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   {"at43usb355", AVR_ISA_AVR3,    bfd_mach_avr3},
 135   {"at76c711",   AVR_ISA_AVR3,    bfd_mach_avr3},
 136   {"atmega103",  AVR_ISA_AVR31,   bfd_mach_avr31},
 137   {"at43usb320", AVR_ISA_AVR31,   bfd_mach_avr31},
 138   {"attiny167",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 139   {"at90usb82",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 140   {"at90usb162", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 141   {"atmega8u2",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 142   {"atmega16u2", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 143   {"atmega32u2", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 144   {"atmega8",    AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
 145   {"ata6289",    AVR_ISA_AVR4,    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_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega5},
 272   {"atxmega128a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 273   {"atxmega128b1", AVR_ISA_XMEGAU, 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_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega6},
 280   {"atxmega256d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 281   {"atxmega128a1", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega7},
 282   {"atxmega128a1u", AVR_ISA_XMEGAU, 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         "                   avrxmega2 - XMEGA, > 8K, < 64K FLASH, < 64K RAM\n"
 460         "                   avrxmega3 - XMEGA, > 8K, <= 64K FLASH, > 64K RAM\n"
 461         "                   avrxmega4 - XMEGA, > 64K, <= 128K FLASH, <= 64K RAM\n"
 462         "                   avrxmega5 - XMEGA, > 64K, <= 128K FLASH, > 64K RAM\n"
 463         "                   avrxmega6 - XMEGA, > 128K, <= 256K FLASH, <= 64K RAM\n"
 464         "                   avrxmega7 - XMEGA, > 128K, <= 256K FLASH, > 64K RAM\n"
 465         "                   or immediate microcontroller name.\n"));
 466   fprintf (stream,
 467       _("  -mall-opcodes    accept all AVR opcodes, even if not supported by MCU\n"
 468         "  -mno-skip-bug    disable warnings for skipping two-word instructions\n"
 469         "                   (default for avr4, avr5)\n"
 470         "  -mno-wrap        reject rjmp/rcall instructions with 8K wrap-around\n"
 471         "                   (default for avr3, avr5)\n"));
 472   show_mcu_list (stream);
 473 }
 474
 475 static void
 476 avr_set_arch (int dummy ATTRIBUTE_UNUSED)
 477 {
 478   char str[20];
 479
 480   input_line_pointer = extract_word (input_line_pointer, str, 20);
 481   md_parse_option (OPTION_MMCU, str);
 482   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, avr_mcu->mach);
 483 }
 484
 485 int
 486 md_parse_option (int c, char *arg)
 487 {
 488   switch (c)
 489     {
 490     case OPTION_MMCU:
 491       {
 492         int i;
 493         char *s = alloca (strlen (arg) + 1);
 494
 495         {
 496           char *t = s;
 497           char *arg1 = arg;
 498
 499           do
 500             *t = TOLOWER (*arg1++);
 501           while (*t++);
 502         }
 503
 504         for (i = 0; mcu_types[i].name; ++i)
 505           if (strcmp (mcu_types[i].name, s) == 0)
 506             break;
 507
 508         if (!mcu_types[i].name)
 509           {
 510             show_mcu_list (stderr);
 511             as_fatal (_("unknown MCU: %s\n"), arg);
 512           }
 513
 514         /* It is OK to redefine mcu type within the same avr[1-5] bfd machine
 515            type - this for allows passing -mmcu=... via gcc ASM_SPEC as well
 516            as .arch ... in the asm output at the same time.  */
 517         if (avr_mcu == &default_mcu || avr_mcu->mach == mcu_types[i].mach)
 518           avr_mcu = &mcu_types[i];
 519         else
 520           as_fatal (_("redefinition of mcu type `%s' to `%s'"),
 521                     avr_mcu->name, mcu_types[i].name);
 522         return 1;
 523       }
 524     case OPTION_ALL_OPCODES:
 525       avr_opt.all_opcodes = 1;
 526       return 1;
 527     case OPTION_NO_SKIP_BUG:
 528       avr_opt.no_skip_bug = 1;
 529       return 1;
 530     case OPTION_NO_WRAP:
 531       avr_opt.no_wrap = 1;
 532       return 1;
 533     }
 534
 535   return 0;
 536 }
 537
 538 symbolS *
 539 md_undefined_symbol (char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
 540 {
 541   return NULL;
 542 }
 543
 544 char *
 545 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
 546 {
 547   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, FALSE);
 548 }
 549
 550 void
 551 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
 552                  asection *sec ATTRIBUTE_UNUSED,
 553                  fragS *fragP ATTRIBUTE_UNUSED)
 554 {
 555   abort ();
 556 }
 557
 558 void
 559 md_begin (void)
 560 {
 561   unsigned int i;
 562   struct avr_opcodes_s *opcode;
 563
 564   avr_hash = hash_new ();
 565
 566   /* Insert unique names into hash table.  This hash table then provides a
 567      quick index to the first opcode with a particular name in the opcode
 568      table.  */
 569   for (opcode = avr_opcodes; opcode->name; opcode++)
 570     hash_insert (avr_hash, opcode->name, (char *) opcode);
 571
 572   avr_mod_hash = hash_new ();
 573
 574   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (exp_mod); ++i)
 575     {
 576       mod_index m;
 577
 578       m.index = i + 10;
 579       hash_insert (avr_mod_hash, EXP_MOD_NAME (i), m.ptr);
 580     }
 581
 582   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, avr_mcu->mach);
 583 }
 584
 585 /* Resolve STR as a constant expression and return the result.
