gas/config/tc-avr.c

   1 /* tc-avr.c -- Assembler code for the ATMEL AVR
   2
   3    Copyright 1999-2013 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
  29
  30 struct avr_opcodes_s
  31 {
  32   char *        name;
  33   char *        constraints;
  34   char *        opcode;
  35   int           insn_size;              /* In words.  */
  36   int           isa;
  37   unsigned int  bin_opcode;
  38 };
  39
  40 #define AVR_INSN(NAME, CONSTR, OPCODE, SIZE, ISA, BIN) \
  41 {#NAME, CONSTR, OPCODE, SIZE, ISA, BIN},
  42
  43 struct avr_opcodes_s avr_opcodes[] =
  44 {
  45   #include "opcode/avr.h"
  46   {NULL, NULL, NULL, 0, 0, 0}
  47 };
  48
  49 const char comment_chars[] = ";";
  50 const char line_comment_chars[] = "#";
  51 const char line_separator_chars[] = "$";
  52
  53 const char *md_shortopts = "m:";
  54 struct mcu_type_s
  55 {
  56   char *name;
  57   int isa;
  58   int mach;
  59 };
  60
  61 /* XXX - devices that don't seem to exist (renamed, replaced with larger
  62    ones, or planned but never produced), left here for compatibility.  */
  63
  64 static struct mcu_type_s mcu_types[] =
  65 {
  66   {"avr1",       AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
  67 /* TODO: insruction set for avr2 architecture should be AVR_ISA_AVR2,
  68  but set to AVR_ISA_AVR25 for some following version
  69  of GCC (from 4.3) for backward compatibility.  */
  70   {"avr2",       AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr2},
  71   {"avr25",      AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
  72 /* TODO: insruction set for avr3 architecture should be AVR_ISA_AVR3,
  73  but set to AVR_ISA_AVR3_ALL for some following version
  74  of GCC (from 4.3) for backward compatibility.  */
  75   {"avr3",       AVR_ISA_AVR3_ALL, bfd_mach_avr3},
  76   {"avr31",      AVR_ISA_AVR31,   bfd_mach_avr31},
  77   {"avr35",      AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
  78   {"avr4",       AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
  79 /* TODO: insruction set for avr5 architecture should be AVR_ISA_AVR5,
  80  but set to AVR_ISA_AVR51 for some following version
  81  of GCC (from 4.3) for backward compatibility.  */
  82   {"avr5",       AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr5},
  83   {"avr51",      AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
  84   {"avr6",       AVR_ISA_AVR6,    bfd_mach_avr6},
  85   {"avrxmega1",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega1},
  86   {"avrxmega2",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega2},
  87   {"avrxmega3",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega3},
  88   {"avrxmega4",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega4},
  89   {"avrxmega5",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega5},
  90   {"avrxmega6",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega6},
  91   {"avrxmega7",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega7},
  92   {"at90s1200",  AVR_ISA_1200,    bfd_mach_avr1},
  93   {"attiny11",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
  94   {"attiny12",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
  95   {"attiny15",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
  96   {"attiny28",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
  97   {"at90s2313",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
  98   {"at90s2323",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
  99   {"at90s2333",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 4433 */
 100   {"at90s2343",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
 101   {"attiny22",   AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 2343 */
 102   {"attiny26",   AVR_ISA_2xxe,    bfd_mach_avr2},
 103   {"at90s4414",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 8515 */
 104   {"at90s4433",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
 105   {"at90s4434",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 8535 */
 106   {"at90s8515",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
 107   {"at90c8534",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
 108   {"at90s8535",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
 109   {"attiny13",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 110   {"attiny13a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 111   {"attiny2313", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 112   {"attiny2313a",AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 113   {"attiny24",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 114   {"attiny24a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 115   {"attiny4313", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 116   {"attiny44",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 117   {"attiny44a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 118   {"attiny84",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 119   {"attiny84a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 120   {"attiny25",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 121   {"attiny45",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 122   {"attiny85",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 123   {"attiny261",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 124   {"attiny261a", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 125   {"attiny461",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 126   {"attiny461a", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 127   {"attiny861",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 128   {"attiny861a", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 129   {"attiny87",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 130   {"attiny43u",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 131   {"attiny48",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 132   {"attiny88",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 133   {"at86rf401",  AVR_ISA_RF401,   bfd_mach_avr25},
 134   {"ata6289",    AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 135   {"at43usb355", AVR_ISA_AVR3,    bfd_mach_avr3},
 136   {"at76c711",   AVR_ISA_AVR3,    bfd_mach_avr3},
 137   {"atmega103",  AVR_ISA_AVR31,   bfd_mach_avr31},
 138   {"at43usb320", AVR_ISA_AVR31,   bfd_mach_avr31},
 139   {"attiny167",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 140   {"at90usb82",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 141   {"at90usb162", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 142   {"atmega8u2",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 143   {"atmega16u2", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 144   {"atmega32u2", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 145   {"atmega8",    AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
 146   {"atmega48",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 147   {"atmega48a",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 148   {"atmega48p",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 149   {"atmega88",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 150   {"atmega88a",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 151   {"atmega88p",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 152   {"atmega88pa", AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 153   {"atmega8515", AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
 154   {"atmega8535", AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
 155   {"atmega8hva", AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 156   {"at90pwm1",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 157   {"at90pwm2",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 158   {"at90pwm2b",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 159   {"at90pwm3",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 160   {"at90pwm3b",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 161   {"at90pwm81",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 162   {"atmega16",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 163   {"atmega16a",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 164   {"atmega161",  AVR_ISA_M161,    bfd_mach_avr5},
 165   {"atmega162",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 166   {"atmega163",  AVR_ISA_M161,    bfd_mach_avr5},
