x86: correct "-Q" option handling
[external/binutils.git] / gas / config / tc-avr.c
1 /* tc-avr.c -- Assembler code for the ATMEL AVR
2
3    Copyright (C) 1999-2019 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Denis Chertykov <denisc@overta.ru>
5
6    This file is part of GAS, the GNU Assembler.
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, or (at your option)
11    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 GAS; see the file COPYING.  If not, write to
20    the Free Software Foundation, 51 Franklin Street - Fifth Floor,
21    Boston, MA 02110-1301, USA.  */
22
23 #include "as.h"
24 #include "safe-ctype.h"
25 #include "subsegs.h"
26 #include "dwarf2dbg.h"
27 #include "dw2gencfi.h"
28 #include "elf/avr.h"
29 #include "elf32-avr.h"
30
31 /* For building a linked list of AVR_PROPERTY_RECORD structures.  */
32 struct avr_property_record_link
33 {
34   struct avr_property_record record;
35   struct avr_property_record_link *next;
36 };
37
38 struct avr_opcodes_s
39 {
40   const char *        name;
41   const char *        constraints;
42   const char *        opcode;
43   int           insn_size;              /* In words.  */
44   int           isa;
45   unsigned int  bin_opcode;
46 };
47
48 #define AVR_INSN(NAME, CONSTR, OPCODE, SIZE, ISA, BIN) \
49 {#NAME, CONSTR, OPCODE, SIZE, ISA, BIN},
50
51 struct avr_opcodes_s avr_opcodes[] =
52 {
53   #include "opcode/avr.h"
54   {NULL, NULL, NULL, 0, 0, 0}
55 };
56
57
58 /* Stuff for the `__gcc_isr' pseudo instruction.
59
60    Purpose of the pseudo instruction is to emit more efficient ISR prologues
61    and epilogues than GCC currently does.  GCC has no explicit (on RTL level)
62    modelling of SREG, TMP_REG or ZERO_REG.  These regs are used implicitly
63    during instruction printing.  That doesn't hurt too much for ordinary
64    functions, however for small ISRs there might be some overhead.
65
66    As implementing http://gcc.gnu.org/PR20296 would imply an almost complete
67    rewite of GCC's AVR back-end (which might pop up less optimized code in
68    other places), we provide a pseudo-instruction which is resolved by GAS
69    into ISR prologue / epilogue as expected by GCC.
70
71    Using GAS for this purpose has the additional benefit that it can scan
72    code emit by inline asm which is opaque to GCC.
73
74    The pseudo-instruction is only supposed to handle the starting of
75    prologue and the ending of epilogues (without RETI) which deal with
76    SREG, TMP_REG and ZERO_REG and one additional, optional general purpose
77    register.
78
79    __gcc_isr consists of 3 different "chunks":
80
81    __gcc_isr 1
82         Chunk 1 (ISR_CHUNK_Prologue)
83         Start the ISR code.  Will be replaced by ISR prologue by next Done chunk.
84         Must be the 1st chunk in a file or follow a Done chunk from previous
85         ISR (which has been patched already).
86
87         It will finish the current frag and emit a new frag of
88         type rs_machine_dependent, subtype ISR_CHUNK_Prologue.
89
90    __gcc_isr 2
91         Chunk 2 (ISR_CHUNK_Epilogue)
92         Will be replaced by ISR epilogue by next Done chunk. Must follow
93         chunk 1 (Prologue) or chunk 2 (Epilogue).  Functions might come
94         without epilogue or with more than one epilogue, and even code
95         located statically after the last epilogue might belong to a function.
96
97         It will finish the current frag and emit a new frag of
98         type rs_machine_dependent, subtype ISR_CHUNK_Epilogue.
99
100    __gcc_isr 0, Rx
101         Chunk 0 (ISR_CHUNK_Done)
102         Must follow chunk 1 (Prologue) or chunk 2 (Epilogue) and finishes
103         the ISR code.  Only GCC can know where a function's code ends.
104
105         It triggers the patch-up of all rs_machine_dependent frags in the
106         current frag chain and turns them into ordinary rs_fill code frags.
107
108         If Rx is a register > ZERO_REG then GCC also wants to push / pop Rx.
109         If neither TMP_REG nor ZERO_REG are needed, Rx will be used in
110         the push / pop sequence avoiding the need for TMP_REG / ZERO_REG.
111         If Rx <= ZERO_REG then GCC doesn't assume anything about Rx.
112
113    Assumptions:
114
115         o  GCC takes care of code that is opaque to GAS like tail calls
116         or non-local goto.
117
118         o  Using SEI / CLI does not count as clobbering SREG.  This is
119         because a final RETI will restore the I-flag.
120
121         o  Using OUT or ST* is supposed not to clobber SREG.  Sequences like
122
123                 IN-SREG  +  CLI  +  Atomic-Code  +  OUT-SREG
124
125         will still work as expected because the scan will reveal any
126         clobber of SREG other than I-flag and emit PUSH / POP of SREG.
127 */
128
129 enum
130   {
131     ISR_CHUNK_Done = 0,
132     ISR_CHUNK_Prologue = 1,
133     ISR_CHUNK_Epilogue = 2
134   };
135
136 static struct
137 {
138   /* Previous __gcc_isr chunk (one of the enums above)
139      and it's location for diagnostics.  */
140   int prev_chunk;
141   unsigned line;
142   const char *file;
143   /* Replacer for __gcc_isr.n_pushed once we know how many regs are
144      pushed by the Prologue chunk.  */
145   symbolS *sym_n_pushed;
146
147   /* Set and used during parse from chunk 1 (Prologue) up to chunk 0 (Done).
148      Set by `avr_update_gccisr' and used by `avr_patch_gccisr_frag'.  */
149   int need_reg_tmp;
150   int need_reg_zero;
151   int need_sreg;
152 } avr_isr;
153
154 static void avr_gccisr_operands (struct avr_opcodes_s*, char**);
155 static void avr_update_gccisr (struct avr_opcodes_s*, int, int);
156 static struct avr_opcodes_s *avr_gccisr_opcode;
157
158 const char comment_chars[] = ";";
159 const char line_comment_chars[] = "#";
160 const char line_separator_chars[] = "$";
161
162 const char *md_shortopts = "m:";
163 struct mcu_type_s
164 {
165   const char *name;
166   int isa;
167   int mach;
168 };
169
170 /* XXX - devices that don't seem to exist (renamed, replaced with larger
171    ones, or planned but never produced), left here for compatibility.  */
172
173 static struct mcu_type_s mcu_types[] =
174 {
175   {"avr1",       AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
176 /* TODO: instruction set for avr2 architecture should be AVR_ISA_AVR2,
177  but set to AVR_ISA_AVR25 for some following version
178  of GCC (from 4.3) for backward compatibility.  */
179   {"avr2",       AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr2},
180   {"avr25",      AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
181 /* TODO: instruction set for avr3 architecture should be AVR_ISA_AVR3,
182  but set to AVR_ISA_AVR3_ALL for some following version
183  of GCC (from 4.3) for backward compatibility.  */
184   {"avr3",       AVR_ISA_AVR3_ALL, bfd_mach_avr3},
185   {"avr31",      AVR_ISA_AVR31,   bfd_mach_avr31},
186   {"avr35",      AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
187   {"avr4",       AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
188 /* TODO: instruction set for avr5 architecture should be AVR_ISA_AVR5,
189  but set to AVR_ISA_AVR51 for some following version
190  of GCC (from 4.3) for backward compatibility.  */
191   {"avr5",       AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr5},
192   {"avr51",      AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
193   {"avr6",       AVR_ISA_AVR6,    bfd_mach_avr6},
194   {"avrxmega1",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega1},
195   {"avrxmega2",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega2},
196   {"avrxmega3",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega3},
197   {"avrxmega4",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega4},
198   {"avrxmega5",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega5},
199   {"avrxmega6",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega6},
200   {"avrxmega7",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega7},
201   {"avrtiny",    AVR_ISA_AVRTINY, bfd_mach_avrtiny},
202   {"at90s1200",  AVR_ISA_1200,    bfd_mach_avr1},
203   {"attiny11",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
204   {"attiny12",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
205   {"attiny15",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
206   {"attiny28",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
207   {"at90s2313",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
208   {"at90s2323",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
209   {"at90s2333",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 4433 */
210   {"at90s2343",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
211   {"attiny22",   AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 2343 */
212   {"attiny26",   AVR_ISA_2xxe,    bfd_mach_avr2},
213   {"at90s4414",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 8515 */
214   {"at90s4433",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
215   {"at90s4434",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 8535 */
216   {"at90s8515",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
217   {"at90c8534",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
218   {"at90s8535",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
219   {"ata5272",    AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
220   {"attiny13",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
221   {"attiny13a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
222   {"attiny2313", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
223   {"attiny2313a",AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
224   {"attiny24",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
225   {"attiny24a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
226   {"attiny4313", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
227   {"attiny44",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
228   {"attiny44a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
229   {"attiny84",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
230   {"attiny84a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
231   {"attiny25",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
232   {"attiny45",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
233   {"attiny85",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
234   {"attiny261",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
235   {"attiny261a", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
236   {"attiny461",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
237   {"attiny461a", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
238   {"attiny861",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
239   {"attiny861a", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
240   {"attiny87",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
241   {"attiny43u",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
242   {"attiny48",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
243   {"attiny88",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
244   {"attiny828",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
245   {"at86rf401",  AVR_ISA_RF401,   bfd_mach_avr25},
246   {"at43usb355", AVR_ISA_AVR3,    bfd_mach_avr3},
247   {"at76c711",   AVR_ISA_AVR3,    bfd_mach_avr3},
248   {"atmega103",  AVR_ISA_AVR31,   bfd_mach_avr31},
249   {"at43usb320", AVR_ISA_AVR31,   bfd_mach_avr31},
250   {"attiny167",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
251   {"at90usb82",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
252   {"at90usb162", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
253   {"ata5505",    AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
254   {"atmega8u2",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
255   {"atmega16u2", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
256   {"atmega32u2", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
257   {"attiny1634", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
258   {"atmega8",    AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
259   {"ata6289",    AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
260   {"atmega8a",   AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
261   {"ata6285",    AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
262   {"ata6286",    AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
263   {"atmega48",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
264   {"atmega48a",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
265   {"atmega48pa", AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
266   {"atmega48p",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
267   {"atmega88",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
268   {"atmega88a",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
269   {"atmega88p",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
270   {"atmega88pa", AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
271   {"atmega8515", AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
272   {"atmega8535", AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
273   {"atmega8hva", AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
274   {"at90pwm1",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
275   {"at90pwm2",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
276   {"at90pwm2b",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
277   {"at90pwm3",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
278   {"at90pwm3b",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
279   {"at90pwm81",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
280   {"at90pwm161", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
281   {"ata5790",    AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
282   {"ata5795",    AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
283   {"atmega16",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
284   {"atmega16a",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
285   {"atmega161",  AVR_ISA_M161,    bfd_mach_avr5},
286   {"atmega162",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
287   {"atmega163",  AVR_ISA_M161,    bfd_mach_avr5},
288   {"atmega164a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
289   {"atmega164p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
290   {"atmega164pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
291   {"atmega165",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
292   {"atmega165a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
293   {"atmega165p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
294   {"atmega165pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
295   {"atmega168",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
296   {"atmega168a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
297   {"atmega168p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