 586    If result greater than MAX then error.  */
 587
 588 static unsigned int
 589 avr_get_constant (char *str, int max)
 590 {
 591   expressionS ex;
 592
 593   str = skip_space (str);
 594   input_line_pointer = str;
 595   expression (& ex);
 596
 597   if (ex.X_op != O_constant)
 598     as_bad (_("constant value required"));
 599
 600   if (ex.X_add_number > max || ex.X_add_number < 0)
 601     as_bad (_("number must be positive and less than %d"), max + 1);
 602
 603   return ex.X_add_number;
 604 }
 605
 606 /* Parse for ldd/std offset.  */
 607
 608 static void
 609 avr_offset_expression (expressionS *exp)
 610 {
 611   char *str = input_line_pointer;
 612   char *tmp;
 613   char op[8];
 614
 615   tmp = str;
 616   str = extract_word (str, op, sizeof (op));
 617
 618   input_line_pointer = tmp;
 619   expression (exp);
 620
 621   /* Warn about expressions that fail to use lo8 ().  */
 622   if (exp->X_op == O_constant)
 623     {
 624       int x = exp->X_add_number;
 625
 626       if (x < -255 || x > 255)
 627         as_warn (_("constant out of 8-bit range: %d"), x);
 628     }
 629 }
 630
 631 /* Parse ordinary expression.  */
 632
 633 static char *
 634 parse_exp (char *s, expressionS *op)
 635 {
 636   input_line_pointer = s;
 637   expression (op);
 638   if (op->X_op == O_absent)
 639     as_bad (_("missing operand"));
 640   return input_line_pointer;
 641 }
 642
 643 /* Parse special expressions (needed for LDI command):
 644    xx8 (address)
 645    xx8 (-address)
 646    pm_xx8 (address)
 647    pm_xx8 (-address)
 648    where xx is: hh, hi, lo.  */
 649
 650 static bfd_reloc_code_real_type
 651 avr_ldi_expression (expressionS *exp)
 652 {
 653   char *str = input_line_pointer;
 654   char *tmp;
 655   char op[8];
 656   int mod;
 657   int linker_stubs_should_be_generated = 0;
 658
 659   tmp = str;
 660
 661   str = extract_word (str, op, sizeof (op));
 662
 663   if (op[0])
 664     {
 665       mod_index m;
 666
 667       m.ptr = hash_find (avr_mod_hash, op);
 668       mod = m.index;
 669
 670       if (mod)
 671         {
 672           int closes = 0;
 673
 674           mod -= 10;
 675           str = skip_space (str);
 676
 677           if (*str == '(')
 678             {
 679               bfd_reloc_code_real_type  reloc_to_return;
 680               int neg_p = 0;
 681
 682               ++str;
 683
 684               if (strncmp ("pm(", str, 3) == 0
 685                   || strncmp ("gs(",str,3) == 0
 686                   || strncmp ("-(gs(",str,5) == 0
 687                   || strncmp ("-(pm(", str, 5) == 0)
 688                 {
 689                   if (HAVE_PM_P (mod))
 690                     {
 691                       ++mod;
 692                       ++closes;
 693                     }
 694                   else
 695                     as_bad (_("illegal expression"));
 696
 697                   if (str[0] == 'g' || str[2] == 'g')
 698                     linker_stubs_should_be_generated = 1;
 699
 700                   if (*str == '-')
 701                     {
 702                       neg_p = 1;
 703                       ++closes;
 704                       str += 5;
 705                     }
 706                   else
 707                     str += 3;
 708                 }
 709
 710               if (*str == '-' && *(str + 1) == '(')
 711                 {
 712                   neg_p ^= 1;
 713                   ++closes;
 714                   str += 2;
 715                 }
 716
 717               input_line_pointer = str;
 718               expression (exp);
 719
 720               do
 721                 {
 722                   if (*input_line_pointer != ')')
 723                     {
 724                       as_bad (_("`)' required"));
 725                       break;
 726                     }
 727                   input_line_pointer++;
 728                 }
 729               while (closes--);
 730
 731               reloc_to_return =
 732                 neg_p ? EXP_MOD_NEG_RELOC (mod) : EXP_MOD_RELOC (mod);
 733               if (linker_stubs_should_be_generated)
 734                 {
 735                   switch (reloc_to_return)
 736                     {
 737                     case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM:
 738                       reloc_to_return = BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_GS;
 739                       break;