 167   {"atmega164a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 168   {"atmega164p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 169   {"atmega165",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 170   {"atmega165a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 171   {"atmega165p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 172   {"atmega168",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 173   {"atmega168a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 174   {"atmega168p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 175   {"atmega169",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 176   {"atmega169a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 177   {"atmega169p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 178   {"atmega169pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 179   {"atmega32",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 180   {"atmega323",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 181   {"atmega324a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 182   {"atmega324p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 183   {"atmega324pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 184   {"atmega325",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 185   {"atmega325a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 186   {"atmega325p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 187   {"atmega325pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 188   {"atmega3250", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 189   {"atmega3250a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 190   {"atmega3250p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 191   {"atmega3250pa",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
 192   {"atmega328",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 193   {"atmega328p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 194   {"atmega329",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 195   {"atmega329a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 196   {"atmega329p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 197   {"atmega329pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 198   {"atmega3290", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 199   {"atmega3290a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 200   {"atmega3290p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 201   {"atmega3290pa",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
 202   {"atmega406",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 203   {"atmega64",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 204   {"atmega640",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 205   {"atmega644",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 206   {"atmega644a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 207   {"atmega644p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 208   {"atmega644pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 209   {"atmega645",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 210   {"atmega645a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 211   {"atmega645p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 212   {"atmega649",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 213   {"atmega649a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 214   {"atmega649p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 215   {"atmega6450", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 216   {"atmega6450a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 217   {"atmega6450p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 218   {"atmega6490", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 219   {"atmega6490a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 220   {"atmega6490p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 221   {"atmega64rfr2",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
 222   {"atmega644rfr2",AVR_ISA_AVR5,  bfd_mach_avr5},
 223   {"atmega16hva",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 224   {"atmega16hva2",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 225   {"atmega16hvb",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 226   {"atmega16hvbrevb",AVR_ISA_AVR5,bfd_mach_avr5},
 227   {"atmega32hvb",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 228   {"atmega32hvbrevb",AVR_ISA_AVR5,bfd_mach_avr5},
 229   {"atmega64hve",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 230   {"at90can32" , AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 231   {"at90can64" , AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 232   {"at90pwm161", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 233   {"at90pwm216", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 234   {"at90pwm316", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 235   {"atmega32c1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 236   {"atmega64c1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 237   {"atmega16m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 238   {"atmega32m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 239   {"atmega64m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 240   {"atmega16u4", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 241   {"atmega32u4", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 242   {"atmega32u6", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 243   {"at90usb646", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 244   {"at90usb647", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 245   {"at90scr100", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 246   {"at94k",      AVR_ISA_94K,     bfd_mach_avr5},
 247   {"m3000",      AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 248   {"atmega128",  AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 249   {"atmega1280", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 250   {"atmega1281", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 251   {"atmega1284p",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 252   {"atmega128rfa1",AVR_ISA_AVR51, bfd_mach_avr51},
 253   {"atmega128rfr2",AVR_ISA_AVR51, bfd_mach_avr51},
 254   {"atmega1284rfr2",AVR_ISA_AVR51, bfd_mach_avr51},
 255   {"at90can128", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 256   {"at90usb1286",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 257   {"at90usb1287",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 258   {"atmega2560", AVR_ISA_AVR6,    bfd_mach_avr6},
 259   {"atmega2561", AVR_ISA_AVR6,    bfd_mach_avr6},
 260   {"atmega256rfr2", AVR_ISA_AVR6, bfd_mach_avr6},
 261   {"atmega2564rfr2", AVR_ISA_AVR6, bfd_mach_avr6},
 262   {"atxmega16a4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 263   {"atxmega16d4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 264   {"atxmega16x1", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 265   {"atxmega32a4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 266   {"atxmega32d4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 267   {"atxmega32x1", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 268   {"atxmega64a3", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega4},
 269   {"atxmega64d3", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega4},
 270   {"atxmega64a1", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega5},
 271   {"atxmega64a1u",AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega5},
 272   {"atxmega128a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 273   {"atxmega128b1", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 274   {"atxmega128d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 275   {"atxmega192a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 276   {"atxmega192d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 277   {"atxmega256a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 278   {"atxmega256a3b",AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 279   {"atxmega256a3bu",AVR_ISA_XMEGA,bfd_mach_avrxmega6},
 280   {"atxmega256d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 281   {"atxmega128a1", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega7},
 282   {"atxmega128a1u", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega7},
 283   {NULL, 0, 0}
 284 };
 285
 286 /* Current MCU type.  */
 287 static struct mcu_type_s   default_mcu = {"avr2", AVR_ISA_AVR2, bfd_mach_avr2};
 288 static struct mcu_type_s * avr_mcu = & default_mcu;
 289
 290 /* AVR target-specific switches.  */
 291 struct avr_opt_s
 292 {
 293   int all_opcodes;  /* -mall-opcodes: accept all known AVR opcodes.  */
 294   int no_skip_bug;  /* -mno-skip-bug: no warnings for skipping 2-word insns.  */
 295   int no_wrap;      /* -mno-wrap: reject rjmp/rcall with 8K wrap-around.  */
 296 };
 297
 298 static struct avr_opt_s avr_opt = { 0, 0, 0 };
 299
 300 const char EXP_CHARS[] = "eE";
 301 const char FLT_CHARS[] = "dD";
 302
 303 static void avr_set_arch (int);
 304
 305 /* The target specific pseudo-ops which we support.  */
 306 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
 307 {
 308   {"arch", avr_set_arch,        0},
 309   { NULL,       NULL,           0}
 310 };
 311
 312 #define LDI_IMMEDIATE(x) (((x) & 0xf) | (((x) << 4) & 0xf00))
 313
 314 #define EXP_MOD_NAME(i)       exp_mod[i].name
 315 #define EXP_MOD_RELOC(i)      exp_mod[i].reloc
 316 #define EXP_MOD_NEG_RELOC(i)  exp_mod[i].neg_reloc
 317 #define HAVE_PM_P(i)          exp_mod[i].have_pm