298   {"atmega168pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
299   {"atmega169",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
300   {"atmega169a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
301   {"atmega169p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
302   {"atmega169pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
303   {"atmega32",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
304   {"atmega32a",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
305   {"atmega323",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
306   {"atmega324a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
307   {"atmega324p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
308   {"atmega324pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
309   {"atmega325",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
310   {"atmega325a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
311   {"atmega325p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
312   {"atmega325pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
313   {"atmega3250", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
314   {"atmega3250a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
315   {"atmega3250p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
316   {"atmega3250pa",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
317   {"atmega328",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
318   {"atmega328p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
319   {"atmega329",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
320   {"atmega329a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
321   {"atmega329p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
322   {"atmega329pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
323   {"atmega3290", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
324   {"atmega3290a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
325   {"atmega3290p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
326   {"atmega3290pa",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
327   {"atmega406",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
328   {"atmega64rfr2", AVR_ISA_AVR5,  bfd_mach_avr5},
329   {"atmega644rfr2",AVR_ISA_AVR5,  bfd_mach_avr5},
330   {"atmega64",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
331   {"atmega64a",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
332   {"atmega640",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
333   {"atmega644",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
334   {"atmega644a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
335   {"atmega644p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
336   {"atmega644pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
337   {"atmega645",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
338   {"atmega645a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
339   {"atmega645p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
340   {"atmega649",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
341   {"atmega649a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
342   {"atmega649p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
343   {"atmega6450", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
344   {"atmega6450a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
345   {"atmega6450p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
346   {"atmega6490", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
347   {"atmega6490a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
348   {"atmega6490p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
349   {"atmega64rfr2",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
350   {"atmega644rfr2",AVR_ISA_AVR5,  bfd_mach_avr5},
351   {"atmega16hva",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
352   {"atmega16hva2",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
353   {"atmega16hvb",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
354   {"atmega16hvbrevb",AVR_ISA_AVR5,bfd_mach_avr5},
355   {"atmega32hvb",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
356   {"atmega32hvbrevb",AVR_ISA_AVR5,bfd_mach_avr5},
357   {"atmega64hve",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
358   {"at90can32" , AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
359   {"at90can64" , AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
360   {"at90pwm161", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
361   {"at90pwm216", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
362   {"at90pwm316", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
363   {"atmega32c1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
364   {"atmega64c1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
365   {"atmega16m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
366   {"atmega32m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
367   {"atmega64m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
368   {"atmega16u4", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
369   {"atmega32u4", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
370   {"atmega32u6", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
371   {"at90usb646", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
372   {"at90usb647", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
373   {"at90scr100", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
374   {"at94k",      AVR_ISA_94K,     bfd_mach_avr5},
375   {"m3000",      AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
376   {"atmega128",  AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
377   {"atmega128a", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
378   {"atmega1280", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
379   {"atmega1281", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
380   {"atmega1284", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
381   {"atmega1284p",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
382   {"atmega128rfa1",AVR_ISA_AVR51, bfd_mach_avr51},
383   {"atmega128rfr2",AVR_ISA_AVR51, bfd_mach_avr51},
384   {"atmega1284rfr2",AVR_ISA_AVR51, bfd_mach_avr51},
385   {"at90can128", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
386   {"at90usb1286",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
387   {"at90usb1287",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
388   {"atmega2560", AVR_ISA_AVR6,    bfd_mach_avr6},
389   {"atmega2561", AVR_ISA_AVR6,    bfd_mach_avr6},
390   {"atmega256rfr2", AVR_ISA_AVR6, bfd_mach_avr6},
391   {"atmega2564rfr2", AVR_ISA_AVR6, bfd_mach_avr6},
392   {"atxmega16a4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
393   {"atxmega16a4u",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega2},
394   {"atxmega16c4", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega2},
395   {"atxmega16d4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
396   {"atxmega32a4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
397   {"atxmega32a4u",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega2},
398   {"atxmega32c4", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega2},
399   {"atxmega32d4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
400   {"atxmega32e5", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
401   {"atxmega16e5", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
402   {"atxmega8e5",  AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
403   {"atxmega32x1", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
404   {"attiny212",   AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
405   {"attiny214",   AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
406   {"attiny412",   AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
407   {"attiny414",   AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
408   {"attiny416",   AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
409   {"attiny417",   AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
410   {"attiny814",   AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
411   {"attiny816",   AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
412   {"attiny817",   AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
413   {"attiny1614",  AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
414   {"attiny1616",  AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
415   {"attiny1617",  AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
416   {"attiny3214",  AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
417   {"attiny3216",  AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
418   {"attiny3217",  AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega3},
419   {"atxmega64a3", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega4},
420   {"atxmega64a3u",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega4},
421   {"atxmega64a4u",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega4},
422   {"atxmega64b1", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega4},
423   {"atxmega64b3", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega4},
424   {"atxmega64c3", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega4},
425   {"atxmega64d3", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega4},
426   {"atxmega64d4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega4},
427   {"atxmega64a1", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega5},
428   {"atxmega64a1u",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega5},
429   {"atxmega128a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
430   {"atxmega128a3u",AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
431   {"atxmega128b1", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega6},
432   {"atxmega128b3", AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
433   {"atxmega128c3", AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
434   {"atxmega128d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
435   {"atxmega128d4", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
436   {"atxmega192a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
437   {"atxmega192a3u",AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
438   {"atxmega192c3", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega6},
439   {"atxmega192d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
440   {"atxmega256a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
441   {"atxmega256a3u",AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
442   {"atxmega256a3b",AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
443   {"atxmega256a3bu",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega6},
444   {"atxmega256c3", AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
445   {"atxmega256d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
446   {"atxmega384c3", AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
447   {"atxmega384d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
448   {"atxmega128a1", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega7},
449   {"atxmega128a1u", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega7},
450   {"atxmega128a4u", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega7},
451   {"attiny4",      AVR_ISA_AVRTINY, bfd_mach_avrtiny},
452   {"attiny5",      AVR_ISA_AVRTINY, bfd_mach_avrtiny},
453   {"attiny9",      AVR_ISA_AVRTINY, bfd_mach_avrtiny},
454   {"attiny10",     AVR_ISA_AVRTINY, bfd_mach_avrtiny},
455   {"attiny20",     AVR_ISA_AVRTINY, bfd_mach_avrtiny},
456   {"attiny40",     AVR_ISA_AVRTINY, bfd_mach_avrtiny},
457   {NULL, 0, 0}
458 };
459
460
461 /* Current MCU type.  */
462 static struct mcu_type_s   default_mcu = {"avr2", AVR_ISA_AVR2, bfd_mach_avr2};
463 static struct mcu_type_s   specified_mcu;
464 static struct mcu_type_s * avr_mcu = & default_mcu;
465
466 /* AVR target-specific switches.  */
467 struct avr_opt_s
468 {
469   int all_opcodes;  /* -mall-opcodes: accept all known AVR opcodes.  */
470   int no_skip_bug;  /* -mno-skip-bug: no warnings for skipping 2-word insns.  */
471   int no_wrap;      /* -mno-wrap: reject rjmp/rcall with 8K wrap-around.  */
472   int no_link_relax;   /* -mno-link-relax / -mlink-relax: generate (or not)
473                           relocations for linker relaxation.  */
474   int have_gccisr;      /* Whether "__gcc_isr" is a known (pseudo) insn.  */
475 };
476
477 static struct avr_opt_s avr_opt = { 0, 0, 0, 0, 0 };
478
479 const char EXP_CHARS[] = "eE";
480 const char FLT_CHARS[] = "dD";
481
482 static void avr_set_arch (int);
483
484 /* The target specific pseudo-ops which we support.  */
485 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
486 {
487   {"arch", avr_set_arch,        0},
488   { NULL,       NULL,           0}
489 };
490
491 #define LDI_IMMEDIATE(x) (((x) & 0xf) | (((x) << 4) & 0xf00))
492
493 #define EXP_MOD_NAME(i)       exp_mod[i].name
494 #define EXP_MOD_RELOC(i)      exp_mod[i].reloc
495 #define EXP_MOD_NEG_RELOC(i)  exp_mod[i].neg_reloc
496 #define HAVE_PM_P(i)          exp_mod[i].have_pm
497
498 struct exp_mod_s
499 {
500   const char *                    name;
501   bfd_reloc_code_real_type  reloc;
502   bfd_reloc_code_real_type  neg_reloc;
503   int                       have_pm;
504 };
505
506 static struct exp_mod_s exp_mod[] =
507 {
508   {"hh8",    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG,    1},
509   {"pm_hh8", BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM_NEG, 0},
510   {"hi8",    BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG,    1},
511   {"pm_hi8", BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM_NEG, 0},
512   {"lo8",    BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG,    1},
513   {"pm_lo8", BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM_NEG, 0},
514   {"hlo8",   BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG,    0},
515   {"hhi8",   BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI_NEG,    0},
516 };
517
518 /* A union used to store indices into the exp_mod[] array
519    in a hash table which expects void * data types.  */
520 typedef union
521 {
522   void * ptr;
523   int    index;
524 } mod_index;
525
526 /* Opcode hash table.  */
527 static struct hash_control *avr_hash;
528
529 /* Reloc modifiers hash control (hh8,hi8,lo8,pm_xx).  */
530 static struct hash_control *avr_mod_hash;
531
532 /* Whether some opcode does not change SREG.  */
533 static struct hash_control *avr_no_sreg_hash;
534
535 static const char* const avr_no_sreg[] =
536   {
537     /* Arithmetic */
538     "ldi", "swap", "mov", "movw",
539     /* Special instructions.  I-Flag will be restored by RETI, and we don't
540        consider I-Flag as being clobbered when changed.  */
541     "sei", "cli", "reti", "brie", "brid",
542     "nop", "wdr", "sleep",
543     /* Load / Store */
544     "ld", "ldd", "lds", "pop",  "in", "lpm", "elpm",
545     "st", "std", "sts", "push", "out",
546     /* Jumps and Calls.  Calls might call code that changes SREG.