 740                     case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM:
 741                       reloc_to_return = BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_GS;
 742                       break;
 743
 744                     default:
 745                       /* PR 5523: Do not generate a warning here,
 746                          legitimate code can trigger this case.  */
 747                       break;
 748                     }
 749                 }
 750               return reloc_to_return;
 751             }
 752         }
 753     }
 754
 755   input_line_pointer = tmp;
 756   expression (exp);
 757
 758   /* Warn about expressions that fail to use lo8 ().  */
 759   if (exp->X_op == O_constant)
 760     {
 761       int x = exp->X_add_number;
 762
 763       if (x < -255 || x > 255)
 764         as_warn (_("constant out of 8-bit range: %d"), x);
 765     }
 766
 767   return BFD_RELOC_AVR_LDI;
 768 }
 769
 770 /* Parse one instruction operand.
 771    Return operand bitmask.  Also fixups can be generated.  */
 772
 773 static unsigned int
 774 avr_operand (struct avr_opcodes_s *opcode,
 775              int where,
 776              char *op,
 777              char **line)
 778 {
 779   expressionS op_expr;
 780   unsigned int op_mask = 0;
 781   char *str = skip_space (*line);
 782
 783   switch (*op)
 784     {
 785       /* Any register operand.  */
 786     case 'w':
 787     case 'd':
 788     case 'r':
 789     case 'a':
 790     case 'v':
 791       if (*str == 'r' || *str == 'R')
 792         {
 793           char r_name[20];
 794
 795           str = extract_word (str, r_name, sizeof (r_name));
 796           op_mask = 0xff;
 797           if (ISDIGIT (r_name[1]))
 798             {
 799               if (r_name[2] == '\0')
 800                 op_mask = r_name[1] - '0';
 801               else if (r_name[1] != '0'
 802                        && ISDIGIT (r_name[2])
 803                        && r_name[3] == '\0')
 804                 op_mask = (r_name[1] - '0') * 10 + r_name[2] - '0';
 805             }
 806         }
 807       else
 808         {
 809           op_mask = avr_get_constant (str, 31);
 810           str = input_line_pointer;
 811         }
 812
 813       if (op_mask <= 31)
 814         {
 815           switch (*op)
 816             {
 817             case 'a':
 818               if (op_mask < 16 || op_mask > 23)
 819                 as_bad (_("register r16-r23 required"));
 820               op_mask -= 16;
 821               break;
 822
 823             case 'd':
 824               if (op_mask < 16)
 825                 as_bad (_("register number above 15 required"));
 826               op_mask -= 16;
 827               break;
 828
 829             case 'v':
 830               if (op_mask & 1)
 831                 as_bad (_("even register number required"));
 832               op_mask >>= 1;
 833               break;
 834
 835             case 'w':
 836               if ((op_mask & 1) || op_mask < 24)
 837                 as_bad (_("register r24, r26, r28 or r30 required"));
 838               op_mask = (op_mask - 24) >> 1;
 839               break;
 840             }
 841           break;
 842         }
 843       as_bad (_("register name or number from 0 to 31 required"));
 844       break;
 845
 846     case 'e':
 847       {
 848         char c;
 849
 850         if (*str == '-')
 851           {
 852             str = skip_space (str + 1);
 853             op_mask = 0x1002;
 854           }
 855         c = TOLOWER (*str);
 856         if (c == 'x')
 857           op_mask |= 0x100c;
 858         else if (c == 'y')
 859           op_mask |= 0x8;
 860         else if (c != 'z')
 861           as_bad (_("pointer register (X, Y or Z) required"));
 862
 863         str = skip_space (str + 1);
 864         if (*str == '+')
 865           {
 866             ++str;
 867             if (op_mask & 2)
 868               as_bad (_("cannot both predecrement and postincrement"));
 869             op_mask |= 0x1001;
 870           }
 871
 872         /* avr1 can do "ld r,Z" and "st Z,r" but no other pointer
 873            registers, no predecrement, no postincrement.  */
 874         if (!avr_opt.all_opcodes && (op_mask & 0x100F)
 875             && !(avr_mcu->isa & AVR_ISA_SRAM))
 876           as_bad (_("addressing mode not supported"));
 877       }
 878       break;
 879
 880     case 'z':