 318
 319 struct exp_mod_s
 320 {
 321   char *                    name;
 322   bfd_reloc_code_real_type  reloc;
 323   bfd_reloc_code_real_type  neg_reloc;
 324   int                       have_pm;
 325 };
 326
 327 static struct exp_mod_s exp_mod[] =
 328 {
 329   {"hh8",    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG,    1},
 330   {"pm_hh8", BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM_NEG, 0},
 331   {"hi8",    BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG,    1},
 332   {"pm_hi8", BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM_NEG, 0},
 333   {"lo8",    BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG,    1},
 334   {"pm_lo8", BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM_NEG, 0},
 335   {"hlo8",   BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG,    0},
 336   {"hhi8",   BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI_NEG,    0},
 337 };
 338
 339 /* A union used to store indicies into the exp_mod[] array
 340    in a hash table which expects void * data types.  */
 341 typedef union
 342 {
 343   void * ptr;
 344   int    index;
 345 } mod_index;
 346
 347 /* Opcode hash table.  */
 348 static struct hash_control *avr_hash;
 349
 350 /* Reloc modifiers hash control (hh8,hi8,lo8,pm_xx).  */
 351 static struct hash_control *avr_mod_hash;
 352
 353 #define OPTION_MMCU 'm'
 354 enum options
 355 {
 356   OPTION_ALL_OPCODES = OPTION_MD_BASE + 1,
 357   OPTION_NO_SKIP_BUG,
 358   OPTION_NO_WRAP
 359 };
 360
 361 struct option md_longopts[] =
 362 {
 363   { "mmcu",   required_argument, NULL, OPTION_MMCU        },
 364   { "mall-opcodes", no_argument, NULL, OPTION_ALL_OPCODES },
 365   { "mno-skip-bug", no_argument, NULL, OPTION_NO_SKIP_BUG },
 366   { "mno-wrap",     no_argument, NULL, OPTION_NO_WRAP     },
 367   { NULL, no_argument, NULL, 0 }
 368 };
 369
 370 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
 371
 372 /* Display nicely formatted list of known MCU names.  */
 373
 374 static void
 375 show_mcu_list (FILE *stream)
 376 {
 377   int i, x;
 378
 379   fprintf (stream, _("Known MCU names:"));
 380   x = 1000;
 381
 382   for (i = 0; mcu_types[i].name; i++)
 383     {
 384       int len = strlen (mcu_types[i].name);
 385
 386       x += len + 1;
 387
 388       if (x < 75)
 389         fprintf (stream, " %s", mcu_types[i].name);
 390       else
 391         {
 392           fprintf (stream, "\n  %s", mcu_types[i].name);
 393           x = len + 2;
 394         }
 395     }
 396
 397   fprintf (stream, "\n");
 398 }
 399
 400 static inline char *
 401 skip_space (char *s)
 402 {
 403   while (*s == ' ' || *s == '\t')
 404     ++s;
 405   return s;
 406 }
 407
 408 /* Extract one word from FROM and copy it to TO.  */
 409
 410 static char *
 411 extract_word (char *from, char *to, int limit)
 412 {
 413   char *op_end;
 414   int size = 0;
 415
 416   /* Drop leading whitespace.  */
 417   from = skip_space (from);
 418   *to = 0;
 419
 420   /* Find the op code end.  */
 421   for (op_end = from; *op_end != 0 && is_part_of_name (*op_end);)
 422     {
 423       to[size++] = *op_end++;
 424       if (size + 1 >= limit)
 425         break;
 426     }
 427
 428   to[size] = 0;
 429   return op_end;
 430 }
 431
 432 int
 433 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragp ATTRIBUTE_UNUSED,
 434                                asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED)
 435 {
 436   abort ();
 437   return 0;
 438 }
 439
 440 void
 441 md_show_usage (FILE *stream)
 442 {
 443   fprintf (stream,
 444       _("AVR Assembler options:\n"
 445         "  -mmcu=[avr-name] select microcontroller variant\n"
 446         "                   [avr-name] can be:\n"
 447         "                   avr1  - classic AVR core without data RAM\n"
 448         "                   avr2  - classic AVR core with up to 8K program memory\n"
 449         "                   avr25 - classic AVR core with up to 8K program memory\n"
 450         "                           plus the MOVW instruction\n"
 451         "                   avr3  - classic AVR core with up to 64K program memory\n"
 452         "                   avr31 - classic AVR core with up to 128K program memory\n"
 453         "                   avr35 - classic AVR core with up to 64K program memory\n"
 454         "                           plus the MOVW instruction\n"
 455         "                   avr4  - enhanced AVR core with up to 8K program memory\n"
 456         "                   avr5  - enhanced AVR core with up to 64K program memory\n"
 457         "                   avr51 - enhanced AVR core with up to 128K program memory\n"
 458         "                   avr6  - enhanced AVR core with up to 256K program memory\n"
 459         "                   avrxmega3 - XMEGA, > 8K, <= 64K FLASH, > 64K RAM\n"
 460         "                   avrxmega4 - XMEGA, > 64K, <= 128K FLASH, <= 64K RAM\n"
 461         "                   avrxmega5 - XMEGA, > 64K, <= 128K FLASH, > 64K RAM\n"
 462         "                   avrxmega6 - XMEGA, > 128K, <= 256K FLASH, <= 64K RAM\n"
 463         "                   avrxmega7 - XMEGA, > 128K, <= 256K FLASH, > 64K RAM\n"
 464         "                   or immediate microcontroller name.\n"));
 465   fprintf (stream,
 466       _("  -mall-opcodes    accept all AVR opcodes, even if not supported by MCU\n"
 467         "  -mno-skip-bug    disable warnings for skipping two-word instructions\n"
 468         "                   (default for avr4, avr5)\n"
 469         "  -mno-wrap        reject rjmp/rcall instructions with 8K wrap-around\n"
 470         "                   (default for avr3, avr5)\n"));
 471   show_mcu_list (stream);
 472 }
 473
 474 static void
 475 avr_set_arch (int dummy ATTRIBUTE_UNUSED)
 476 {
 477   char str[20];
 478
 479   input_line_pointer = extract_word (input_line_pointer, str, 20);
 480   md_parse_option (OPTION_MMCU, str);
 481   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, avr_mcu->mach);
 482 }
 483
 484 int
 485 md_parse_option (int c, char *arg)
 486 {
 487   switch (c)
 488     {
 489     case OPTION_MMCU:
 490       {
 491         int i;
 492         char *s = alloca (strlen (arg) + 1);
 493
 494         {
 495           char *t = s;
 496           char *arg1 = arg;
 497
 498           do
 499             *t = TOLOWER (*arg1++);
 500           while (*t++);
 501         }
 502
 503         for (i = 0; mcu_types[i].name; ++i)
 504           if (strcmp (mcu_types[i].name, s) == 0)
 505             break;
 506
 507         if (!mcu_types[i].name)
 508           {
 509             show_mcu_list (stderr);
 510             as_fatal (_("unknown MCU: %s\n"), arg);
 511           }
 512
 513         /* It is OK to redefine mcu type within the same avr[1-5] bfd machine
 514            type - this for allows passing -mmcu=... via gcc ASM_SPEC as well
 515            as .arch ... in the asm output at the same time.  */
 516         if (avr_mcu == &default_mcu || avr_mcu->mach == mcu_types[i].mach)
 517           avr_mcu = &mcu_types[i];
 518         else
 519           as_fatal (_("redefinition of mcu type `%s' to `%s'"),
 520                     avr_mcu->name, mcu_types[i].name);
 521         return 1;
 522       }
 523     case OPTION_ALL_OPCODES:
 524       avr_opt.all_opcodes = 1;
 525       return 1;
 526     case OPTION_NO_SKIP_BUG:
 527       avr_opt.no_skip_bug = 1;
 528       return 1;
 529     case OPTION_NO_WRAP:
 530       avr_opt.no_wrap = 1;
 531       return 1;
 532     }
 533
 534   return 0;
 535 }
 536
 537 symbolS *
 538 md_undefined_symbol (char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
 539 {
 540   return NULL;
 541 }
 542
 543 char *
 544 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
 545 {
 546   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, FALSE);
 547 }
 548
 549 void
 550 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
 551                  asection *sec ATTRIBUTE_UNUSED,
 552                  fragS *fragP ATTRIBUTE_UNUSED)
 553 {
 554   abort ();
 555 }
 556
 557 void
 558 md_begin (void)
 559 {
 560   unsigned int i;
 561   struct avr_opcodes_s *opcode;
 562
 563   avr_hash = hash_new ();
 564
 565   /* Insert unique names into hash table.  This hash table then provides a
 566      quick index to the first opcode with a particular name in the opcode
 567      table.  */
 568   for (opcode = avr_opcodes; opcode->name; opcode++)
 569     hash_insert (avr_hash, opcode->name, (char *) opcode);
 570
 571   avr_mod_hash = hash_new ();
 572
 573   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (exp_mod); ++i)
 574     {
 575       mod_index m;
 576
 577       m.index = i + 10;
 578       hash_insert (avr_mod_hash, EXP_MOD_NAME (i), m.ptr);
 579     }
 580
 581   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, avr_mcu->mach);
 582 }
 583
 584 /* Resolve STR as a constant expression and return the result.
