp (name, opt->name, optlen) == 0)
7705       {
7706         mcpu_cpu_opt = &opt->value;
7707         if (ext != NULL)
7708           if (!aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, FALSE))
7709             return;
7710
7711         cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
7712
7713         *input_line_pointer = saved_char;
7714         demand_empty_rest_of_line ();
7715         return;
7716       }
7717   as_bad (_("unknown cpu `%s'"), name);
7718   *input_line_pointer = saved_char;
7719   ignore_rest_of_line ();
7720 }
7721
7722
7723 /* Parse a .arch directive.  */
7724
7725 static void
7726 s_aarch64_arch (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
7727 {
7728   const struct aarch64_arch_option_table *opt;
7729   char saved_char;
7730   char *name;
7731   char *ext;
7732   size_t optlen;
7733
7734   name = input_line_pointer;
7735   while (*input_line_pointer && !ISSPACE (*input_line_pointer))
7736     input_line_pointer++;
7737   saved_char = *input_line_pointer;
7738   *input_line_pointer = 0;
7739
7740   ext = strchr (name, '+');
7741
7742   if (ext != NULL)
7743     optlen = ext - name;
7744   else
7745     optlen = strlen (name);
7746
7747   /* Skip the first "all" entry.  */
7748   for (opt = aarch64_archs + 1; opt->name != NULL; opt++)
7749     if (strlen (opt->name) == optlen
7750         && strncmp (name, opt->name, optlen) == 0)
7751       {
7752         mcpu_cpu_opt = &opt->value;
7753         if (ext != NULL)
7754           if (!aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, FALSE))
7755             return;
7756
7757         cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
7758
7759         *input_line_pointer = saved_char;
7760         demand_empty_rest_of_line ();
7761         return;
7762       }
7763
7764   as_bad (_("unknown architecture `%s'\n"), name);
7765   *input_line_pointer = saved_char;
7766   ignore_rest_of_line ();
7767 }
7768
7769 /* Parse a .arch_extension directive.  */
7770
7771 static void
7772 s_aarch64_arch_extension (int ignored ATTRIBUTE_UNUSED)
7773 {
7774   char saved_char;
7775   char *ext = input_line_pointer;;
7776
7777   while (*input_line_pointer && !ISSPACE (*input_line_pointer))
7778     input_line_pointer++;
7779   saved_char = *input_line_pointer;
7780   *input_line_pointer = 0;
7781
7782   if (!aarch64_parse_features (ext, &mcpu_cpu_opt, TRUE))
7783     return;
7784
7785   cpu_variant = *mcpu_cpu_opt;
7786
7787   *input_line_pointer = saved_char;
7788   demand_empty_rest_of_line ();
7789 }
7790
7791 /* Copy symbol information.  */
7792
7793 void
7794 aarch64_copy_symbol_attributes (symbolS * dest, symbolS * src)
7795 {
7796   AARCH64_GET_FLAG (dest) = AARCH64_GET_FLAG (src);
7797 }