 881       if (*str == '-')
 882         as_bad (_("can't predecrement"));
 883
 884       if (! (*str == 'z' || *str == 'Z'))
 885         as_bad (_("pointer register Z required"));
 886
 887       str = skip_space (str + 1);
 888
 889       if (*str == '+')
 890         {
 891           ++str;
 892           char *s;
 893           for (s = opcode->opcode; *s; ++s)
 894             {
 895               if (*s == '+')
 896                 op_mask |= (1 << (15 - (s - opcode->opcode)));
 897             }
 898         }
 899
 900       /* attiny26 can do "lpm" and "lpm r,Z" but not "lpm r,Z+".  */
 901       if (!avr_opt.all_opcodes
 902           && (op_mask & 0x0001)
 903           && !(avr_mcu->isa & AVR_ISA_MOVW))
 904         as_bad (_("postincrement not supported"));
 905       break;
 906
 907     case 'b':
 908       {
 909         char c = TOLOWER (*str++);
 910
 911         if (c == 'y')
 912           op_mask |= 0x8;
 913         else if (c != 'z')
 914           as_bad (_("pointer register (Y or Z) required"));
 915         str = skip_space (str);
 916         if (*str++ == '+')
 917           {
 918             input_line_pointer = str;
 919             avr_offset_expression (& op_expr);
 920             str = input_line_pointer;
 921             fix_new_exp (frag_now, where, 3,
 922                          &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_6);
 923           }
 924       }
 925       break;
 926
 927     case 'h':
 928       str = parse_exp (str, &op_expr);
 929       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
 930                    &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_CALL);
 931       break;
 932
 933     case 'L':
 934       str = parse_exp (str, &op_expr);
 935       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
 936                    &op_expr, TRUE, BFD_RELOC_AVR_13_PCREL);
 937       break;
 938
 939     case 'l':
 940       str = parse_exp (str, &op_expr);
 941       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
 942                    &op_expr, TRUE, BFD_RELOC_AVR_7_PCREL);
 943       break;
 944
 945     case 'i':
 946       str = parse_exp (str, &op_expr);
 947       fix_new_exp (frag_now, where + 2, opcode->insn_size * 2,
 948                    &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_16);
 949       break;
 950
 951     case 'M':
 952       {
 953         bfd_reloc_code_real_type r_type;
 954
 955         input_line_pointer = str;
 956         r_type = avr_ldi_expression (&op_expr);
 957         str = input_line_pointer;
 958         fix_new_exp (frag_now, where, 3,
 959                      &op_expr, FALSE, r_type);
 960       }
 961       break;
 962
 963     case 'n':
 964       {
 965         unsigned int x;
 966
 967         x = ~avr_get_constant (str, 255);
 968         str = input_line_pointer;
 969         op_mask |= (x & 0xf) | ((x << 4) & 0xf00);
 970       }
 971       break;
 972
 973     case 'K':
 974       input_line_pointer = str;
 975       avr_offset_expression (& op_expr);
 976       str = input_line_pointer;
 977       fix_new_exp (frag_now, where, 3,
 978                    & op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_6_ADIW);
 979       break;
 980
 981     case 'S':
 982     case 's':
 983       {
 984         unsigned int x;
 985
 986         x = avr_get_constant (str, 7);
 987         str = input_line_pointer;
 988         if (*op == 'S')
 989           x <<= 4;
 990         op_mask |= x;
 991       }
 992       break;
 993
 994     case 'P':
 995       {
 996         unsigned int x;
 997
 998         x = avr_get_constant (str, 63);
 999         str = input_line_pointer;
1000         op_mask |= (x & 0xf) | ((x & 0x30) << 5);
1001       }
1002       break;
1003
1004     case 'p':
1005       {
1006         unsigned int x;
1007
1008         x = avr_get_constant (str, 31);
1009         str = input_line_pointer;
1010         op_mask |= x << 3;
1011       }
1012       break;
1013
1014     case 'E':
1015       {
1016         unsigned int x;
1017
1018         x = avr_get_constant (str, 15);
1019         str = input_line_pointer;
1020         op_mask |= (x << 4);
1021       }
1022       break;
1023
1024     case '?':
1025       break;
1026
1027     default:
1028       as_bad (_("unknown constraint `%c'"), *op);
1029     }
1030
1031   *line = str;
1032   return op_mask;
1033 }
1034
1035 /* Parse instruction operands.