547        GCC has to filter out ABI calls.  The non-ABI transparent calls
548        must use [R]CALL and are filtered out now by not mentioning them.  */
549     "rjmp", "jmp", "ijmp", "ret",
550     /* Skipping.  Branches need SREG to be set, hence we regard them
551        as if they changed SREG and don't list them here.  */
552     "sbrc", "sbrs", "sbic", "sbis", "cpse",
553     /* I/O Manipulation */
554     "sbi", "cbi",
555     /* Read-Modify-Write */
556     "lac", "las", "lat", "xch"
557   };
558
559 #define OPTION_MMCU 'm'
560 enum options
561 {
562   OPTION_ALL_OPCODES = OPTION_MD_BASE + 1,
563   OPTION_NO_SKIP_BUG,
564   OPTION_NO_WRAP,
565   OPTION_ISA_RMW,
566   OPTION_LINK_RELAX,
567   OPTION_NO_LINK_RELAX,
568   OPTION_HAVE_GCCISR
569 };
570
571 struct option md_longopts[] =
572 {
573   { "mmcu",   required_argument, NULL, OPTION_MMCU        },
574   { "mall-opcodes", no_argument, NULL, OPTION_ALL_OPCODES },
575   { "mno-skip-bug", no_argument, NULL, OPTION_NO_SKIP_BUG },
576   { "mno-wrap",     no_argument, NULL, OPTION_NO_WRAP     },
577   { "mrmw",         no_argument, NULL, OPTION_ISA_RMW     },
578   { "mlink-relax",  no_argument, NULL, OPTION_LINK_RELAX  },
579   { "mno-link-relax",  no_argument, NULL, OPTION_NO_LINK_RELAX  },
580   { "mgcc-isr",     no_argument, NULL, OPTION_HAVE_GCCISR },
581   { NULL, no_argument, NULL, 0 }
582 };
583
584 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
585
586 /* Display nicely formatted list of known MCU names.  */
587
588 static void
589 show_mcu_list (FILE *stream)
590 {
591   int i, x;
592
593   fprintf (stream, _("Known MCU names:"));
594   x = 1000;
595
596   for (i = 0; mcu_types[i].name; i++)
597     {
598       int len = strlen (mcu_types[i].name);
599
600       x += len + 1;
601
602       if (x < 75)
603         fprintf (stream, " %s", mcu_types[i].name);
604       else
605         {
606           fprintf (stream, "\n  %s", mcu_types[i].name);
607           x = len + 2;
608         }
609     }
610
611   fprintf (stream, "\n");
612 }
613
614 static inline char *
615 skip_space (char *s)
616 {
617   while (*s == ' ' || *s == '\t')
618     ++s;
619   return s;
620 }
621
622 /* Extract one word from FROM and copy it to TO.  */
623
624 static char *
625 extract_word (char *from, char *to, int limit)
626 {
627   char *op_end;
628   int size = 0;
629
630   /* Drop leading whitespace.  */
631   from = skip_space (from);
632   *to = 0;
633
634   /* Find the op code end.  */
635   for (op_end = from; *op_end != 0 && is_part_of_name (*op_end);)
636     {
637       to[size++] = *op_end++;
638       if (size + 1 >= limit)
639         break;
640     }
641
642   to[size] = 0;
643   return op_end;
644 }
645
646 int
647 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragp ATTRIBUTE_UNUSED,
648                                asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED)
649 {
650   abort ();
651   return 0;
652 }
653
654 void
655 md_show_usage (FILE *stream)
656 {
657   fprintf (stream,
658       _("AVR Assembler options:\n"
659         "  -mmcu=[avr-name] select microcontroller variant\n"
660         "                   [avr-name] can be:\n"
661         "                   avr1  - classic AVR core without data RAM\n"
662         "                   avr2  - classic AVR core with up to 8K program memory\n"
663         "                   avr25 - classic AVR core with up to 8K program memory\n"
664         "                           plus the MOVW instruction\n"
665         "                   avr3  - classic AVR core with up to 64K program memory\n"
666         "                   avr31 - classic AVR core with up to 128K program memory\n"
667         "                   avr35 - classic AVR core with up to 64K program memory\n"
668         "                           plus the MOVW instruction\n"
669         "                   avr4  - enhanced AVR core with up to 8K program memory\n"
670         "                   avr5  - enhanced AVR core with up to 64K program memory\n"
671         "                   avr51 - enhanced AVR core with up to 128K program memory\n"
672         "                   avr6  - enhanced AVR core with up to 256K program memory\n"
673         "                   avrxmega2 - XMEGA, > 8K, < 64K FLASH, < 64K RAM\n"
674         "                   avrxmega3 - XMEGA, RAM + FLASH < 64K, Flash visible in RAM\n"
675         "                   avrxmega4 - XMEGA, > 64K, <= 128K FLASH, <= 64K RAM\n"
676         "                   avrxmega5 - XMEGA, > 64K, <= 128K FLASH, > 64K RAM\n"
677         "                   avrxmega6 - XMEGA, > 128K, <= 256K FLASH, <= 64K RAM\n"
678         "                   avrxmega7 - XMEGA, > 128K, <= 256K FLASH, > 64K RAM\n"
679         "                   avrtiny   - AVR Tiny core with 16 gp registers\n"));
680   fprintf (stream,
681       _("  -mall-opcodes    accept all AVR opcodes, even if not supported by MCU\n"
682         "  -mno-skip-bug    disable warnings for skipping two-word instructions\n"
683         "                   (default for avr4, avr5)\n"
684         "  -mno-wrap        reject rjmp/rcall instructions with 8K wrap-around\n"
685         "                   (default for avr3, avr5)\n"
686         "  -mrmw            accept Read-Modify-Write instructions\n"
687         "  -mlink-relax     generate relocations for linker relaxation (default)\n"
688         "  -mno-link-relax  don't generate relocations for linker relaxation.\n"
689         "  -mgcc-isr        accept the __gcc_isr pseudo-instruction.\n"
690         ));
691   show_mcu_list (stream);
692 }
693
694 static void
695 avr_set_arch (int dummy ATTRIBUTE_UNUSED)
696 {
697   char str[20];
698
699   input_line_pointer = extract_word (input_line_pointer, str, 20);
700   md_parse_option (OPTION_MMCU, str);
701   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, avr_mcu->mach);
702 }
703
704 int
705 md_parse_option (int c, const char *arg)
706 {
707   switch (c)
708     {
709     case OPTION_MMCU:
710       {
711         int i;
712
713         for (i = 0; mcu_types[i].name; ++i)
714           if (strcasecmp (mcu_types[i].name, arg) == 0)
715             break;
716
717         if (!mcu_types[i].name)
718           {
719             show_mcu_list (stderr);
720             as_fatal (_("unknown MCU: %s\n"), arg);
721           }
722
723         /* It is OK to redefine mcu type within the same avr[1-5] bfd machine
724            type - this for allows passing -mmcu=... via gcc ASM_SPEC as well
725            as .arch ... in the asm output at the same time.  */
726         if (avr_mcu == &default_mcu || avr_mcu->mach == mcu_types[i].mach)
727           {
728             specified_mcu.name = mcu_types[i].name;
729             specified_mcu.isa  |= mcu_types[i].isa;
730             specified_mcu.mach = mcu_types[i].mach;
731             avr_mcu = &specified_mcu;
732           }
733         else
734           as_fatal (_("redefinition of mcu type `%s' to `%s'"),
735                     avr_mcu->name, mcu_types[i].name);
736         return 1;
737       }
738     case OPTION_ALL_OPCODES:
739       avr_opt.all_opcodes = 1;
740       return 1;
741     case OPTION_NO_SKIP_BUG:
742       avr_opt.no_skip_bug = 1;
743       return 1;
744     case OPTION_NO_WRAP:
745       avr_opt.no_wrap = 1;
746       return 1;
747     case OPTION_ISA_RMW:
748       specified_mcu.isa |= AVR_ISA_RMW;
749       return 1;
750     case OPTION_LINK_RELAX:
751       avr_opt.no_link_relax = 0;
752       return 1;
753     case OPTION_NO_LINK_RELAX:
754       avr_opt.no_link_relax = 1;
755       return 1;
756     case OPTION_HAVE_GCCISR:
757       avr_opt.have_gccisr = 1;
758       return 1;
759     }
760
761   return 0;
762 }
763
764
765 /* Implement `md_undefined_symbol' */
766 /* If we are in `__gcc_isr' chunk, pop up `__gcc_isr.n_pushed.<NUM>'
767    instead of `__gcc_isr.n_pushed'.  This will be resolved by the Done
768    chunk in `avr_patch_gccisr_frag' to the number of PUSHes produced by
769    the Prologue chunk.  */
770
771 symbolS *
772 avr_undefined_symbol (char *name)
773 {
774   if (ISR_CHUNK_Done != avr_isr.prev_chunk
775       && 0 == strcmp (name, "__gcc_isr.n_pushed"))
776     {
777       if (!avr_isr.sym_n_pushed)
778         {
779           static unsigned suffix;
780           char xname[30];
781           sprintf (xname, "%s.%03u", name, (++suffix) % 1000);
782           avr_isr.sym_n_pushed = symbol_new (xname, undefined_section,
783                                              (valueT) 0, &zero_address_frag);
784         }
785       return avr_isr.sym_n_pushed;
786     }
787
788   return NULL;
789 }
790
791 const char *
792 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
793 {
794   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, FALSE);
795 }
796
797 void
798 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
799                  asection *sec ATTRIBUTE_UNUSED,
800                  fragS *fragP ATTRIBUTE_UNUSED)
801 {
802   abort ();
803 }
804
805 void
806 md_begin (void)
807 {
808   unsigned int i;
809   struct avr_opcodes_s *opcode;
810
811   avr_hash = hash_new ();
812
813   /* Insert unique names into hash table.  This hash table then provides a
814      quick index to the first opcode with a particular name in the opcode
815      table.  */
816   for (opcode = avr_opcodes; opcode->name; opcode++)
817     hash_insert (avr_hash, opcode->name, (char *) opcode);
818
819   avr_mod_hash = hash_new ();
820
821   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (exp_mod); ++i)
822     {
823       mod_index m;
824
825       m.index = i + 10;
826       hash_insert (avr_mod_hash, EXP_MOD_NAME (i), m.ptr);
827     }
828
829   avr_no_sreg_hash = hash_new ();
830
831   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (avr_no_sreg); ++i)
832     {
833       gas_assert (hash_find (avr_hash, avr_no_sreg[i]));
834       hash_insert (avr_no_sreg_hash, avr_no_sreg[i], (char*) 4 /* dummy */);
835     }
836
837   avr_gccisr_opcode = (struct avr_opcodes_s*) hash_find (avr_hash, "__gcc_isr");
838   gas_assert (avr_gccisr_opcode);
839
840   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, avr_mcu->mach);
841   linkrelax = !avr_opt.no_link_relax;
842 }
843
844 /* Resolve STR as a constant expression and return the result.
845    If result greater than MAX then error.  */
846
847 static unsigned int
848 avr_get_constant (char *str, int max)
849 {
850   expressionS ex;
851
852   str = skip_space (str);
853   input_line_pointer = str;
854   expression (& ex);
855
856   if (ex.X_op != O_constant)
857     as_bad (_("constant value required"));
858
859   if (ex.X_add_number > max || ex.X_add_number < 0)
860     as_bad (_("number must be positive and less than %d"), max + 1);
861
862   return ex.X_add_number;
863 }
864
865 /* Parse for ldd/std offset.  */
866
867 static void
868 avr_offset_expression (expressionS *exp)
869 {
870   char *str = input_line_pointer;
871   char *tmp;
872   char op[8];
873
874   tmp = str;
875   str = extract_word (str, op, sizeof (op));
876
877   input_line_pointer = tmp;
878   expression (exp);
879
880   /* Warn about expressions that fail to use lo8 ().  */
881   if (exp->X_op == O_constant)
882     {
883       int x = exp->X_add_number;
884
885       if (x < -255 || x > 255)
886         as_warn (_("constant out of 8-bit range: %d"), x);
887     }
888 }
889
890 /* Parse ordinary expression.  */
891
892 static char *
893 parse_exp (char *s, expressionS *op)
894 {
895   input_line_pointer = s;
896   expression (op);
897   if (op->X_op == O_absent)
898     as_bad (_("missing operand"));
899   return input_line_pointer;
900 }
901
902 /* Parse special expressions (needed for LDI command):
903    xx8 (address)
904    xx8 (-address)
905    pm_xx8 (address)
906    pm_xx8 (-address)
907    where xx is: hh, hi, lo.  */
908
909 static bfd_reloc_code_real_type
910 avr_ldi_expression (expressionS *exp)
911 {
912   char *str = input_line_pointer;
913   char *tmp;
914   char op[8];
915   int mod;
916   int linker_stubs_should_be_generated = 0;
917
918   tmp = str;
919
920   str = extract_word (str, op, sizeof (op));
921
922   if (op[0])
923     {
924       mod_index m;
925
926       m.ptr = hash_find (avr_mod_hash, op);
927       mod = m.index;
928
929       if (mod)
930         {
931           int closes = 0;
932
933           mod -= 10;
934           str = skip_space (str);
935
936           if (*str == '(')
937             {
938               bfd_reloc_code_real_type  reloc_to_return;
939               int neg_p = 0;
940
941               ++str;
942
943               if (strncmp ("pm(", str, 3) == 0
944                   || strncmp ("gs(",str,3) == 0
945                   || strncmp ("-(gs(",str,5) == 0
946                   || strncmp ("-(pm(", str, 5) == 0)
947                 {
948                   if (HAVE_PM_P (mod))
949                     {
950                       ++mod;
951                       ++closes;
952                     }
953                   else
954                     as_bad (_("illegal expression"));
955
956                   if (str[0] == 'g' || str[2] == 'g')
957                     linker_stubs_should_be_generated = 1;
958
959                   if (*str == '-')
960                     {
961                       neg_p = 1;
962                       ++closes;
963                       str += 5;
964                     }
965                   else
966                     str += 3;
967                 }
968
969               if (*str == '-' && *(str + 1) == '(')
970                 {
971                   neg_p ^= 1;
972                   ++closes;
973                   str += 2;
974                 }
975
976               input_line_pointer = str;
977               expression (exp);
978
979               do
980                 {
981                   if (*input_line_pointer != ')')
982                     {
983                       as_bad (_("`)' required"));
984                       break;
985                     }
986                   input_line_pointer++;
987                 }
988               while (closes--);
989
990               reloc_to_return =
991                 neg_p ? EXP_MOD_NEG_RELOC (mod) : EXP_MOD_RELOC (mod);
992               if (linker_stubs_should_be_generated)
993                 {
994                   switch (reloc_to_return)
995                     {
996                     case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM:
997                       reloc_to_return = BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_GS;
998                       break;
999                     case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM:
1000                       reloc_to_return = BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_GS;
1001                       break;
1002
1003                     default:
1004                       /* PR 5523: Do not generate a warning here,
1005                          legitimate code can trigger this case.  */
1006                       break;
1007                     }
1008                 }
1009               return reloc_to_return;
1010             }
1011         }
1012     }
1013
1014   input_line_pointer = tmp;
1015   expression (exp);
1016
1017   /* Warn about expressions that fail to use lo8 ().  */
1018   if (exp->X_op == O_constant)
1019     {
1020       int x = exp->X_add_number;
1021
1022       if (x < -255 || x > 255)
1023         as_warn (_("constant out of 8-bit range: %d"), x);
1024     }
1025
1026   return BFD_RELOC_AVR_LDI;
1027 }
1028
1029 /* Parse one instruction operand.