 585    If result greater than MAX then error.  */
 586
 587 static unsigned int
 588 avr_get_constant (char *str, int max)
 589 {
 590   expressionS ex;
 591
 592   str = skip_space (str);
 593   input_line_pointer = str;
 594   expression (& ex);
 595
 596   if (ex.X_op != O_constant)
 597     as_bad (_("constant value required"));
 598
 599   if (ex.X_add_number > max || ex.X_add_number < 0)
 600     as_bad (_("number must be positive and less than %d"), max + 1);
 601
 602   return ex.X_add_number;
 603 }
 604
 605 /* Parse for ldd/std offset.  */
 606
 607 static void
 608 avr_offset_expression (expressionS *exp)
 609 {
 610   char *str = input_line_pointer;
 611   char *tmp;
 612   char op[8];
 613
 614   tmp = str;
 615   str = extract_word (str, op, sizeof (op));
 616
 617   input_line_pointer = tmp;
 618   expression (exp);
 619
 620   /* Warn about expressions that fail to use lo8 ().  */
 621   if (exp->X_op == O_constant)
 622     {
 623       int x = exp->X_add_number;
 624
 625       if (x < -255 || x > 255)
 626         as_warn (_("constant out of 8-bit range: %d"), x);
 627     }
 628 }
 629
 630 /* Parse ordinary expression.  */
 631
 632 static char *
 633 parse_exp (char *s, expressionS *op)
 634 {
 635   input_line_pointer = s;
 636   expression (op);
 637   if (op->X_op == O_absent)
 638     as_bad (_("missing operand"));
 639   return input_line_pointer;
 640 }
 641
 642 /* Parse special expressions (needed for LDI command):
 643    xx8 (address)
 644    xx8 (-address)
 645    pm_xx8 (address)
 646    pm_xx8 (-address)
 647    where xx is: hh, hi, lo.  */
 648
 649 static bfd_reloc_code_real_type
 650 avr_ldi_expression (expressionS *exp)
 651 {
 652   char *str = input_line_pointer;
 653   char *tmp;
 654   char op[8];
 655   int mod;
 656   int linker_stubs_should_be_generated = 0;
 657
 658   tmp = str;
 659
 660   str = extract_word (str, op, sizeof (op));
 661
 662   if (op[0])
 663     {
 664       mod_index m;
 665
 666       m.ptr = hash_find (avr_mod_hash, op);
 667       mod = m.index;
 668
 669       if (mod)
 670         {
 671           int closes = 0;
 672
 673           mod -= 10;
 674           str = skip_space (str);
 675
 676           if (*str == '(')
 677             {
 678               bfd_reloc_code_real_type  reloc_to_return;
 679               int neg_p = 0;
 680
 681               ++str;
 682
 683               if (strncmp ("pm(", str, 3) == 0
 684                   || strncmp ("gs(",str,3) == 0
 685                   || strncmp ("-(gs(",str,5) == 0
 686                   || strncmp ("-(pm(", str, 5) == 0)
 687                 {
 688                   if (HAVE_PM_P (mod))
 689                     {
 690                       ++mod;
 691                       ++closes;
 692                     }
 693                   else
 694                     as_bad (_("illegal expression"));
 695
 696                   if (str[0] == 'g' || str[2] == 'g')
 697                     linker_stubs_should_be_generated = 1;
 698
 699                   if (*str == '-')
 700                     {
 701                       neg_p = 1;
 702                       ++closes;
 703                       str += 5;
 704                     }
 705                   else
 706                     str += 3;
 707                 }
 708
 709               if (*str == '-' && *(str + 1) == '(')
 710                 {
 711                   neg_p ^= 1;
 712                   ++closes;
 713                   str += 2;
 714                 }
 715
 716               input_line_pointer = str;
 717               expression (exp);
 718
 719               do
 720                 {
 721                   if (*input_line_pointer != ')')
 722                     {
 723                       as_bad (_("`)' required"));
 724                       break;
 725                     }
 726                   input_line_pointer++;
 727                 }
 728               while (closes--);
 729
 730               reloc_to_return =
 731                 neg_p ? EXP_MOD_NEG_RELOC (mod) : EXP_MOD_RELOC (mod);
 732               if (linker_stubs_should_be_generated)
 733                 {
 734                   switch (reloc_to_return)
 735                     {
 736                     case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM:
 737                       reloc_to_return = BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_GS;
 738                       break;
 739                     case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM:
 740                       reloc_to_return = BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_GS;
 741                       break;
 742
 743                     default:
 744                       /* PR 5523: Do not generate a warning here,
 745                          legitimate code can trigger this case.  */
 746                       break;
 747                     }
 748                 }
 749               return reloc_to_return;
 750             }
 751         }
 752     }
 753
 754   input_line_pointer = tmp;
 755   expression (exp);
 756
 757   /* Warn about expressions that fail to use lo8 ().  */
 758   if (exp->X_op == O_constant)
 759     {
 760       int x = exp->X_add_number;
 761
 762       if (x < -255 || x > 255)
 763         as_warn (_("constant out of 8-bit range: %d"), x);
 764     }
 765
 766   return BFD_RELOC_AVR_LDI;
 767 }
 768
 769 /* Parse one instruction operand.