1036    Return binary opcode.  */
1037
1038 static unsigned int
1039 avr_operands (struct avr_opcodes_s *opcode, char **line)
1040 {
1041   char *op = opcode->constraints;
1042   unsigned int bin = opcode->bin_opcode;
1043   char *frag = frag_more (opcode->insn_size * 2);
1044   char *str = *line;
1045   int where = frag - frag_now->fr_literal;
1046   static unsigned int prev = 0;  /* Previous opcode.  */
1047
1048   /* Opcode have operands.  */
1049   if (*op)
1050     {
1051       unsigned int reg1 = 0;
1052       unsigned int reg2 = 0;
1053       int reg1_present = 0;
1054       int reg2_present = 0;
1055
1056       /* Parse first operand.  */
1057       if (REGISTER_P (*op))
1058         reg1_present = 1;
1059       reg1 = avr_operand (opcode, where, op, &str);
1060       ++op;
1061
1062       /* Parse second operand.  */
1063       if (*op)
1064         {
1065           if (*op == ',')
1066             ++op;
1067
1068           if (*op == '=')
1069             {
1070               reg2 = reg1;
1071               reg2_present = 1;
1072             }
1073           else
1074             {
1075               if (REGISTER_P (*op))
1076                 reg2_present = 1;
1077
1078               str = skip_space (str);
1079               if (*str++ != ',')
1080                 as_bad (_("`,' required"));
1081               str = skip_space (str);
1082
1083               reg2 = avr_operand (opcode, where, op, &str);
1084             }
1085
1086           if (reg1_present && reg2_present)
1087             reg2 = (reg2 & 0xf) | ((reg2 << 5) & 0x200);
1088           else if (reg2_present)
1089             reg2 <<= 4;
1090         }
1091       if (reg1_present)
1092         reg1 <<= 4;
1093       bin |= reg1 | reg2;
1094     }
1095
1096   /* Detect undefined combinations (like ld r31,Z+).  */
1097   if (!avr_opt.all_opcodes && AVR_UNDEF_P (bin))
1098     as_warn (_("undefined combination of operands"));
1099
1100   if (opcode->insn_size == 2)
1101     {
1102       /* Warn if the previous opcode was cpse/sbic/sbis/sbrc/sbrs
1103          (AVR core bug, fixed in the newer devices).  */
1104       if (!(avr_opt.no_skip_bug ||
1105             (avr_mcu->isa & (AVR_ISA_MUL | AVR_ISA_MOVW)))
1106           && AVR_SKIP_P (prev))
1107         as_warn (_("skipping two-word instruction"));
1108
1109       bfd_putl32 ((bfd_vma) bin, frag);
1110     }
1111   else
1112     bfd_putl16 ((bfd_vma) bin, frag);
1113
1114   prev = bin;
1115   *line = str;
1116   return bin;
1117 }
1118
1119 /* GAS will call this function for each section at the end of the assembly,
1120    to permit the CPU backend to adjust the alignment of a section.  */
1121
1122 valueT
1123 md_section_align (asection *seg, valueT addr)
1124 {
1125   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, seg);
1126   return ((addr + (1 << align) - 1) & (-1 << align));
1127 }
1128
1129 /* If you define this macro, it should return the offset between the
1130    address of a PC relative fixup and the position from which the PC
1131    relative adjustment should be made.  On many processors, the base
1132    of a PC relative instruction is the next instruction, so this
1133    macro would return the length of an instruction.  */
1134
1135 long
1136 md_pcrel_from_section (fixS *fixp, segT sec)
1137 {
1138   if (fixp->fx_addsy != (symbolS *) NULL
1139       && (!S_IS_DEFINED (fixp->fx_addsy)
1140           || (S_GET_SEGMENT (fixp->fx_addsy) != sec)))
1141     return 0;
1142
1143   return fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1144 }
1145
1146 /* GAS will call this for each fixup.  It should store the correct
1147    value in the object file.  */
1148
1149 void
1150 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT * valP, segT seg)
1151 {
1152   unsigned char *where;
1153   unsigned long insn;
1154   long value = *valP;
1155
1156   if (fixP->fx_addsy == (symbolS *) NULL)
1157     fixP->fx_done = 1;
1158
1159   else if (fixP->fx_pcrel)
1160     {
1161       segT s = S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy);
1162
1163       if (s == seg || s == absolute_section)
1164         {
1165           value += S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy);
1166           fixP->fx_done = 1;
1167         }
1168     }
1169
1170   /* We don't actually support subtracting a symbol.  */
1171   if (fixP->fx_subsy != (symbolS *) NULL)
1172     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _("expression too complex"));
1173
1174   switch (fixP->fx_r_type)
1175     {
1176     default:
1177       fixP->fx_no_overflow = 1;
1178       break;
1179     case BFD_RELOC_AVR_7_PCREL:
1180     case BFD_RELOC_AVR_13_PCREL:
1181     case BFD_RELOC_32:
1182     case BFD_RELOC_16:
1183     case BFD_RELOC_AVR_CALL:
1184       break;
1185     }
1186
1187   if (fixP->fx_done)
1188     {
1189       /* Fetch the instruction, insert the fully resolved operand
1190          value, and stuff the instruction back again.  */
1191       where = (unsigned char *) fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
1192       insn = bfd_getl16 (where);
1193
1194       switch (fixP->fx_r_type)
1195         {
1196         case BFD_RELOC_AVR_7_PCREL:
1197           if (value & 1)
1198             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1199                           _("odd address operand: %ld"), value);
1200
1201           /* Instruction addresses are always right-shifted by 1.  */
1202           value >>= 1;
1203           --value;                      /* Correct PC.  */
1204