1030    Return operand bitmask.  Also fixups can be generated.  */
1031
1032 static unsigned int
1033 avr_operand (struct avr_opcodes_s *opcode,
1034              int where,
1035              const char *op,
1036              char **line,
1037              int *pregno)
1038 {
1039   expressionS op_expr;
1040   unsigned int op_mask = 0;
1041   char *str = skip_space (*line);
1042
1043   switch (*op)
1044     {
1045       /* Any register operand.  */
1046     case 'w':
1047     case 'd':
1048     case 'r':
1049     case 'a':
1050     case 'v':
1051       {
1052         char * old_str = str;
1053         char *lower;
1054         char r_name[20];
1055
1056         str = extract_word (str, r_name, sizeof (r_name));
1057         for (lower = r_name; *lower; ++lower)
1058           {
1059             if (*lower >= 'A' && *lower <= 'Z')
1060               *lower += 'a' - 'A';
1061           }
1062
1063         if (r_name[0] == 'r' && ISDIGIT (r_name[1]) && r_name[2] == 0)
1064           /* Single-digit register number, ie r0-r9.  */
1065           op_mask = r_name[1] - '0';
1066         else if (r_name[0] == 'r' && ISDIGIT (r_name[1])
1067                  && ISDIGIT (r_name[2]) && r_name[3] == 0)
1068           /* Double-digit register number, ie r10 - r32.  */
1069           op_mask = (r_name[1] - '0') * 10 + r_name[2] - '0';
1070         else if (r_name[0] >= 'x' && r_name[0] <= 'z'
1071                  && (r_name[1] == 'l' || r_name[1] == 'h') && r_name[2] == 0)
1072           /* Registers r26-r31 referred to by name, ie xl, xh, yl, yh, zl, zh.  */
1073           op_mask = (r_name[0] - 'x') * 2 + (r_name[1] == 'h') + 26;
1074         else if ((*op == 'v' || *op == 'w')
1075                  && r_name[0] >= 'x' && r_name[0] <= 'z' && r_name[1] == 0)
1076           /* For the movw and addiw instructions, refer to registers x, y and z by name.  */
1077           op_mask = (r_name[0] - 'x') * 2 + 26;
1078         else
1079           {
1080             /* Numeric or symbolic constant register number.  */
1081             op_mask = avr_get_constant (old_str, 31);
1082             str = input_line_pointer;
1083           }
1084       }
1085
1086       if (pregno)
1087         *pregno = op_mask;
1088
1089       if (avr_mcu->mach == bfd_mach_avrtiny)
1090         {
1091           if (op_mask < 16 || op_mask > 31)
1092             {
1093               as_bad (_("register name or number from 16 to 31 required"));
1094               break;
1095             }
1096         }
1097       else if (op_mask > 31)
1098         {
1099           as_bad (_("register name or number from 0 to 31 required"));
1100           break;
1101         }
1102
1103           switch (*op)
1104             {
1105             case 'a':
1106               if (op_mask < 16 || op_mask > 23)
1107                 as_bad (_("register r16-r23 required"));
1108               op_mask -= 16;
1109               break;
1110
1111             case 'd':
1112               if (op_mask < 16)
1113                 as_bad (_("register number above 15 required"));
1114               op_mask -= 16;
1115               break;
1116
1117             case 'v':
1118               if (op_mask & 1)
1119                 as_bad (_("even register number required"));
1120               op_mask >>= 1;
1121               break;
1122
1123             case 'w':
1124               if ((op_mask & 1) || op_mask < 24)
1125                 as_bad (_("register r24, r26, r28 or r30 required"));
1126               op_mask = (op_mask - 24) >> 1;
1127               break;
1128             }
1129           break;
1130
1131     case 'e':
1132       {
1133         char c;
1134
1135         if (*str == '-')
1136           {
1137             str = skip_space (str + 1);
1138             op_mask = 0x1002;
1139           }
1140         c = TOLOWER (*str);
1141         if (c == 'x')
1142           op_mask |= 0x100c;
1143         else if (c == 'y')
1144           op_mask |= 0x8;
1145         else if (c != 'z')
1146           as_bad (_("pointer register (X, Y or Z) required"));
1147
1148         str = skip_space (str + 1);
1149         if (*str == '+')
1150           {
1151             ++str;
1152             if (op_mask & 2)
1153               as_bad (_("cannot both predecrement and postincrement"));
1154             op_mask |= 0x1001;
1155           }
1156
1157         /* avr1 can do "ld r,Z" and "st Z,r" but no other pointer
1158            registers, no predecrement, no postincrement.  */
1159         if (!avr_opt.all_opcodes && (op_mask & 0x100F)
1160             && !(avr_mcu->isa & AVR_ISA_SRAM))
1161           as_bad (_("addressing mode not supported"));
1162       }
1163       break;
1164
1165     case 'z':
1166       if (*str == '-')
1167         as_bad (_("can't predecrement"));
1168
1169       if (! (*str == 'z' || *str == 'Z'))
1170         as_bad (_("pointer register Z required"));
1171
1172       str = skip_space (str + 1);
1173
1174       if (*str == '+')
1175         {
1176           ++str;
1177           const char *s;
1178           for (s = opcode->opcode; *s; ++s)
1179             {
1180               if (*s == '+')
1181                 op_mask |= (1 << (15 - (s - opcode->opcode)));
1182             }
1183         }
1184
1185       /* attiny26 can do "lpm" and "lpm r,Z" but not "lpm r,Z+".  */
1186       if (!avr_opt.all_opcodes
1187           && (op_mask & 0x0001)
1188           && !(avr_mcu->isa & AVR_ISA_MOVW))
1189         as_bad (_("postincrement not supported"));
1190       break;
1191
1192     case 'b':
1193       {
1194         char c = TOLOWER (*str++);
1195
1196         if (c == 'y')
1197           op_mask |= 0x8;
1198         else if (c != 'z')
1199           as_bad (_("pointer register (Y or Z) required"));
1200         str = skip_space (str);
1201         if (*str++ == '+')
1202           {
1203             input_line_pointer = str;
1204             avr_offset_expression (& op_expr);
1205             str = input_line_pointer;
1206             fix_new_exp (frag_now, where, 3,
1207                          &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_6);
1208           }
1209       }
1210       break;
1211
1212     case 'h':
1213       str = parse_exp (str, &op_expr);
1214       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
1215                    &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_CALL);
1216       break;
1217
1218     case 'L':
1219       str = parse_exp (str, &op_expr);
1220       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
1221                    &op_expr, TRUE, BFD_RELOC_AVR_13_PCREL);
1222       break;
1223
1224     case 'l':
1225       str = parse_exp (str, &op_expr);
1226       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
1227                    &op_expr, TRUE, BFD_RELOC_AVR_7_PCREL);
1228       break;
1229
1230     case 'i':
1231       str = parse_exp (str, &op_expr);
1232       fix_new_exp (frag_now, where + 2, opcode->insn_size * 2,
1233                    &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_16);
1234       break;
1235
1236     case 'j':
1237       str = parse_exp (str, &op_expr);
1238       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
1239                    &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_LDS_STS_16);
1240       break;
1241
1242     case 'M':
1243       {
1244         bfd_reloc_code_real_type r_type;
1245
1246         input_line_pointer = str;
1247         r_type = avr_ldi_expression (&op_expr);
1248         str = input_line_pointer;
1249         fix_new_exp (frag_now, where, 3,
1250                      &op_expr, FALSE, r_type);
1251       }
1252       break;
1253
1254     case 'n':
1255       {
1256         unsigned int x;
1257
1258         x = ~avr_get_constant (str, 255);
1259         str = input_line_pointer;
1260         op_mask |= (x & 0xf) | ((x << 4) & 0xf00);
1261       }
1262       break;
1263
1264     case 'N':
1265       {
1266         unsigned int x;
1267
1268         x = avr_get_constant (str, 255);
1269         str = input_line_pointer;
1270         op_mask = x;
1271       }
1272       break;
1273
1274     case 'K':
1275       input_line_pointer = str;
1276       avr_offset_expression (& op_expr);
1277       str = input_line_pointer;
1278       fix_new_exp (frag_now, where, 3,
1279                    & op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_6_ADIW);
1280       break;
1281
1282     case 'S':
1283     case 's':
1284       {
1285         unsigned int x;
1286
1287         x = avr_get_constant (str, 7);
1288         str = input_line_pointer;
1289         if (*op == 'S')
1290           x <<= 4;
1291         op_mask |= x;
1292       }
1293       break;
1294
1295     case 'P':
1296       str = parse_exp (str, &op_expr);
1297       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
1298                      &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_PORT6);
1299       break;
1300
1301     case 'p':
1302       str = parse_exp (str, &op_expr);
1303       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
1304                      &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_PORT5);
1305       break;
1306
1307     case 'E':
1308       {
1309         unsigned int x;
1310
1311         x = avr_get_constant (str, 15);
1312         str = input_line_pointer;
1313         op_mask |= (x << 4);
1314       }
1315       break;
1316
1317     case '?':
1318       break;
1319
1320     default:
1321       as_bad (_("unknown constraint `%c'"), *op);
1322     }
1323
1324   *line = str;
1325   return op_mask;
1326 }
1327
1328 /* TC_FRAG_INIT hook */
1329
1330 void
1331 avr_frag_init (fragS *frag)
1332 {
1333   memset (& frag->tc_frag_data, 0, sizeof frag->tc_frag_data);
1334 }
1335
1336
1337 /* Parse instruction operands.