 770    Return operand bitmask.  Also fixups can be generated.  */
 771
 772 static unsigned int
 773 avr_operand (struct avr_opcodes_s *opcode,
 774              int where,
 775              char *op,
 776              char **line)
 777 {
 778   expressionS op_expr;
 779   unsigned int op_mask = 0;
 780   char *str = skip_space (*line);
 781
 782   switch (*op)
 783     {
 784       /* Any register operand.  */
 785     case 'w':
 786     case 'd':
 787     case 'r':
 788     case 'a':
 789     case 'v':
 790       if (*str == 'r' || *str == 'R')
 791         {
 792           char r_name[20];
 793
 794           str = extract_word (str, r_name, sizeof (r_name));
 795           op_mask = 0xff;
 796           if (ISDIGIT (r_name[1]))
 797             {
 798               if (r_name[2] == '\0')
 799                 op_mask = r_name[1] - '0';
 800               else if (r_name[1] != '0'
 801                        && ISDIGIT (r_name[2])
 802                        && r_name[3] == '\0')
 803                 op_mask = (r_name[1] - '0') * 10 + r_name[2] - '0';
 804             }
 805         }
 806       else
 807         {
 808           op_mask = avr_get_constant (str, 31);
 809           str = input_line_pointer;
 810         }
 811
 812       if (op_mask <= 31)
 813         {
 814           switch (*op)
 815             {
 816             case 'a':
 817               if (op_mask < 16 || op_mask > 23)
 818                 as_bad (_("register r16-r23 required"));
 819               op_mask -= 16;
 820               break;
 821
 822             case 'd':
 823               if (op_mask < 16)
 824                 as_bad (_("register number above 15 required"));
 825               op_mask -= 16;
 826               break;
 827
 828             case 'v':
 829               if (op_mask & 1)
 830                 as_bad (_("even register number required"));
 831               op_mask >>= 1;
 832               break;
 833
 834             case 'w':
 835               if ((op_mask & 1) || op_mask < 24)
 836                 as_bad (_("register r24, r26, r28 or r30 required"));
 837               op_mask = (op_mask - 24) >> 1;
 838               break;
 839             }
 840           break;
 841         }
 842       as_bad (_("register name or number from 0 to 31 required"));
 843       break;
 844
 845     case 'e':
 846       {
 847         char c;
 848
 849         if (*str == '-')
 850           {
 851             str = skip_space (str + 1);
 852             op_mask = 0x1002;
 853           }
 854         c = TOLOWER (*str);
 855         if (c == 'x')
 856           op_mask |= 0x100c;
 857         else if (c == 'y')
 858           op_mask |= 0x8;
 859         else if (c != 'z')
 860           as_bad (_("pointer register (X, Y or Z) required"));
 861
 862         str = skip_space (str + 1);
 863         if (*str == '+')
 864           {
 865             ++str;
 866             if (op_mask & 2)
 867               as_bad (_("cannot both predecrement and postincrement"));
 868             op_mask |= 0x1001;
 869           }
 870
 871         /* avr1 can do "ld r,Z" and "st Z,r" but no other pointer
 872            registers, no predecrement, no postincrement.  */
 873         if (!avr_opt.all_opcodes && (op_mask & 0x100F)
 874             && !(avr_mcu->isa & AVR_ISA_SRAM))
 875           as_bad (_("addressing mode not supported"));
 876       }
 877       break;
 878
 879     case 'z':
 880       if (*str == '-')
 881         as_bad (_("can't predecrement"));
 882
 883       if (! (*str == 'z' || *str == 'Z'))
 884         as_bad (_("pointer register Z required"));
 885
 886       str = skip_space (str + 1);
 887
 888       if (*str == '+')
 889         {
 890           ++str;
 891           char *s;
 892           for (s = opcode->opcode; *s; ++s)
 893             {
 894               if (*s == '+')
 895                 op_mask |= (1 << (15 - (s - opcode->opcode)));
 896             }
 897         }
 898
 899       /* attiny26 can do "lpm" and "lpm r,Z" but not "lpm r,Z+".  */
 900       if (!avr_opt.all_opcodes
 901           && (op_mask & 0x0001)
 902           && !(avr_mcu->isa & AVR_ISA_MOVW))
 903         as_bad (_("postincrement not supported"));
 904       break;
 905
 906     case 'b':
 907       {
 908         char c = TOLOWER (*str++);
 909
 910         if (c == 'y')
 911           op_mask |= 0x8;
 912         else if (c != 'z')
 913           as_bad (_("pointer register (Y or Z) required"));
 914         str = skip_space (str);
 915         if (*str++ == '+')
 916           {
 917             input_line_pointer = str;
 918             avr_offset_expression (& op_expr);
 919             str = input_line_pointer;
 920             fix_new_exp (frag_now, where, 3,
 921                          &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_6);
 922           }
 923       }
 924       break;
 925
 926     case 'h':
 927       str = parse_exp (str, &op_expr);
 928       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
 929                    &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_CALL);
 930       break;
 931
 932     case 'L':
 933       str = parse_exp (str, &op_expr);
 934       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
 935                    &op_expr, TRUE, BFD_RELOC_AVR_13_PCREL);
 936       break;
 937
 938     case 'l':
 939       str = parse_exp (str, &op_expr);
 940       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
 941                    &op_expr, TRUE, BFD_RELOC_AVR_7_PCREL);
 942       break;
 943
 944     case 'i':
 945       str = parse_exp (str, &op_expr);
 946       fix_new_exp (frag_now, where + 2, opcode->insn_size * 2,
 947                    &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_16);
 948       break;
 949
 950     case 'M':
 951       {
 952         bfd_reloc_code_real_type r_type;
 953
 954         input_line_pointer = str;
 955         r_type = avr_ldi_expression (&op_expr);
 956         str = input_line_pointer;
 957         fix_new_exp (frag_now, where, 3,
 958                      &op_expr, FALSE, r_type);
 959       }
 960       break;
 961
 962     case 'n':
 963       {
 964         unsigned int x;
 965
 966         x = ~avr_get_constant (str, 255);
 967         str = input_line_pointer;
 968         op_mask |= (x & 0xf) | ((x << 4) & 0xf00);
 969       }
 970       break;
 971
 972     case 'K':
 973       input_line_pointer = str;
 974       avr_offset_expression (& op_expr);
 975       str = input_line_pointer;
 976       fix_new_exp (frag_now, where, 3,
 977                    & op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_6_ADIW);
 978       break;
 979
 980     case 'S':
 981     case 's':
 982       {
 983         unsigned int x;
 984
 985         x = avr_get_constant (str, 7);
 986         str = input_line_pointer;
 987         if (*op == 'S')
 988           x <<= 4;
 989         op_mask |= x;
 990       }
 991       break;
 992
 993     case 'P':
 994       {
 995         unsigned int x;
 996
 997         x = avr_get_constant (str, 63);
 998         str = input_line_pointer;
 999         op_mask |= (x & 0xf) | ((x & 0x30) << 5);
1000       }
1001       break;
1002
1003     case 'p':
1004       {
1005         unsigned int x;
1006
1007         x = avr_get_constant (str, 31);
1008         str = input_line_pointer;
1009         op_mask |= x << 3;
1010       }
1011       break;
1012
1013     case 'E':
1014       {
1015         unsigned int x;
1016
1017         x = avr_get_constant (str, 15);
1018         str = input_line_pointer;
1019         op_mask |= (x << 4);
1020       }
1021       break;
1022
1023     case '?':
1024       break;
1025
1026     default:
1027       as_bad (_("unknown constraint `%c'"), *op);
1028     }
1029
1030   *line = str;
1031   return op_mask;
1032 }
1033
1034 /* Parse instruction operands.