1205           if (value < -64 || value > 63)
1206             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1207                           _("operand out of range: %ld"), value);
1208           value = (value << 3) & 0x3f8;
1209           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value | insn), where);
1210           break;
1211
1212         case BFD_RELOC_AVR_13_PCREL:
1213           if (value & 1)
1214             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1215                           _("odd address operand: %ld"), value);
1216
1217           /* Instruction addresses are always right-shifted by 1.  */
1218           value >>= 1;
1219           --value;                      /* Correct PC.  */
1220
1221           if (value < -2048 || value > 2047)
1222             {
1223               /* No wrap for devices with >8K of program memory.  */
1224               if ((avr_mcu->isa & AVR_ISA_MEGA) || avr_opt.no_wrap)
1225                 as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1226                               _("operand out of range: %ld"), value);
1227             }
1228
1229           value &= 0xfff;
1230           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value | insn), where);
1231           break;
1232
1233         case BFD_RELOC_32:
1234           bfd_putl32 ((bfd_vma) value, where);
1235           break;
1236
1237         case BFD_RELOC_16:
1238           bfd_putl16 ((bfd_vma) value, where);
1239           break;
1240
1241         case BFD_RELOC_8:
1242           if (value > 255 || value < -128)
1243             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1244                            _("operand out of range: %ld"), value);
1245           *where = value;
1246           break;
1247
1248         case BFD_RELOC_AVR_16_PM:
1249           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value >> 1), where);
1250           break;
1251
1252         case BFD_RELOC_AVR_LDI:
1253           if (value > 255)
1254             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1255                           _("operand out of range: %ld"), value);
1256           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value), where);
1257           break;
1258
1259         case BFD_RELOC_AVR_6:
1260           if ((value > 63) || (value < 0))
1261             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1262                           _("operand out of range: %ld"), value);
1263           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | ((value & 7) | ((value & (3 << 3)) << 7) | ((value & (1 << 5)) << 8)), where);
1264           break;
1265
1266         case BFD_RELOC_AVR_6_ADIW:
1267           if ((value > 63) || (value < 0))
1268             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1269                           _("operand out of range: %ld"), value);
1270           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | (value & 0xf) | ((value & 0x30) << 2), where);
1271           break;
1272
1273         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI:
1274           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value), where);
1275           break;
1276
1277         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI:
1278           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 8), where);
1279           break;
1280
1281         case BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI:
1282           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 24), where);
1283           break;
1284
1285         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI:
1286           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 16), where);
1287           break;
1288
1289         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG:
1290           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value), where);
1291           break;
1292
1293         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG:
1294           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 8), where);
1295           break;
1296
1297         case BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI_NEG:
1298           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 24), where);
1299           break;
1300
1301         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG:
1302           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 16), where);
1303           break;
1304
1305         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM:
1306           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 1), where);
1307           break;
1308
1309         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM:
1310           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 9), where);
1311           break;
1312
1313         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM:
1314           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 17), where);
1315           break;
1316
1317         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM_NEG:
1318           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 1), where);
1319           break;
1320
1321         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM_NEG:
1322           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 9), where);
1323           break;
1324
1325         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM_NEG:
1326           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 17), where);
1327           break;