1338    Return binary opcode.  */
1339
1340 static unsigned int
1341 avr_operands (struct avr_opcodes_s *opcode, char **line)
1342 {
1343   const char *op = opcode->constraints;
1344   unsigned int bin = opcode->bin_opcode;
1345   char *frag = frag_more (opcode->insn_size * 2);
1346   char *str = *line;
1347   int where = frag - frag_now->fr_literal;
1348   int regno1 = -2;
1349   int regno2 = -2;
1350
1351   /* Opcode have operands.  */
1352   if (*op)
1353     {
1354       unsigned int reg1 = 0;
1355       unsigned int reg2 = 0;
1356       int reg1_present = 0;
1357       int reg2_present = 0;
1358
1359       /* Parse first operand.  */
1360       if (REGISTER_P (*op))
1361         reg1_present = 1;
1362       reg1 = avr_operand (opcode, where, op, &str, &regno1);
1363       ++op;
1364
1365       /* Parse second operand.  */
1366       if (*op)
1367         {
1368           if (*op == ',')
1369             ++op;
1370
1371           if (*op == '=')
1372             {
1373               reg2 = reg1;
1374               reg2_present = 1;
1375               regno2 = regno1;
1376             }
1377           else
1378             {
1379               if (REGISTER_P (*op))
1380                 reg2_present = 1;
1381
1382               str = skip_space (str);
1383               if (*str++ != ',')
1384                 as_bad (_("`,' required"));
1385               str = skip_space (str);
1386
1387               reg2 = avr_operand (opcode, where, op, &str, &regno2);
1388             }
1389
1390           if (reg1_present && reg2_present)
1391             reg2 = (reg2 & 0xf) | ((reg2 << 5) & 0x200);
1392           else if (reg2_present)
1393             reg2 <<= 4;
1394         }
1395       if (reg1_present)
1396         reg1 <<= 4;
1397       bin |= reg1 | reg2;
1398     }
1399
1400   if (avr_opt.have_gccisr)
1401     avr_update_gccisr (opcode, regno1, regno2);
1402
1403   /* Detect undefined combinations (like ld r31,Z+).  */
1404   if (!avr_opt.all_opcodes && AVR_UNDEF_P (bin))
1405     as_warn (_("undefined combination of operands"));
1406
1407   if (opcode->insn_size == 2)
1408     {
1409       /* Warn if the previous opcode was cpse/sbic/sbis/sbrc/sbrs
1410          (AVR core bug, fixed in the newer devices).  */
1411       if (!(avr_opt.no_skip_bug ||
1412             (avr_mcu->isa & (AVR_ISA_MUL | AVR_ISA_MOVW)))
1413           && AVR_SKIP_P (frag_now->tc_frag_data.prev_opcode))
1414         as_warn (_("skipping two-word instruction"));
1415
1416       bfd_putl32 ((bfd_vma) bin, frag);
1417     }
1418   else
1419     bfd_putl16 ((bfd_vma) bin, frag);
1420
1421   frag_now->tc_frag_data.prev_opcode = bin;
1422   *line = str;
1423   return bin;
1424 }
1425
1426 /* GAS will call this function for each section at the end of the assembly,
1427    to permit the CPU backend to adjust the alignment of a section.  */
1428
1429 valueT
1430 md_section_align (asection *seg, valueT addr)
1431 {
1432   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, seg);
1433   return ((addr + (1 << align) - 1) & (-1UL << align));
1434 }
1435
1436 /* If you define this macro, it should return the offset between the
1437    address of a PC relative fixup and the position from which the PC
1438    relative adjustment should be made.  On many processors, the base
1439    of a PC relative instruction is the next instruction, so this
1440    macro would return the length of an instruction.  */
1441
1442 long
1443 md_pcrel_from_section (fixS *fixp, segT sec)
1444 {
1445   if (fixp->fx_addsy != (symbolS *) NULL
1446       && (!S_IS_DEFINED (fixp->fx_addsy)
1447           || (S_GET_SEGMENT (fixp->fx_addsy) != sec)))
1448     return 0;
1449
1450   return fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1451 }
1452
1453 static bfd_boolean
1454 relaxable_section (asection *sec)
1455 {
1456   return ((sec->flags & SEC_DEBUGGING) == 0
1457           && (sec->flags & SEC_CODE) != 0
1458           && (sec->flags & SEC_ALLOC) != 0);
1459 }
1460
1461 /* Does whatever the xtensa port does.  */
1462 int
1463 avr_validate_fix_sub (fixS *fix)
1464 {
1465   segT add_symbol_segment, sub_symbol_segment;
1466
1467   /* The difference of two symbols should be resolved by the assembler when
1468      linkrelax is not set.  If the linker may relax the section containing
1469      the symbols, then an Xtensa DIFF relocation must be generated so that
1470      the linker knows to adjust the difference value.  */
1471   if (!linkrelax || fix->fx_addsy == NULL)
1472     return 0;
1473
1474   /* Make sure both symbols are in the same segment, and that segment is
1475      "normal" and relaxable.  If the segment is not "normal", then the
1476      fix is not valid.  If the segment is not "relaxable", then the fix
1477      should have been handled earlier.  */
1478   add_symbol_segment = S_GET_SEGMENT (fix->fx_addsy);
1479   if (! SEG_NORMAL (add_symbol_segment) ||
1480       ! relaxable_section (add_symbol_segment))
1481     return 0;
1482
1483   sub_symbol_segment = S_GET_SEGMENT (fix->fx_subsy);
1484   return (sub_symbol_segment == add_symbol_segment);
1485 }
1486
1487 /* TC_FORCE_RELOCATION hook */
1488
1489 /* If linkrelax is turned on, and the symbol to relocate
1490    against is in a relaxable segment, don't compute the value -
1491    generate a relocation instead.  */
1492 int
1493 avr_force_relocation (fixS *fix)
1494 {
1495   if (linkrelax && fix->fx_addsy
1496       && relaxable_section (S_GET_SEGMENT (fix->fx_addsy)))
1497     return 1;
1498
1499   return generic_force_reloc (fix);
1500 }
1501
1502 /* GAS will call this for each fixup.  It should store the correct
1503    value in the object file.  */
1504
1505 void
1506 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT * valP, segT seg)
1507 {
1508   unsigned char *where;
1509   unsigned long insn;
1510   long value = *valP;
1511
1512   if (fixP->fx_addsy == (symbolS *) NULL)
1513     fixP->fx_done = 1;
1514
1515   else if (fixP->fx_pcrel)
1516     {
1517       segT s = S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy);
1518
1519       if (s == seg || s == absolute_section)
1520         {
1521           value += S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy);
1522           fixP->fx_done = 1;
1523         }
1524     }
1525   else if (linkrelax && fixP->fx_subsy)
1526     {
1527       /* For a subtraction relocation expression, generate one
1528          of the DIFF relocs, with the value being the difference.
1529          Note that a sym1 - sym2 expression is adjusted into a
1530          section_start_sym + sym4_offset_from_section_start - sym1
1531          expression. fixP->fx_addsy holds the section start symbol,
1532          fixP->fx_offset holds sym2's offset, and fixP->fx_subsy
1533          holds sym1. Calculate the current difference and write value,
1534          but leave fx_offset as is - during relaxation,
1535          fx_offset - value gives sym1's value.  */
1536
1537        switch (fixP->fx_r_type)
1538          {
1539            case BFD_RELOC_8:
1540              fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_AVR_DIFF8;
1541              break;
1542            case BFD_RELOC_16:
1543              fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_AVR_DIFF16;
1544              break;
1545            case BFD_RELOC_32:
1546              fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_AVR_DIFF32;
1547              break;
1548            default:
1549              as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _("expression too complex"));
1550              break;
1551          }
1552
1553       value = S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy) +
1554           fixP->fx_offset - S_GET_VALUE (fixP->fx_subsy);
1555       *valP = value;
1556
1557       fixP->fx_subsy = NULL;
1558   }
1559   /* We don't actually support subtracting a symbol.  */
1560   if (fixP->fx_subsy != (symbolS *) NULL)
1561     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _("expression too complex"));
1562
1563   /* For the DIFF relocs, write the value into the object file while still
1564      keeping fx_done FALSE, as both the difference (recorded in the object file)
1565      and the sym offset (part of fixP) are needed at link relax time.  */
1566   where = (unsigned char *) fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
1567   switch (fixP->fx_r_type)
1568     {
1569     default:
1570       fixP->fx_no_overflow = 1;
1571       break;
1572     case BFD_RELOC_AVR_7_PCREL:
1573     case BFD_RELOC_AVR_13_PCREL:
1574     case BFD_RELOC_32:
1575     case BFD_RELOC_16:
1576       break;
1577     case BFD_RELOC_AVR_DIFF8:
1578       *where = value;
1579           break;
1580     case BFD_RELOC_AVR_DIFF16:
1581       bfd_putl16 ((bfd_vma) value, where);
1582       break;
1583     case BFD_RELOC_AVR_DIFF32:
1584       bfd_putl32 ((bfd_vma) value, where);
1585       break;
1586     case BFD_RELOC_AVR_CALL:
1587       break;
1588     }
1589
1590   if (fixP->fx_done)
1591     {
1592       /* Fetch the instruction, insert the fully resolved operand
1593          value, and stuff the instruction back again.  */
1594       where = (unsigned char *) fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
1595       insn = bfd_getl16 (where);
1596
1597       switch (fixP->fx_r_type)
1598         {
1599         case BFD_RELOC_AVR_7_PCREL:
1600           if (value & 1)
1601             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1602                           _("odd address operand: %ld"), value);
1603
1604           /* Instruction addresses are always right-shifted by 1.  */
1605           value >>= 1;
1606           --value;                      /* Correct PC.  */
1607
1608           if (value < -64 || value > 63)
1609             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1610                           _("operand out of range: %ld"), value);
1611           value = (value << 3) & 0x3f8;
1612           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value | insn), where);
1613           break;
1614
1615         case BFD_RELOC_AVR_13_PCREL:
1616           if (value & 1)
1617             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1618                           _("odd address operand: %ld"), value);
1619
1620           /* Instruction addresses are always right-shifted by 1.  */
1621           value >>= 1;
1622           --value;                      /* Correct PC.  */
1623
1624           if (value < -2048 || value > 2047)
1625             {
1626               /* No wrap for devices with >8K of program memory.  */
1627               if ((avr_mcu->isa & AVR_ISA_MEGA) || avr_opt.no_wrap)
1628                 as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1629                               _("operand out of range: %ld"), value);
1630             }
1631
1632           value &= 0xfff;
1633           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value | insn), where);
1634           break;
1635
1636         case BFD_RELOC_32:
1637           bfd_putl32 ((bfd_vma) value, where);
1638           break;
1639
1640         case BFD_RELOC_16:
1641           bfd_putl16 ((bfd_vma) value, where);
1642           break;
1643
1644         case BFD_RELOC_8:
1645           if (value > 255 || value < -128)
1646             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1647                            _("operand out of range: %ld"), value);
1648           *where = value;
1649           break;
1650
1651         case BFD_RELOC_AVR_16_PM:
1652           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value >> 1), where);
1653           break;
1654
1655         case BFD_RELOC_AVR_LDI:
1656           if (value > 255)
1657             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1658                           _("operand out of range: %ld"), value);
1659           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value), where);
1660           break;
1661
1662         case BFD_RELOC_AVR_LDS_STS_16:
1663           if ((value < 0x40) || (value > 0xBF))
1664             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1665                            _("operand out of range: 0x%lx"),
1666                            (unsigned long)value);
1667           insn |= ((value & 0xF) | ((value & 0x30) << 5) | ((value & 0x40) << 2));
1668           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn, where);
1669           break;
1670
1671         case BFD_RELOC_AVR_6:
1672           if ((value > 63) || (value < 0))
1673             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1674                           _("operand out of range: %ld"), value);
1675           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | ((value & 7) | ((value & (3 << 3)) << 7)
1676                                         | ((value & (1 << 5)) << 8)), where);
1677           break;
1678
1679         case BFD_RELOC_AVR_6_ADIW:
1680           if ((value > 63) || (value < 0))
1681             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1682                           _("operand out of range: %ld"), value);
1683           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | (value & 0xf) | ((value & 0x30) << 2), where);
1684           break;
1685
1686         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI:
1687           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value), where);
1688           break;
1689
1690         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI:
1691           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 8), where);
1692           break;
1693
1694         case BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI:
1695           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 24), where);
1696           break;
1697
1698         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI:
1699           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 16), where);
1700           break;
1701
1702         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG:
1703           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value), where);
1704           break;
1705
1706         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG:
1707           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 8), where);
1708           break;
1709
1710         case BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI_NEG:
1711           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 24), where);
1712           break;
1713
1714         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG:
1715           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 16), where);
1716           break;
1717
1718         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM:
1719           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 1), where);
1720           break;
1721
1722         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM:
1723           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 9), where);
1724           break;
1725
1726         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM:
1727           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 17), where);
1728           break;
1729
1730         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM_NEG:
1731           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 1), where);
1732           break;
1733
1734         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM_NEG:
1735           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 9), where);
1736           break;
1737
1738         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM_NEG:
1739           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 17), where);
1740           break;
1741
1742         case BFD_RELOC_AVR_CALL:
1743           {
1744             unsigned long x;
1745
1746             x = bfd_getl16 (where);
1747             if (value & 1)
1748               as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1749                             _("odd address operand: %ld"), value);
1750             value >>= 1;
1751             x |= ((value & 0x10000) | ((value << 3) & 0x1f00000)) >> 16;
1752             bfd_putl16 ((bfd_vma) x, where);
1753             bfd_putl16 ((bfd_vma) (value & 0xffff), where + 2);
1754           }
1755           break;
1756
1757         case BFD_RELOC_AVR_8_LO:
1758           *where = 0xff & value;
1759           break;
1760
1761         case BFD_RELOC_AVR_8_HI:
1762           *where = 0xff & (value >> 8);
1763           break;
1764
1765         case BFD_RELOC_AVR_8_HLO:
1766           *where = 0xff & (value >> 16);
1767           break;
1768
1769         default:
1770           as_fatal (_("line %d: unknown relocation type: 0x%x"),
1771                     fixP->fx_line, fixP->fx_r_type);
1772           break;
1773
1774         case BFD_RELOC_AVR_PORT6:
1775           if (value > 63)
1776             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1777                           _("operand out of range: %ld"), value);
1778           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | ((value & 0x30) << 5) | (value & 0x0f), where);
1779           break;
1780
1781         case BFD_RELOC_AVR_PORT5:
1782           if (value > 31)
1783             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1784                           _("operand out of range: %ld"), value);
1785           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | ((value & 0x1f) << 3), where);
1786           break;
1787         }
1788     }
1789   else
1790     {
1791       switch ((int) fixP->fx_r_type)
1792         {
1793         case -BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG:
1794         case -BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI:
1795         case -BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG:
1796         case -BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI:
1797           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1798                         _("only constant expression allowed"));
1799           fixP->fx_done = 1;
1800           break;
1801         default:
1802           break;
1803         }
1804     }
1805 }
1806
1807 /* GAS will call this to generate a reloc, passing the resulting reloc
1808    to `bfd_install_relocation'.  This currently works poorly, as
1809    `bfd_install_relocation' often does the wrong thing, and instances of
1810    `tc_gen_reloc' have been written to work around the problems, which
1811    in turns makes it difficult to fix `bfd_install_relocation'.  */
1812
1813 /* If while processing a fixup, a reloc really needs to be created
1814    then it is done here.  */
1815
1816 arelent *
1817 tc_gen_reloc (asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED,
1818               fixS *fixp)
1819 {
1820   arelent *reloc;
1821   bfd_reloc_code_real_type code = fixp->fx_r_type;
1822
1823   if (fixp->fx_subsy != NULL)
1824     {
1825       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line, _("expression too complex"));
1826       return NULL;
1827     }
1828
1829   reloc = XNEW (arelent);
1830
1831   reloc->sym_ptr_ptr = XNEW (asymbol *);
1832   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
1833
1834   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1835
1836   if ((fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_32) && (fixp->fx_pcrel))
1837     {
1838       if (seg->use_rela_p)
1839         fixp->fx_offset -= md_pcrel_from_section (fixp, seg);
1840       else
1841         fixp->fx_offset = reloc->address;
1842
1843       code = BFD_RELOC_32_PCREL;
1844     }
1845
1846   reloc->addend = fixp->fx_offset;
1847
1848   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
1849
1850   if (reloc->howto == (reloc_howto_type *) NULL)
1851     {
1852       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
1853                     _("reloc %d not supported by object file format"),
1854                     (int) fixp->fx_r_type);
1855       return NULL;
1856     }
1857
1858   if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
1859       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
1860     reloc->address = fixp->fx_offset;
1861
1862
1863   return reloc;
1864 }
1865
1866 void
1867 md_assemble (char *str)
1868 {
1869   struct avr_opcodes_s *opcode;
1870   char op[11];
1871
1872   str = skip_space (extract_word (str, op, sizeof (op)));
1873
1874   if (!op[0])
1875     as_bad (_("can't find opcode "));
1876
1877   opcode = (struct avr_opcodes_s *) hash_find (avr_hash, op);
1878
1879   if (opcode && !avr_opt.all_opcodes)
1880     {
1881       /* Check if the instruction's ISA bit is ON in the ISA bits of the part
1882          specified by the user.  If not look for other instructions
1883          specifications with same mnemonic who's ISA bits matches.