1035    Return binary opcode.  */
1036
1037 static unsigned int
1038 avr_operands (struct avr_opcodes_s *opcode, char **line)
1039 {
1040   char *op = opcode->constraints;
1041   unsigned int bin = opcode->bin_opcode;
1042   char *frag = frag_more (opcode->insn_size * 2);
1043   char *str = *line;
1044   int where = frag - frag_now->fr_literal;
1045   static unsigned int prev = 0;  /* Previous opcode.  */
1046
1047   /* Opcode have operands.  */
1048   if (*op)
1049     {
1050       unsigned int reg1 = 0;
1051       unsigned int reg2 = 0;
1052       int reg1_present = 0;
1053       int reg2_present = 0;
1054
1055       /* Parse first operand.  */
1056       if (REGISTER_P (*op))
1057         reg1_present = 1;
1058       reg1 = avr_operand (opcode, where, op, &str);
1059       ++op;
1060
1061       /* Parse second operand.  */
1062       if (*op)
1063         {
1064           if (*op == ',')
1065             ++op;
1066
1067           if (*op == '=')
1068             {
1069               reg2 = reg1;
1070               reg2_present = 1;
1071             }
1072           else
1073             {
1074               if (REGISTER_P (*op))
1075                 reg2_present = 1;
1076
1077               str = skip_space (str);
1078               if (*str++ != ',')
1079                 as_bad (_("`,' required"));
1080               str = skip_space (str);
1081
1082               reg2 = avr_operand (opcode, where, op, &str);
1083             }
1084
1085           if (reg1_present && reg2_present)
1086             reg2 = (reg2 & 0xf) | ((reg2 << 5) & 0x200);
1087           else if (reg2_present)
1088             reg2 <<= 4;
1089         }
1090       if (reg1_present)
1091         reg1 <<= 4;
1092       bin |= reg1 | reg2;
1093     }
1094
1095   /* Detect undefined combinations (like ld r31,Z+).  */
1096   if (!avr_opt.all_opcodes && AVR_UNDEF_P (bin))
1097     as_warn (_("undefined combination of operands"));
1098
1099   if (opcode->insn_size == 2)
1100     {
1101       /* Warn if the previous opcode was cpse/sbic/sbis/sbrc/sbrs
1102          (AVR core bug, fixed in the newer devices).  */
1103       if (!(avr_opt.no_skip_bug ||
1104             (avr_mcu->isa & (AVR_ISA_MUL | AVR_ISA_MOVW)))
1105           && AVR_SKIP_P (prev))
1106         as_warn (_("skipping two-word instruction"));
1107
1108       bfd_putl32 ((bfd_vma) bin, frag);
1109     }
1110   else
1111     bfd_putl16 ((bfd_vma) bin, frag);
1112
1113   prev = bin;
1114   *line = str;
1115   return bin;
1116 }
1117
1118 /* GAS will call this function for each section at the end of the assembly,
1119    to permit the CPU backend to adjust the alignment of a section.  */
1120
1121 valueT
1122 md_section_align (asection *seg, valueT addr)
1123 {
1124   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, seg);
1125   return ((addr + (1 << align) - 1) & (-1 << align));
1126 }
1127
1128 /* If you define this macro, it should return the offset between the
1129    address of a PC relative fixup and the position from which the PC
1130    relative adjustment should be made.  On many processors, the base
1131    of a PC relative instruction is the next instruction, so this
1132    macro would return the length of an instruction.  */
1133
1134 long
1135 md_pcrel_from_section (fixS *fixp, segT sec)
1136 {
1137   if (fixp->fx_addsy != (symbolS *) NULL
1138       && (!S_IS_DEFINED (fixp->fx_addsy)
1139           || (S_GET_SEGMENT (fixp->fx_addsy) != sec)))
1140     return 0;
1141
1142   return fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1143 }
1144
1145 /* GAS will call this for each fixup.  It should store the correct
1146    value in the object file.  */
1147
1148 void
1149 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT * valP, segT seg)
1150 {
1151   unsigned char *where;
1152   unsigned long insn;
1153   long value = *valP;
1154
1155   if (fixP->fx_addsy == (symbolS *) NULL)
1156     fixP->fx_done = 1;
1157
1158   else if (fixP->fx_pcrel)
1159     {
1160       segT s = S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy);
1161
1162       if (s == seg || s == absolute_section)
1163         {
1164           value += S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy);
1165           fixP->fx_done = 1;
1166         }
1167     }
1168
1169   /* We don't actually support subtracting a symbol.  */
1170   if (fixP->fx_subsy != (symbolS *) NULL)
1171     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _("expression too complex"));
1172
1173   switch (fixP->fx_r_type)
1174     {
1175     default:
1176       fixP->fx_no_overflow = 1;
1177       break;
1178     case BFD_RELOC_AVR_7_PCREL:
1179     case BFD_RELOC_AVR_13_PCREL:
1180     case BFD_RELOC_32:
1181     case BFD_RELOC_16:
1182     case BFD_RELOC_AVR_CALL:
1183       break;
1184     }
1185
1186   if (fixP->fx_done)
1187     {
1188       /* Fetch the instruction, insert the fully resolved operand
1189          value, and stuff the instruction back again.  */
1190       where = (unsigned char *) fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
1191       insn = bfd_getl16 (where);
1192
1193       switch (fixP->fx_r_type)
1194         {
1195         case BFD_RELOC_AVR_7_PCREL:
1196           if (value & 1)
1197             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1198                           _("odd address operand: %ld"), value);
1199
1200           /* Instruction addresses are always right-shifted by 1.  */
1201           value >>= 1;
1202           --value;                      /* Correct PC.  */
1203
1204           if (value < -64 || value > 63)
1205             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1206                           _("operand out of range: %ld"), value);
1207           value = (value << 3) & 0x3f8;
1208           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value | insn), where);
1209           break;
1210
1211         case BFD_RELOC_AVR_13_PCREL:
1212           if (value & 1)
1213             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1214                           _("odd address operand: %ld"), value);
1215
1216           /* Instruction addresses are always right-shifted by 1.  */
1217           value >>= 1;
1218           --value;                      /* Correct PC.  */
1219
1220           if (value < -2048 || value > 2047)
1221             {
1222               /* No wrap for devices with >8K of program memory.  */
1223               if ((avr_mcu->isa & AVR_ISA_MEGA) || avr_opt.no_wrap)
1224                 as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1225                               _("operand out of range: %ld"), value);
1226             }
1227
1228           value &= 0xfff;
1229           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value | insn), where);
1230           break;
1231
1232         case BFD_RELOC_32:
1233           bfd_putl32 ((bfd_vma) value, where);
1234           break;
1235
1236         case BFD_RELOC_16:
1237           bfd_putl16 ((bfd_vma) value, where);
1238           break;
1239
1240         case BFD_RELOC_8:
1241           if (value > 255 || value < -128)
1242             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1243                            _("operand out of range: %ld"), value);
1244           *where = value;
1245           break;
1246
1247         case BFD_RELOC_AVR_16_PM:
1248           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value >> 1), where);
1249           break;
1250
1251         case BFD_RELOC_AVR_LDI:
1252           if (value > 255)