1328
1329         case BFD_RELOC_AVR_CALL:
1330           {
1331             unsigned long x;
1332
1333             x = bfd_getl16 (where);
1334             if (value & 1)
1335               as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1336                             _("odd address operand: %ld"), value);
1337             value >>= 1;
1338             x |= ((value & 0x10000) | ((value << 3) & 0x1f00000)) >> 16;
1339             bfd_putl16 ((bfd_vma) x, where);
1340             bfd_putl16 ((bfd_vma) (value & 0xffff), where + 2);
1341           }
1342           break;
1343
1344         case BFD_RELOC_AVR_8_LO:
1345           *where = 0xff & value;
1346           break;
1347
1348         case BFD_RELOC_AVR_8_HI:
1349           *where = 0xff & (value >> 8);
1350           break;
1351
1352         case BFD_RELOC_AVR_8_HLO:
1353           *where = 0xff & (value >> 16);
1354           break;
1355
1356         default:
1357           as_fatal (_("line %d: unknown relocation type: 0x%x"),
1358                     fixP->fx_line, fixP->fx_r_type);
1359           break;
1360         }
1361     }
1362   else
1363     {
1364       switch ((int) fixP->fx_r_type)
1365         {
1366         case -BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG:
1367         case -BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI:
1368         case -BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG:
1369         case -BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI:
1370           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1371                         _("only constant expression allowed"));
1372           fixP->fx_done = 1;
1373           break;
1374         default:
1375           break;
1376         }
1377     }
1378 }
1379
1380 /* GAS will call this to generate a reloc, passing the resulting reloc
1381    to `bfd_install_relocation'.  This currently works poorly, as
1382    `bfd_install_relocation' often does the wrong thing, and instances of
1383    `tc_gen_reloc' have been written to work around the problems, which
1384    in turns makes it difficult to fix `bfd_install_relocation'.  */
1385
1386 /* If while processing a fixup, a reloc really needs to be created
1387    then it is done here.  */
1388
1389 arelent *
1390 tc_gen_reloc (asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED,
1391               fixS *fixp)
1392 {
1393   arelent *reloc;
1394
1395   if (fixp->fx_subsy != NULL)
1396     {
1397       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line, _("expression too complex"));
1398       return NULL;
1399     }
1400
1401   reloc = xmalloc (sizeof (arelent));
1402
1403   reloc->sym_ptr_ptr = xmalloc (sizeof (asymbol *));
1404   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
1405
1406   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1407   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixp->fx_r_type);
1408   if (reloc->howto == (reloc_howto_type *) NULL)
1409     {
1410       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
1411                     _("reloc %d not supported by object file format"),
1412                     (int) fixp->fx_r_type);
1413       return NULL;
1414     }
1415
1416   if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
1417       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
1418     reloc->address = fixp->fx_offset;
1419
1420   reloc->addend = fixp->fx_offset;
1421
1422   return reloc;
1423 }
1424
1425 void
1426 md_assemble (char *str)
1427 {
1428   struct avr_opcodes_s *opcode;
1429   char op[11];
1430
1431   str = skip_space (extract_word (str, op, sizeof (op)));
1432
1433   if (!op[0])
1434     as_bad (_("can't find opcode "));
1435
1436   opcode = (struct avr_opcodes_s *) hash_find (avr_hash, op);
1437
1438   if (opcode == NULL)
1439     {
1440       as_bad (_("unknown opcode `%s'"), op);
1441       return;
1442     }
1443
1444   /* Special case for opcodes with optional operands (lpm, elpm) -
1445      version with operands exists in avr_opcodes[] in the next entry.  */
1446
1447   if (*str && *opcode->constraints == '?')
1448     ++opcode;
1449
1450   if (!avr_opt.all_opcodes && (opcode->isa & avr_mcu->isa) != opcode->isa)
1451     as_bad (_("illegal opcode %s for mcu %s"), opcode->name, avr_mcu->name);
1452
1453   dwarf2_emit_insn (0);
1454
1455   /* We used to set input_line_pointer to the result of get_operands,
1456      but that is wrong.  Our caller assumes we don't change it.  */
1457   {
1458     char *t = input_line_pointer;
1459
1460     avr_operands (opcode, &str);
1461     if (*skip_space (str))
1462       as_bad (_("garbage at end of line"));
1463     input_line_pointer = t;
1464   }
1465 }
1466
1467 typedef struct
1468 {
1469   /* Name of the expression modifier allowed with .byte, .word, etc.  */
1470   const char *name;
1471
1472   /* Only allowed with n bytes of data.  */
1473   int nbytes;
1474
1475   /* Associated RELOC.  */
1476   bfd_reloc_code_real_type reloc;
1477
1478   /* Part of the error message.  */
1479   const char *error;
1480 } exp_mod_data_t;
1481
1482 static const exp_mod_data_t exp_mod_data[] =
1483 {
1484   /* Default, must be first.  */
1485   { "", 0, BFD_RELOC_16, "" },
1486   /* Divides by 2 to get word address.  Generate Stub.  */
1487   { "gs", 2, BFD_RELOC_AVR_16_PM, "`gs' " },
1488   { "pm", 2, BFD_RELOC_AVR_16_PM, "`pm' " },
1489   /* The following are used together with avr-gcc's __memx address space
1490      in order to initialize a 24-bit pointer variable with a 24-bit address.