1884
1885          This requires include/opcode/avr.h to have the instructions with
1886          same mnemonic to be specified in sequence.  */
1887
1888       while ((opcode->isa & avr_mcu->isa) != opcode->isa)
1889         {
1890           opcode++;
1891
1892           if (opcode->name && strcmp(op, opcode->name))
1893             {
1894               as_bad (_("illegal opcode %s for mcu %s"),
1895                       opcode->name, avr_mcu->name);
1896               return;
1897             }
1898         }
1899     }
1900
1901   if (opcode == NULL)
1902     {
1903       as_bad (_("unknown opcode `%s'"), op);
1904       return;
1905     }
1906
1907     if (opcode == avr_gccisr_opcode
1908         && !avr_opt.have_gccisr)
1909     {
1910       as_bad (_("pseudo instruction `%s' not supported"), op);
1911       return;
1912     }
1913
1914   /* Special case for opcodes with optional operands (lpm, elpm) -
1915      version with operands exists in avr_opcodes[] in the next entry.  */
1916
1917   if (*str && *opcode->constraints == '?')
1918     ++opcode;
1919
1920   dwarf2_emit_insn (0);
1921
1922   /* We used to set input_line_pointer to the result of get_operands,
1923      but that is wrong.  Our caller assumes we don't change it.  */
1924   {
1925     char *t = input_line_pointer;
1926
1927     if (opcode == avr_gccisr_opcode)
1928       avr_gccisr_operands (opcode, &str);
1929     else
1930       avr_operands (opcode, &str);
1931     if (*skip_space (str))
1932       as_bad (_("garbage at end of line"));
1933     input_line_pointer = t;
1934   }
1935 }
1936
1937 const exp_mod_data_t exp_mod_data[] =
1938 {
1939   /* Default, must be first.  */
1940   { "", 0, BFD_RELOC_16, "" },
1941   /* Divides by 2 to get word address.  Generate Stub.  */
1942   { "gs", 2, BFD_RELOC_AVR_16_PM, "`gs' " },
1943   { "pm", 2, BFD_RELOC_AVR_16_PM, "`pm' " },
1944   /* The following are used together with avr-gcc's __memx address space
1945      in order to initialize a 24-bit pointer variable with a 24-bit address.
1946      For address in flash, hlo8 will contain the flash segment if the
1947      symbol is located in flash. If the symbol is located in RAM; hlo8
1948      will contain 0x80 which matches avr-gcc's notion of how 24-bit RAM/flash
1949      addresses linearize address space.  */
1950   { "lo8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_LO,  "`lo8' "  },
1951   { "hi8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_HI,  "`hi8' "  },
1952   { "hlo8", 1, BFD_RELOC_AVR_8_HLO, "`hlo8' " },
1953   { "hh8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_HLO, "`hh8' "  },
1954 };
1955
1956 /* Parse special CONS expression: pm (expression) or alternatively
1957    gs (expression).  These are used for addressing program memory.  Moreover,
1958    define lo8 (expression), hi8 (expression) and hlo8 (expression).  */
1959
1960 const exp_mod_data_t *
1961 avr_parse_cons_expression (expressionS *exp, int nbytes)
1962 {
1963   char *tmp;
1964   unsigned int i;
1965
1966   tmp = input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer);
1967
1968   /* The first entry of exp_mod_data[] contains an entry if no
1969      expression modifier is present.  Skip it.  */
1970
1971   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (exp_mod_data); i++)
1972     {
1973       const exp_mod_data_t *pexp = &exp_mod_data[i];
1974       int len = strlen (pexp->name);
1975
1976       if (nbytes == pexp->nbytes
1977           && strncasecmp (input_line_pointer, pexp->name, len) == 0)
1978         {
1979           input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer + len);
1980
1981           if (*input_line_pointer == '(')
1982             {
1983               input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer + 1);
1984               expression (exp);
1985
1986               if (*input_line_pointer == ')')
1987                 {
1988                   ++input_line_pointer;
1989                   return pexp;
1990                 }
1991               else
1992                 {
1993                   as_bad (_("`)' required"));
1994                   return &exp_mod_data[0];
1995                 }
1996             }
1997
1998           input_line_pointer = tmp;
1999
2000           break;
2001         }
2002     }
2003
2004   expression (exp);
2005   return &exp_mod_data[0];
2006 }
2007
2008 void
2009 avr_cons_fix_new (fragS *frag,
2010                   int where,
2011                   int nbytes,
2012                   expressionS *exp,
2013                   const exp_mod_data_t *pexp_mod_data)
2014 {
2015   int bad = 0;
2016
2017   switch (pexp_mod_data->reloc)
2018     {
2019     default:
2020       if (nbytes == 1)
2021         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_8);
2022       else if (nbytes == 2)
2023         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_16);
2024       else if (nbytes == 4)
2025         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_32);
2026       else
2027         bad = 1;
2028       break;
2029
2030     case BFD_RELOC_AVR_16_PM:
2031     case BFD_RELOC_AVR_8_LO:
2032     case BFD_RELOC_AVR_8_HI:
2033     case BFD_RELOC_AVR_8_HLO:
2034       if (nbytes == pexp_mod_data->nbytes)
2035         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, pexp_mod_data->reloc);
2036       else
2037         bad = 1;
2038       break;
2039     }
2040
2041   if (bad)
2042     as_bad (_("illegal %s relocation size: %d"), pexp_mod_data->error, nbytes);
2043 }
2044
2045 static bfd_boolean
2046 mcu_has_3_byte_pc (void)
2047 {
2048   int mach = avr_mcu->mach;
2049
2050   return mach == bfd_mach_avr6
2051     || mach == bfd_mach_avrxmega6
2052     || mach == bfd_mach_avrxmega7;
2053 }
2054
2055 void
2056 tc_cfi_frame_initial_instructions (void)
2057 {
2058   /* AVR6 pushes 3 bytes for calls.  */
2059   int return_size = (mcu_has_3_byte_pc () ? 3 : 2);
2060
2061   /* The CFA is the caller's stack location before the call insn.  */
2062   /* Note that the stack pointer is dwarf register number 32.  */
2063   cfi_add_CFA_def_cfa (32, return_size);
2064
2065   /* Note that AVR consistently uses post-decrement, which means that things
2066      do not line up the same way as for targets that use pre-decrement.  */
2067   cfi_add_CFA_offset (DWARF2_DEFAULT_RETURN_COLUMN, 1-return_size);
2068 }
2069
2070 bfd_boolean
2071 avr_allow_local_subtract (expressionS * left,
2072                              expressionS * right,
2073                              segT section)
2074 {
2075   /* If we are not in relaxation mode, subtraction is OK.  */
2076   if (!linkrelax)
2077     return TRUE;
2078
2079   /* If the symbols are not in a code section then they are OK.  */
2080   if ((section->flags & SEC_CODE) == 0)
2081     return TRUE;
2082
2083   if (left->X_add_symbol == right->X_add_symbol)
2084     return TRUE;
2085
2086   /* We have to assume that there may be instructions between the
2087      two symbols and that relaxation may increase the distance between
2088      them.  */
2089   return FALSE;
2090 }
2091
2092 void
2093 avr_elf_final_processing (void)
2094 {
2095   if (linkrelax)
2096     elf_elfheader (stdoutput)->e_flags |= EF_AVR_LINKRELAX_PREPARED;
2097 }
2098
2099 /* Write out the header of a .avr.prop section into the area pointed to by
2100    DATA.  The RECORD_COUNT will be placed in the header as the number of
2101    records that are to follow.