1253             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1254                           _("operand out of range: %ld"), value);
1255           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value), where);
1256           break;
1257
1258         case BFD_RELOC_AVR_6:
1259           if ((value > 63) || (value < 0))
1260             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1261                           _("operand out of range: %ld"), value);
1262           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | ((value & 7) | ((value & (3 << 3)) << 7) | ((value & (1 << 5)) << 8)), where);
1263           break;
1264
1265         case BFD_RELOC_AVR_6_ADIW:
1266           if ((value > 63) || (value < 0))
1267             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1268                           _("operand out of range: %ld"), value);
1269           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | (value & 0xf) | ((value & 0x30) << 2), where);
1270           break;
1271
1272         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI:
1273           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value), where);
1274           break;
1275
1276         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI:
1277           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 8), where);
1278           break;
1279
1280         case BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI:
1281           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 24), where);
1282           break;
1283
1284         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI:
1285           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 16), where);
1286           break;
1287
1288         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG:
1289           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value), where);
1290           break;
1291
1292         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG:
1293           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 8), where);
1294           break;
1295
1296         case BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI_NEG:
1297           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 24), where);
1298           break;
1299
1300         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG:
1301           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 16), where);
1302           break;
1303
1304         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM:
1305           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 1), where);
1306           break;
1307
1308         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM:
1309           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 9), where);
1310           break;
1311
1312         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM:
1313           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 17), where);
1314           break;
1315
1316         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM_NEG:
1317           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 1), where);
1318           break;
1319
1320         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM_NEG:
1321           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 9), where);
1322           break;
1323
1324         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM_NEG:
1325           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 17), where);
1326           break;
1327
1328         case BFD_RELOC_AVR_CALL:
1329           {
1330             unsigned long x;
1331
1332             x = bfd_getl16 (where);
1333             if (value & 1)
1334               as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1335                             _("odd address operand: %ld"), value);
1336             value >>= 1;
1337             x |= ((value & 0x10000) | ((value << 3) & 0x1f00000)) >> 16;
1338             bfd_putl16 ((bfd_vma) x, where);
1339             bfd_putl16 ((bfd_vma) (value & 0xffff), where + 2);
1340           }
1341           break;
1342
1343         case BFD_RELOC_AVR_8_LO:
1344           *where = 0xff & value;
1345           break;
1346
1347         case BFD_RELOC_AVR_8_HI:
1348           *where = 0xff & (value >> 8);
1349           break;
1350
1351         case BFD_RELOC_AVR_8_HLO:
1352           *where = 0xff & (value >> 16);
1353           break;
1354
1355         default:
1356           as_fatal (_("line %d: unknown relocation type: 0x%x"),
1357                     fixP->fx_line, fixP->fx_r_type);
1358           break;
1359         }
1360     }
1361   else
1362     {
1363       switch ((int) fixP->fx_r_type)
1364         {
1365         case -BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG:
1366         case -BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI:
1367         case -BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG:
1368         case -BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI:
1369           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1370                         _("only constant expression allowed"));
1371           fixP->fx_done = 1;
1372           break;
1373         default:
1374           break;
1375         }
1376     }
1377 }
1378
1379 /* GAS will call this to generate a reloc, passing the resulting reloc
1380    to `bfd_install_relocation'.  This currently works poorly, as
1381    `bfd_install_relocation' often does the wrong thing, and instances of
1382    `tc_gen_reloc' have been written to work around the problems, which
1383    in turns makes it difficult to fix `bfd_install_relocation'.  */
1384
1385 /* If while processing a fixup, a reloc really needs to be created
1386    then it is done here.  */
1387
1388 arelent *
1389 tc_gen_reloc (asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED,
1390               fixS *fixp)
1391 {
1392   arelent *reloc;
1393
1394   if (fixp->fx_subsy != NULL)
1395     {
1396       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line, _("expression too complex"));
1397       return NULL;
1398     }
1399
1400   reloc = xmalloc (sizeof (arelent));
1401
1402   reloc->sym_ptr_ptr = xmalloc (sizeof (asymbol *));
1403   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
1404
1405   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1406   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixp->fx_r_type);
1407   if (reloc->howto == (reloc_howto_type *) NULL)
1408     {
1409       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
1410                     _("reloc %d not supported by object file format"),
1411                     (int) fixp->fx_r_type);
1412       return NULL;
1413     }
1414
1415   if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
1416       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
1417     reloc->address = fixp->fx_offset;
1418
1419   reloc->addend = fixp->fx_offset;
1420
1421   return reloc;
1422 }
1423
1424 void
1425 md_assemble (char *str)
1426 {
1427   struct avr_opcodes_s *opcode;
1428   char op[11];
1429
1430   str = skip_space (extract_word (str, op, sizeof (op)));
1431
1432   if (!op[0])
1433     as_bad (_("can't find opcode "));
1434
1435   opcode = (struct avr_opcodes_s *) hash_find (avr_hash, op);
1436
1437   if (opcode == NULL)
1438     {
1439       as_bad (_("unknown opcode `%s'"), op);
1440       return;
1441     }
1442
1443   /* Special case for opcodes with optional operands (lpm, elpm) -
1444      version with operands exists in avr_opcodes[] in the next entry.  */
1445
1446   if (*str && *opcode->constraints == '?')