1491      For address in flash, hlo8 will contain the flash segment if the
1492      symbol is located in flash. If the symbol is located in RAM; hlo8
1493      will contain 0x80 which matches avr-gcc's notion of how 24-bit RAM/flash
1494      addresses linearize address space.  */
1495   { "lo8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_LO,  "`lo8' "  },
1496   { "hi8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_HI,  "`hi8' "  },
1497   { "hlo8", 1, BFD_RELOC_AVR_8_HLO, "`hlo8' " },
1498   { "hh8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_HLO, "`hh8' "  },
1499   /* End of list.  */
1500   { NULL, 0, 0, NULL }
1501 };
1502
1503 /* Data to pass between `avr_parse_cons_expression' and `avr_cons_fix_new'.  */
1504 static const exp_mod_data_t *pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1505
1506 /* Parse special CONS expression: pm (expression) or alternatively
1507    gs (expression).  These are used for addressing program memory.  Moreover,
1508    define lo8 (expression), hi8 (expression) and hlo8 (expression).  */
1509
1510 void
1511 avr_parse_cons_expression (expressionS *exp, int nbytes)
1512 {
1513   const exp_mod_data_t *pexp = &exp_mod_data[0];
1514   char *tmp;
1515
1516   pexp_mod_data = pexp;
1517
1518   tmp = input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer);
1519
1520   /* The first entry of exp_mod_data[] contains an entry if no
1521      expression modifier is present.  Skip it.  */
1522
1523   for (pexp++; pexp->name; pexp++)
1524     {
1525       int len = strlen (pexp->name);
1526
1527       if (nbytes == pexp->nbytes
1528           && strncasecmp (input_line_pointer, pexp->name, len) == 0)
1529         {
1530           input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer + len);
1531
1532           if (*input_line_pointer == '(')
1533             {
1534               input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer + 1);
1535               pexp_mod_data = pexp;
1536               expression (exp);
1537
1538               if (*input_line_pointer == ')')
1539                 ++input_line_pointer;
1540               else
1541                 {
1542                   as_bad (_("`)' required"));
1543                   pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1544                 }
1545
1546               return;
1547             }
1548
1549           input_line_pointer = tmp;
1550
1551           break;
1552         }
1553     }
1554
1555   expression (exp);
1556 }
1557
1558 void
1559 avr_cons_fix_new (fragS *frag,
1560                   int where,
1561                   int nbytes,
1562                   expressionS *exp)
1563 {
1564   int bad = 0;
1565
1566   switch (pexp_mod_data->reloc)
1567     {
1568     default:
1569       if (nbytes == 1)
1570         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_8);
1571       else if (nbytes == 2)
1572         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_16);
1573       else if (nbytes == 4)
1574         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_32);
1575       else
1576         bad = 1;
1577       break;
1578
1579     case BFD_RELOC_AVR_16_PM:
1580     case BFD_RELOC_AVR_8_LO:
1581     case BFD_RELOC_AVR_8_HI:
1582     case BFD_RELOC_AVR_8_HLO:
1583       if (nbytes == pexp_mod_data->nbytes)
1584         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, pexp_mod_data->reloc);
1585       else
1586         bad = 1;
1587       break;
1588     }
1589
1590   if (bad)
1591     as_bad (_("illegal %srelocation size: %d"), pexp_mod_data->error, nbytes);
1592
1593   pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1594 }
1595
1596 static bfd_boolean
1597 mcu_has_3_byte_pc (void)
1598 {
1599   int mach = avr_mcu->mach;
1600
1601   return mach == bfd_mach_avr6
1602     || mach == bfd_mach_avrxmega6
1603     || mach == bfd_mach_avrxmega7;
1604 }
1605
1606 void
1607 tc_cfi_frame_initial_instructions (void)
1608 {
1609   /* AVR6 pushes 3 bytes for calls.  */
1610   int return_size = (mcu_has_3_byte_pc () ? 3 : 2);
1611
1612   /* The CFA is the caller's stack location before the call insn.  */
1613   /* Note that the stack pointer is dwarf register number 32.  */
1614   cfi_add_CFA_def_cfa (32, return_size);
1615
1616   /* Note that AVR consistently uses post-decrement, which means that things
1617      do not line up the same way as for targers that use pre-decrement.  */
1618   cfi_add_CFA_offset (DWARF2_DEFAULT_RETURN_COLUMN, 1-return_size);
1619 }