2102    The area DATA must be big enough the receive the header, which is
2103    AVR_PROPERTY_SECTION_HEADER_SIZE bytes long.  */
2104
2105 static char *
2106 avr_output_property_section_header (char *data,
2107                                     unsigned int record_count)
2108 {
2109   char *orig_data = data;
2110
2111   md_number_to_chars (data, AVR_PROPERTY_RECORDS_VERSION, 1);
2112   data++;
2113   /* There's space for a single byte flags field, but right now there's
2114      nothing to go in here, so just set the value to zero.  */
2115   md_number_to_chars (data, 0, 1);
2116   data++;
2117   md_number_to_chars (data, record_count, 2);
2118   data+=2;
2119
2120   gas_assert (data - orig_data == AVR_PROPERTY_SECTION_HEADER_SIZE);
2121
2122   return data;
2123 }
2124
2125 /* Return the number of bytes required to store RECORD into the .avr.prop
2126    section. The size returned is the compressed size that corresponds to
2127    how the record will be written out in AVR_OUTPUT_PROPERTY_RECORD.  */
2128
2129 static int
2130 avr_record_size (const struct avr_property_record *record)
2131 {
2132   /* The first 5 bytes are a 4-byte address, followed by a 1-byte type
2133      identifier.  */
2134   int size = 5;
2135
2136   switch (record->type)
2137     {
2138     case RECORD_ORG:
2139       size += 0; /* No extra information.  */
2140       break;
2141
2142     case RECORD_ORG_AND_FILL:
2143       size += 4; /* A 4-byte fill value.  */
2144       break;
2145
2146     case RECORD_ALIGN:
2147       size += 4; /* A 4-byte alignment value.  */
2148       break;
2149
2150     case RECORD_ALIGN_AND_FILL:
2151       size += 8; /* A 4-byte alignment, and 4-byte fill value.  */
2152       break;
2153
2154     default:
2155       as_fatal (_("unknown record type %d (in %s)"),
2156                 record->type, __PRETTY_FUNCTION__);
2157     }
2158
2159   return size;
2160 }
2161
2162 /* Write out RECORD.  FRAG_BASE points to the start of the data area setup
2163    to hold all of the .avr.prop content, FRAG_PTR points to the next
2164    writable location.  The data area must be big enough to hold all of the
2165    records.  The size of the data written out for this RECORD must match
2166    the size from AVR_RECORD_SIZE.  */
2167
2168 static char *
2169 avr_output_property_record (char * const frag_base, char *frag_ptr,
2170                             const struct avr_property_record *record)
2171 {
2172   fixS *fix;
2173   int where;
2174   char *init_frag_ptr = frag_ptr;
2175
2176   where = frag_ptr - frag_base;
2177   fix = fix_new (frag_now, where, 4,
2178                  section_symbol (record->section),
2179                  record->offset, FALSE, BFD_RELOC_32);
2180   fix->fx_file = "<internal>";
2181   fix->fx_line = 0;
2182   frag_ptr += 4;
2183
2184   md_number_to_chars (frag_ptr, (bfd_byte) record->type, 1);
2185   frag_ptr += 1;
2186
2187   /* Write out the rest of the data.  */
2188   switch (record->type)
2189     {
2190     case RECORD_ORG:
2191       break;
2192
2193     case RECORD_ORG_AND_FILL:
2194       md_number_to_chars (frag_ptr, record->data.org.fill, 4);
2195       frag_ptr += 4;
2196       break;
2197
2198     case RECORD_ALIGN:
2199       md_number_to_chars (frag_ptr, record->data.align.bytes, 4);
2200       frag_ptr += 4;
2201       break;
2202
2203     case RECORD_ALIGN_AND_FILL:
2204       md_number_to_chars (frag_ptr, record->data.align.bytes, 4);
2205       md_number_to_chars (frag_ptr + 4, record->data.align.fill, 4);
2206       frag_ptr += 8;
2207       break;
2208
2209     default:
2210       as_fatal (_("unknown record type %d (in %s)"),
2211                 record->type, __PRETTY_FUNCTION__);
2212     }
2213
2214   gas_assert (frag_ptr - init_frag_ptr == avr_record_size (record));
2215
2216   return frag_ptr;
2217 }
2218
2219 /* Create the section to hold the AVR property information.  Return the
2220    section.  */
2221
2222 static asection *
2223 avr_create_property_section (void)
2224 {
2225   asection *sec;
2226   flagword flags = (SEC_RELOC | SEC_HAS_CONTENTS | SEC_READONLY);
2227   const char *section_name = AVR_PROPERTY_RECORD_SECTION_NAME;
2228
2229   sec = bfd_make_section (stdoutput, section_name);
2230   if (sec == NULL)
2231     as_fatal (_("Failed to create property section `%s'\n"), section_name);
2232   bfd_set_section_flags (stdoutput, sec, flags);
2233   sec->output_section = sec;
2234   return sec;
2235 }
2236
2237 /* This hook is called when alignment is performed, and allows us to
2238    capture the details of both .org and .align directives.  */
2239
2240 void
2241 avr_handle_align (fragS *fragP)
2242 {
2243   if (linkrelax)
2244     {
2245       /* Ignore alignment requests at FR_ADDRESS 0, these are at the very
2246          start of a section, and will be handled by the standard section
2247          alignment mechanism.  */
2248       if ((fragP->fr_type == rs_align
2249            || fragP->fr_type == rs_align_code)
2250           && fragP->fr_offset > 0)
2251         {
2252           char *p = fragP->fr_literal + fragP->fr_fix;
2253
2254           fragP->tc_frag_data.is_align = TRUE;
2255           fragP->tc_frag_data.alignment = fragP->fr_offset;
2256           fragP->tc_frag_data.fill = *p;
2257           fragP->tc_frag_data.has_fill = (fragP->tc_frag_data.fill != 0);
2258         }
2259
2260       if (fragP->fr_type == rs_org && fragP->fr_offset > 0)
2261         {
2262           char *p = fragP->fr_literal + fragP->fr_fix;
2263
2264           fragP->tc_frag_data.is_org = TRUE;
2265           fragP->tc_frag_data.fill = *p;
2266           fragP->tc_frag_data.has_fill = (fragP->tc_frag_data.fill != 0);
2267         }
2268     }
2269 }
2270
2271 /* Return TRUE if this section is not one for which we need to record
2272    information in the avr property section.  */
2273
2274 static bfd_boolean
2275 exclude_section_from_property_tables (segT sec)
2276 {
2277   /* Only generate property information for sections on which linker
2278      relaxation could be performed.  */
2279   return !relaxable_section (sec);
2280 }
2281
2282 /* Create a property record for fragment FRAGP from section SEC and place
2283    it into an AVR_PROPERTY_RECORD_LINK structure, which can then formed
2284    into a linked list by the caller.  */
2285
2286 static struct avr_property_record_link *
2287 create_record_for_frag (segT sec, fragS *fragP)
2288 {
2289   struct avr_property_record_link *prop_rec_link;
2290
2291   prop_rec_link = XCNEW (struct avr_property_record_link);
2292   gas_assert (fragP->fr_next != NULL);
2293
2294   if (fragP->tc_frag_data.is_org)
2295     {
2296       prop_rec_link->record.offset = fragP->fr_next->fr_address;
2297       prop_rec_link->record.section = sec;
2298
2299       if (fragP->tc_frag_data.has_fill)
2300         {
2301           prop_rec_link->record.data.org.fill = fragP->tc_frag_data.fill;
2302           prop_rec_link->record.type = RECORD_ORG_AND_FILL;
2303         }
2304       else
2305         prop_rec_link->record.type = RECORD_ORG;
2306     }
2307   else
2308     {
2309       prop_rec_link->record.offset = fragP->fr_next->fr_address;
2310       prop_rec_link->record.section = sec;
2311
2312       gas_assert (fragP->tc_frag_data.is_align);
2313       if (fragP->tc_frag_data.has_fill)
2314         {
2315           prop_rec_link->record.data.align.fill = fragP->tc_frag_data.fill;
2316           prop_rec_link->record.type = RECORD_ALIGN_AND_FILL;
2317         }
2318       else
2319         prop_rec_link->record.type = RECORD_ALIGN;
2320       prop_rec_link->record.data.align.bytes = fragP->tc_frag_data.alignment;
2321     }
2322
2323   return prop_rec_link;
2324 }
2325
2326 /* Build a list of AVR_PROPERTY_RECORD_LINK structures for section SEC, and
2327    merged them onto the list pointed to by NEXT_PTR.  Return a pointer to
2328    the last list item created.  */
2329
2330 static struct avr_property_record_link **
2331 append_records_for_section (segT sec,
2332                             struct avr_property_record_link **next_ptr)
2333 {
2334   segment_info_type *seginfo = seg_info (sec);
2335   fragS *fragP;
2336
2337   if (seginfo && seginfo->frchainP)
2338     {
2339       for (fragP = seginfo->frchainP->frch_root;
2340            fragP;
2341            fragP = fragP->fr_next)
2342         {
2343           if (fragP->tc_frag_data.is_align
2344               || fragP->tc_frag_data.is_org)
2345             {
2346               /* Create a single new entry.  */
2347               struct avr_property_record_link *new_link
2348                 = create_record_for_frag (sec, fragP);
2349
2350               *next_ptr = new_link;
2351               next_ptr = &new_link->next;
2352             }
2353         }
2354     }
2355
2356   return next_ptr;
2357 }
2358
2359 /* Create the AVR property section and fill it with records of .org and
2360    .align directives that were used.  The section is only created if it
2361    will actually have any content.  */
2362
2363 static void
2364 avr_create_and_fill_property_section (void)
2365 {
2366   segT *seclist;
2367   asection *prop_sec;
2368   struct avr_property_record_link *r_list, **next_ptr;
2369   char *frag_ptr, *frag_base;
2370   bfd_size_type sec_size;
2371   struct avr_property_record_link *rec;
2372   unsigned int record_count;
2373
2374   /* First walk over all sections.  For sections on which linker
2375      relaxation could be applied, extend the record list.  The record list
2376      holds information that the linker will need to know.  */
2377
2378   prop_sec = NULL;
2379   r_list = NULL;
2380   next_ptr = &r_list;
2381   for (seclist = &stdoutput->sections;
2382        seclist && *seclist;
2383        seclist = &(*seclist)->next)
2384     {
2385       segT sec = *seclist;
2386
2387       if (exclude_section_from_property_tables (sec))
2388         continue;
2389
2390       next_ptr = append_records_for_section (sec, next_ptr);
2391     }
2392
2393   /* Create property section and ensure the size is correct.  We've already
2394      passed the point where gas could size this for us.  */
2395   sec_size = AVR_PROPERTY_SECTION_HEADER_SIZE;
2396   record_count = 0;
2397   for (rec = r_list; rec != NULL; rec = rec->next)
2398     {
2399       record_count++;
2400       sec_size += avr_record_size (&rec->record);
2401     }
2402
2403   if (record_count == 0)
2404     return;
2405
2406   prop_sec = avr_create_property_section ();
2407   bfd_set_section_size (stdoutput, prop_sec, sec_size);
2408
2409   subseg_set (prop_sec, 0);
2410   frag_base = frag_more (sec_size);
2411
2412   frag_ptr =
2413     avr_output_property_section_header (frag_base, record_count);
2414
2415   for (rec = r_list; rec != NULL; rec = rec->next)
2416     frag_ptr = avr_output_property_record (frag_base, frag_ptr, &rec->record);
2417
2418   frag_wane (frag_now);
2419   frag_new (0);
2420   frag_wane (frag_now);
2421 }
2422
2423 /* We're using this hook to build up the AVR property section.  It's called
2424    late in the assembly process which suits our needs.  */
2425 void
2426 avr_post_relax_hook (void)
2427 {
2428   avr_create_and_fill_property_section ();
2429 }
2430
2431
2432 /* Accumulate information about instruction sequence to `avr_isr':
2433    wheter TMP_REG, ZERO_REG and SREG might be touched.  Used during parse.
2434    REG1 is either -1 or a register number used by the instruction as input
2435    or output operand.  Similar for REG2.  */
2436
2437 static void
2438 avr_update_gccisr (struct avr_opcodes_s *opcode, int reg1, int reg2)
2439 {
2440   const int tiny_p = avr_mcu->mach == bfd_mach_avrtiny;
2441   const int reg_tmp = tiny_p ? 16 : 0;
2442   const int reg_zero = 1 + reg_tmp;
2443
2444   if (ISR_CHUNK_Done == avr_isr.prev_chunk
2445       || (avr_isr.need_sreg
2446           && avr_isr.need_reg_tmp
2447           && avr_isr.need_reg_zero))
2448     {
2449       /* Nothing (more) to do */
2450       return;
2451     }
2452
2453   /* SREG: Look up instructions that don't clobber SREG.  */
2454
2455   if (!avr_isr.need_sreg
2456       && !hash_find (avr_no_sreg_hash, opcode->name))
2457     {
2458       avr_isr.need_sreg = 1;
2459     }
2460
2461   /* Handle explicit register operands.  Record *any* use as clobber.