1447     ++opcode;
1448
1449   if (!avr_opt.all_opcodes && (opcode->isa & avr_mcu->isa) != opcode->isa)
1450     as_bad (_("illegal opcode %s for mcu %s"), opcode->name, avr_mcu->name);
1451
1452   dwarf2_emit_insn (0);
1453
1454   /* We used to set input_line_pointer to the result of get_operands,
1455      but that is wrong.  Our caller assumes we don't change it.  */
1456   {
1457     char *t = input_line_pointer;
1458
1459     avr_operands (opcode, &str);
1460     if (*skip_space (str))
1461       as_bad (_("garbage at end of line"));
1462     input_line_pointer = t;
1463   }
1464 }
1465
1466 typedef struct
1467 {
1468   /* Name of the expression modifier allowed with .byte, .word, etc.  */
1469   const char *name;
1470
1471   /* Only allowed with n bytes of data.  */
1472   int nbytes;
1473
1474   /* Associated RELOC.  */
1475   bfd_reloc_code_real_type reloc;
1476
1477   /* Part of the error message.  */
1478   const char *error;
1479 } exp_mod_data_t;
1480
1481 static const exp_mod_data_t exp_mod_data[] =
1482 {
1483   /* Default, must be first.  */
1484   { "", 0, BFD_RELOC_16, "" },
1485   /* Divides by 2 to get word address.  Generate Stub.  */
1486   { "gs", 2, BFD_RELOC_AVR_16_PM, "`gs' " },
1487   { "pm", 2, BFD_RELOC_AVR_16_PM, "`pm' " },
1488   /* The following are used together with avr-gcc's __memx address space
1489      in order to initialize a 24-bit pointer variable with a 24-bit address.
1490      For address in flash, hlo8 will contain the flash segment if the
1491      symbol is located in flash. If the symbol is located in RAM; hlo8
1492      will contain 0x80 which matches avr-gcc's notion of how 24-bit RAM/flash
1493      addresses linearize address space.  */
1494   { "lo8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_LO,  "`lo8' "  },
1495   { "hi8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_HI,  "`hi8' "  },
1496   { "hlo8", 1, BFD_RELOC_AVR_8_HLO, "`hlo8' " },
1497   { "hh8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_HLO, "`hh8' "  },
1498   /* End of list.  */
1499   { NULL, 0, 0, NULL }
1500 };
1501
1502 /* Data to pass between `avr_parse_cons_expression' and `avr_cons_fix_new'.  */
1503 static const exp_mod_data_t *pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1504
1505 /* Parse special CONS expression: pm (expression) or alternatively
1506    gs (expression).  These are used for addressing program memory.  Moreover,
1507    define lo8 (expression), hi8 (expression) and hlo8 (expression).  */
1508
1509 void
1510 avr_parse_cons_expression (expressionS *exp, int nbytes)
1511 {
1512   const exp_mod_data_t *pexp = &exp_mod_data[0];
1513   char *tmp;
1514
1515   pexp_mod_data = pexp;
1516
1517   tmp = input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer);
1518
1519   /* The first entry of exp_mod_data[] contains an entry if no
1520      expression modifier is present.  Skip it.  */
1521
1522   for (pexp++; pexp->name; pexp++)
1523     {
1524       int len = strlen (pexp->name);
1525
1526       if (nbytes == pexp->nbytes
1527           && strncasecmp (input_line_pointer, pexp->name, len) == 0)
1528         {
1529           input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer + len);
1530
1531           if (*input_line_pointer == '(')
1532             {
1533               input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer + 1);
1534               pexp_mod_data = pexp;
1535               expression (exp);
1536
1537               if (*input_line_pointer == ')')
1538                 ++input_line_pointer;
1539               else
1540                 {
1541                   as_bad (_("`)' required"));
1542                   pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1543                 }
1544
1545               return;
1546             }
1547
1548           input_line_pointer = tmp;
1549
1550           break;
1551         }
1552     }
1553
1554   expression (exp);
1555 }
1556
1557 void
1558 avr_cons_fix_new (fragS *frag,
1559                   int where,
1560                   int nbytes,
1561                   expressionS *exp)
1562 {
1563   int bad = 0;
1564
1565   switch (pexp_mod_data->reloc)
1566     {
1567     default:
1568       if (nbytes == 1)
1569         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_8);
1570       else if (nbytes == 2)
1571         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_16);
1572       else if (nbytes == 4)
1573         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_32);
1574       else
1575         bad = 1;
1576       break;
1577
1578     case BFD_RELOC_AVR_16_PM:
1579     case BFD_RELOC_AVR_8_LO:
1580     case BFD_RELOC_AVR_8_HI:
1581     case BFD_RELOC_AVR_8_HLO:
1582       if (nbytes == pexp_mod_data->nbytes)
1583         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, pexp_mod_data->reloc);
1584       else
1585         bad = 1;
1586       break;
1587     }
1588
1589   if (bad)
1590     as_bad (_("illegal %srelocation size: %d"), pexp_mod_data->error, nbytes);
1591
1592   pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1593 }
1594
1595 static bfd_boolean
1596 mcu_has_3_byte_pc (void)
1597 {
1598   int mach = avr_mcu->mach;
1599
1600   return mach == bfd_mach_avr6
1601     || mach == bfd_mach_avrxmega6
1602     || mach == bfd_mach_avrxmega7;
1603 }
1604
1605 void
1606 tc_cfi_frame_initial_instructions (void)
1607 {
1608   /* AVR6 pushes 3 bytes for calls.  */
1609   int return_size = (mcu_has_3_byte_pc () ? 3 : 2);
1610
1611   /* The CFA is the caller's stack location before the call insn.  */
1612   /* Note that the stack pointer is dwarf register number 32.  */
1613   cfi_add_CFA_def_cfa (32, return_size);
1614
1615   /* Note that AVR consistently uses post-decrement, which means that things
1616      do not line up the same way as for targers that use pre-decrement.  */
1617   cfi_add_CFA_offset (DWARF2_DEFAULT_RETURN_COLUMN, 1-return_size);
1618 }