2462      This is because TMP_REG and ZERO_REG are not global and using
2463      them makes no sense without a previous set.  */
2464
2465   avr_isr.need_reg_tmp  |= reg1 == reg_tmp  || reg2 == reg_tmp;
2466   avr_isr.need_reg_zero |= reg1 == reg_zero || reg2 == reg_zero;
2467
2468   /* Handle implicit register operands and some opaque stuff.  */
2469
2470   if (strstr (opcode->name, "lpm")
2471       && '?' == *opcode->constraints)
2472     {
2473       avr_isr.need_reg_tmp = 1;
2474     }
2475
2476   if (strstr (opcode->name, "call")
2477       || strstr (opcode->name, "mul")
2478       || 0 == strcmp (opcode->name, "des")
2479       || (0 == strcmp (opcode->name, "movw")
2480           && (reg1 == reg_tmp || reg2 == reg_tmp)))
2481     {
2482       avr_isr.need_reg_tmp = 1;
2483       avr_isr.need_reg_zero = 1;
2484     }
2485 }
2486
2487
2488 /* Emit some 1-word instruction to **PWHERE and advance *PWHERE by the number
2489    of octets written.  INSN specifies the desired instruction and REG is the
2490    register used by it.  This function is only used with restricted subset of
2491    instructions as might be emit by `__gcc_isr'.  IN / OUT will use SREG
2492    and LDI loads 0.  */
2493
2494 static void
2495 avr_emit_insn (const char *insn, int reg, char **pwhere)
2496 {
2497   const int sreg = 0x3f;
2498   unsigned bin = 0;
2499   const struct avr_opcodes_s *op
2500     = (struct avr_opcodes_s*) hash_find (avr_hash, insn);
2501
2502   /* We only have to deal with: IN, OUT, PUSH, POP, CLR, LDI 0.  All of
2503      these deal with at least one Reg and are 1-word instructions.  */
2504
2505   gas_assert (op && 1 == op->insn_size);
2506   gas_assert (reg >= 0 && reg <= 31);
2507
2508   if (strchr (op->constraints, 'r'))
2509     {
2510       bin = op->bin_opcode | (reg << 4);
2511     }
2512   else if (strchr (op->constraints, 'd'))
2513     {
2514       gas_assert (reg >= 16);
2515       bin = op->bin_opcode | ((reg & 0xf) << 4);
2516     }
2517   else
2518     abort();
2519
2520   if (strchr (op->constraints, 'P'))
2521     {
2522       bin |= ((sreg & 0x30) << 5) | (sreg & 0x0f);
2523     }
2524   else if (0 == strcmp ("r=r", op->constraints))
2525     {
2526       bin |= ((reg & 0x10) << 5) | (reg & 0x0f);
2527     }
2528   else
2529     gas_assert (0 == strcmp ("r", op->constraints)
2530                 || 0 == strcmp ("ldi", op->name));
2531
2532   bfd_putl16 ((bfd_vma) bin, *pwhere);
2533   (*pwhere) += 2 * op->insn_size;
2534 }
2535
2536
2537 /* Turn rs_machine_dependent frag *FR into an ordinary rs_fill code frag,
2538    using information gathered in `avr_isr'.  REG is the register number as
2539    supplied by Done chunk "__gcc_isr 0,REG".  */
2540
2541 static void
2542 avr_patch_gccisr_frag (fragS *fr, int reg)
2543 {
2544   int treg;
2545   int n_pushed = 0;
2546   char *where = fr->fr_literal;
2547   const int tiny_p = avr_mcu->mach == bfd_mach_avrtiny;
2548   const int reg_tmp = tiny_p ? 16 : 0;
2549   const int reg_zero = 1 + reg_tmp;
2550
2551   /* Clearing ZERO_REG on non-Tiny needs CLR which clobbers SREG.  */
2552
2553   avr_isr.need_sreg |= !tiny_p && avr_isr.need_reg_zero;
2554
2555   /* A working register to PUSH / POP the SREG.  We might use the register
2556      as supplied by ISR_CHUNK_Done for that purpose as GCC wants to push
2557      it anyways.  If GCC passes ZERO_REG or TMP_REG, it has no clue (and
2558      no additional regs to safe) and we use that reg.  */
2559
2560   treg
2561     = avr_isr.need_reg_tmp   ? reg_tmp
2562     : avr_isr.need_reg_zero  ? reg_zero
2563     : avr_isr.need_sreg      ? reg
2564     : reg > reg_zero         ? reg
2565     : -1;
2566
2567   if (treg >= 0)
2568     {
2569       /* Non-empty prologue / epilogue */
2570
2571       if (ISR_CHUNK_Prologue == fr->fr_subtype)
2572         {
2573           avr_emit_insn ("push", treg, &where);
2574           n_pushed++;
2575
2576           if (avr_isr.need_sreg)
2577             {
2578               avr_emit_insn ("in",   treg, &where);
2579               avr_emit_insn ("push", treg, &where);
2580               n_pushed++;
2581             }
2582
2583           if (avr_isr.need_reg_zero)
2584             {
2585               if (reg_zero != treg)
2586                 {
2587                   avr_emit_insn ("push", reg_zero, &where);
2588                   n_pushed++;
2589                 }
2590               avr_emit_insn (tiny_p ? "ldi" : "clr", reg_zero, &where);
2591             }
2592
2593           if (reg > reg_zero && reg != treg)
2594             {
2595               avr_emit_insn ("push", reg, &where);
2596               n_pushed++;
2597             }
2598         }
2599       else if (ISR_CHUNK_Epilogue == fr->fr_subtype)
2600         {
2601           /* Same logic as in Prologue but in reverse order and with counter
2602              parts of either instruction:  POP instead of PUSH and OUT instead
2603              of IN.  Clearing ZERO_REG has no couter part.  */
2604
2605           if (reg > reg_zero && reg != treg)
2606             avr_emit_insn ("pop", reg, &where);
2607
2608           if (avr_isr.need_reg_zero
2609               && reg_zero != treg)
2610             avr_emit_insn ("pop", reg_zero, &where);
2611
2612           if (avr_isr.need_sreg)
2613             {
2614               avr_emit_insn ("pop", treg, &where);
2615               avr_emit_insn ("out", treg, &where);
2616             }
2617
2618           avr_emit_insn ("pop", treg, &where);
2619         }
2620       else
2621         abort();
2622     } /* treg >= 0 */
2623
2624   if (ISR_CHUNK_Prologue == fr->fr_subtype
2625       && avr_isr.sym_n_pushed)
2626     {
2627       symbolS *sy = avr_isr.sym_n_pushed;
2628       /* Turn magic `__gcc_isr.n_pushed' into its now known value.  */
2629
2630       S_SET_VALUE (sy, n_pushed);
2631       S_SET_SEGMENT (sy, expr_section);
2632       avr_isr.sym_n_pushed = NULL;
2633     }
2634
2635   /* Turn frag into ordinary code frag of now known size.  */
2636
2637   fr->fr_var = 0;
2638   fr->fr_fix = where - fr->fr_literal;
2639   gas_assert (fr->fr_fix <= (valueT) fr->fr_offset);
2640   fr->fr_offset = 0;
2641   fr->fr_type = rs_fill;
2642   fr->fr_subtype = 0;
2643 }
2644
2645
2646 /* Implements `__gcc_isr' pseudo-instruction.  For Prologue and Epilogue
2647    chunks, emit a new rs_machine_dependent frag.  For Done chunks, traverse
2648    the current segment and patch all rs_machine_dependent frags to become
2649    appropriate rs_fill code frags.  If chunks are seen in an odd ordering,
2650    throw an error instead.  */
2651
2652 static void
2653 avr_gccisr_operands (struct avr_opcodes_s *opcode, char **line)
2654 {
2655   int bad = 0;
2656   int chunk, reg = 0;
2657   char *str = *line;
2658
2659   gas_assert (avr_opt.have_gccisr);
2660
2661   /* We only use operands "N" and "r" which don't pop new fix-ups.  */
2662
2663   /* 1st operand: Which chunk of __gcc_isr: 0...2.  */
2664
2665   chunk = avr_operand (opcode, -1, "N", &str, NULL);
2666   if (chunk < 0 || chunk > 2)
2667     as_bad (_("%s requires value 0-2 as operand 1"), opcode->name);
2668
2669   if (ISR_CHUNK_Done == chunk)
2670     {
2671       /* 2nd operand: A register to push / pop.  */
2672
2673       str = skip_space (str);
2674       if (*str == '\0' || *str++ != ',')
2675         as_bad (_("`,' required"));
2676       else
2677         avr_operand (opcode, -1, "r", &str, &reg);
2678     }
2679
2680   *line = str;
2681
2682   /* Chunks must follow in a specific order:
2683      - Prologue: Exactly one
2684      - Epilogue: Any number
2685      - Done: Exactly one.  */
2686   bad |= ISR_CHUNK_Prologue == chunk && avr_isr.prev_chunk != ISR_CHUNK_Done;
2687   bad |= ISR_CHUNK_Epilogue == chunk && avr_isr.prev_chunk == ISR_CHUNK_Done;
2688   bad |= ISR_CHUNK_Done == chunk && avr_isr.prev_chunk == ISR_CHUNK_Done;
2689   if (bad)
2690     {
2691       if (avr_isr.file)
2692         as_bad (_("`%s %d' after `%s %d' from %s:%u"), opcode->name, chunk,
2693                 opcode->name, avr_isr.prev_chunk, avr_isr.file, avr_isr.line);
2694       else
2695         as_bad (_("`%s %d' but no chunk open yet"), opcode->name, chunk);
2696     }
2697
2698   if (!had_errors())
2699     {
2700       /* The longest sequence (prologue) might have up to 6 insns (words):
2701
2702          push  R0
2703          in    R0, SREG
2704          push  R0
2705          push  R1
2706          clr   R1
2707          push  Rx
2708       */
2709       unsigned int size = 2 * 6;
2710       fragS *fr;
2711
2712       switch (chunk)
2713         {
2714         case ISR_CHUNK_Prologue:
2715           avr_isr.need_reg_tmp = 0;
2716           avr_isr.need_reg_zero = 0;
2717           avr_isr.need_sreg = 0;
2718           avr_isr.sym_n_pushed = NULL;
2719           /* FALLTHRU */
2720
2721         case ISR_CHUNK_Epilogue:
2722           /* Emit a new rs_machine_dependent fragment into the fragment chain.
2723              It will be patched and cleaned up once we see the matching
2724              ISR_CHUNK_Done.  */
2725           frag_wane (frag_now);
2726           frag_new (0);
2727           frag_more (size);
2728
2729           frag_now->fr_var = 1;
2730           frag_now->fr_offset = size;
2731           frag_now->fr_fix = 0;
2732           frag_now->fr_type = rs_machine_dependent;
2733           frag_now->fr_subtype = chunk;
2734           frag_new (size);
2735           break;
2736
2737         case ISR_CHUNK_Done:
2738           /* Traverse all frags of the current subseg and turn ones of type
2739              rs_machine_dependent into ordinary code as expected by GCC.  */
2740
2741           for (fr = frchain_now->frch_root; fr; fr = fr->fr_next)
2742             if (fr->fr_type == rs_machine_dependent)
2743               avr_patch_gccisr_frag (fr, reg);
2744           break;
2745
2746         default:
2747           abort();
2748           break;
2749         }
2750     } /* !had_errors */
2751
2752   avr_isr.prev_chunk = chunk;
2753   avr_isr.file = as_where (&avr_isr.line);
2754 }
2755
2756
2757 /* Callback used by the function below.  Diagnose any dangling stuff from
2758    `__gcc_isr', i.e. frags of type rs_machine_dependent.  Such frags should
2759    have been resolved during parse by ISR_CHUNK_Done.  If such a frag is
2760    seen, report an error and turn it into something harmless.  */
2761
2762 static void
2763 avr_check_gccisr_done (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
2764                        segT section,
2765                        void *xxx ATTRIBUTE_UNUSED)
2766 {
2767   segment_info_type *info = seg_info (section);
2768
2769   if (SEG_NORMAL (section)
2770       /* BFD may have introduced its own sections without using
2771          subseg_new, so it is possible that seg_info is NULL.  */
2772       && info)
2773     {
2774       fragS *fr;
2775       frchainS *frch;
2776
2777       for (frch = info->frchainP; frch; frch = frch->frch_next)
2778         for (fr = frch->frch_root; fr; fr = fr->fr_next)
2779           if (fr->fr_type == rs_machine_dependent)
2780             {
2781               if (avr_isr.file)
2782                 as_bad_where (avr_isr.file, avr_isr.line,
2783                               _("dangling `__gcc_isr %d'"), avr_isr.prev_chunk);
2784               else if (!had_errors())
2785                 as_bad (_("dangling `__gcc_isr'"));
2786
2787               avr_isr.file = NULL;
2788
2789               /* Avoid Internal errors due to rs_machine_dependent in the
2790                  remainder:  Turn frag into something harmless.   */
2791               fr->fr_var = 0;
2792               fr->fr_fix = 0;
2793               fr->fr_offset = 0;
2794               fr->fr_type = rs_fill;
2795               fr->fr_subtype = 0;
2796             }
2797     }
2798 }
2799
2800
2801 /* Implement `md_pre_output_hook' */
2802 /* Run over all relevant sections and diagnose any dangling `__gcc_isr'.
2803    This runs after parsing all inputs but before relaxing and writing.  */
2804
2805 void
2806 avr_pre_output_hook (void)
2807 {
2808   if (avr_opt.have_gccisr)
2809     bfd_map_over_sections (stdoutput, avr_check_gccisr_done, NULL);
2810 }