gas/config/tc-avr.c

   1 /* tc-avr.c -- Assembler code for the ATMEL AVR
   2
   3    Copyright 1999, 2000, 2001, 2002, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009,
   4    2010, 2012, 2013  Free Software Foundation, Inc.
   5    Contributed by Denis Chertykov <denisc@overta.ru>
   6
   7    This file is part of GAS, the GNU Assembler.
   8
   9    GAS is free software; you can redistribute it and/or modify
  10    it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11    the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
  12    any later version.
  13
  14    GAS is distributed in the hope that it will be useful,
  15    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17    GNU General Public License for more details.
  18
  19    You should have received a copy of the GNU General Public License
  20    along with GAS; see the file COPYING.  If not, write to
  21    the Free Software Foundation, 51 Franklin Street - Fifth Floor,
  22    Boston, MA 02110-1301, USA.  */
  23
  24 #include "as.h"
  25 #include "safe-ctype.h"
  26 #include "subsegs.h"
  27 #include "dwarf2dbg.h"
  28 #include "dw2gencfi.h"
  29
  30
  31 struct avr_opcodes_s
  32 {
  33   char *        name;
  34   char *        constraints;
  35   char *        opcode;
  36   int           insn_size;              /* In words.  */
  37   int           isa;
  38   unsigned int  bin_opcode;
  39 };
  40
  41 #define AVR_INSN(NAME, CONSTR, OPCODE, SIZE, ISA, BIN) \
  42 {#NAME, CONSTR, OPCODE, SIZE, ISA, BIN},
  43
  44 struct avr_opcodes_s avr_opcodes[] =
  45 {
  46   #include "opcode/avr.h"
  47   {NULL, NULL, NULL, 0, 0, 0}
  48 };
  49
  50 const char comment_chars[] = ";";
  51 const char line_comment_chars[] = "#";
  52 const char line_separator_chars[] = "$";
  53
  54 const char *md_shortopts = "m:";
  55 struct mcu_type_s
  56 {
  57   char *name;
  58   int isa;
  59   int mach;
  60 };
  61
  62 /* XXX - devices that don't seem to exist (renamed, replaced with larger
  63    ones, or planned but never produced), left here for compatibility.  */
  64
  65 static struct mcu_type_s mcu_types[] =
  66 {
  67   {"avr1",       AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
  68 /* TODO: insruction set for avr2 architecture should be AVR_ISA_AVR2,
  69  but set to AVR_ISA_AVR25 for some following version
  70  of GCC (from 4.3) for backward compatibility.  */
  71   {"avr2",       AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr2},
  72   {"avr25",      AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
  73 /* TODO: insruction set for avr3 architecture should be AVR_ISA_AVR3,
  74  but set to AVR_ISA_AVR3_ALL for some following version
  75  of GCC (from 4.3) for backward compatibility.  */
  76   {"avr3",       AVR_ISA_AVR3_ALL, bfd_mach_avr3},
  77   {"avr31",      AVR_ISA_AVR31,   bfd_mach_avr31},
  78   {"avr35",      AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
  79   {"avr4",       AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
  80 /* TODO: insruction set for avr5 architecture should be AVR_ISA_AVR5,
  81  but set to AVR_ISA_AVR51 for some following version
  82  of GCC (from 4.3) for backward compatibility.  */
  83   {"avr5",       AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr5},
  84   {"avr51",      AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
  85   {"avr6",       AVR_ISA_AVR6,    bfd_mach_avr6},
  86   {"avrxmega1",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega1},
  87   {"avrxmega2",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega2},
  88   {"avrxmega3",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega3},
  89   {"avrxmega4",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega4},
  90   {"avrxmega5",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega5},
  91   {"avrxmega6",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega6},
  92   {"avrxmega7",  AVR_ISA_XMEGA,   bfd_mach_avrxmega7},
  93   {"at90s1200",  AVR_ISA_1200,    bfd_mach_avr1},
  94   {"attiny11",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
  95   {"attiny12",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
  96   {"attiny15",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
  97   {"attiny28",   AVR_ISA_AVR1,    bfd_mach_avr1},
  98   {"at90s2313",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
  99   {"at90s2323",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
 100   {"at90s2333",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 4433 */
 101   {"at90s2343",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
 102   {"attiny22",   AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 2343 */
 103   {"attiny26",   AVR_ISA_2xxe,    bfd_mach_avr2},
 104   {"at90s4414",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 8515 */
 105   {"at90s4433",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
 106   {"at90s4434",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2}, /* XXX -> 8535 */
 107   {"at90s8515",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
 108   {"at90c8534",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
 109   {"at90s8535",  AVR_ISA_AVR2,    bfd_mach_avr2},
 110   {"attiny13",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 111   {"attiny13a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 112   {"attiny2313", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 113   {"attiny2313a",AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 114   {"attiny24",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 115   {"attiny24a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 116   {"attiny4313", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 117   {"attiny44",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 118   {"attiny44a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 119   {"attiny84",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 120   {"attiny84a",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 121   {"attiny25",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 122   {"attiny45",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 123   {"attiny85",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 124   {"attiny261",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 125   {"attiny261a", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 126   {"attiny461",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 127   {"attiny461a", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 128   {"attiny861",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 129   {"attiny861a", AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 130   {"attiny87",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 131   {"attiny43u",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 132   {"attiny48",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 133   {"attiny88",   AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 134   {"at86rf401",  AVR_ISA_RF401,   bfd_mach_avr25},
 135   {"ata6289",    AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
 136   {"at43usb355", AVR_ISA_AVR3,    bfd_mach_avr3},
 137   {"at76c711",   AVR_ISA_AVR3,    bfd_mach_avr3},
 138   {"atmega103",  AVR_ISA_AVR31,   bfd_mach_avr31},
 139   {"at43usb320", AVR_ISA_AVR31,   bfd_mach_avr31},
 140   {"attiny167",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 141   {"at90usb82",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 142   {"at90usb162", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 143   {"atmega8u2",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 144   {"atmega16u2", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 145   {"atmega32u2", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
 146   {"atmega8",    AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
 147   {"atmega48",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 148   {"atmega48a",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 149   {"atmega48p",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 150   {"atmega88",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 151   {"atmega88a",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 152   {"atmega88p",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 153   {"atmega88pa", AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 154   {"atmega8515", AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
 155   {"atmega8535", AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
 156   {"atmega8hva", AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 157   {"at90pwm1",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 158   {"at90pwm2",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 159   {"at90pwm2b",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 160   {"at90pwm3",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 161   {"at90pwm3b",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 162   {"at90pwm81",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
 163   {"atmega16",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 164   {"atmega16a",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 165   {"atmega161",  AVR_ISA_M161,    bfd_mach_avr5},
 166   {"atmega162",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 167   {"atmega163",  AVR_ISA_M161,    bfd_mach_avr5},
 168   {"atmega164a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 169   {"atmega164p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 170   {"atmega165",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 171   {"atmega165a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 172   {"atmega165p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 173   {"atmega168",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 174   {"atmega168a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 175   {"atmega168p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 176   {"atmega169",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 177   {"atmega169a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 178   {"atmega169p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 179   {"atmega169pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 180   {"atmega32",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 181   {"atmega323",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 182   {"atmega324a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 183   {"atmega324p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 184   {"atmega324pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 185   {"atmega325",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 186   {"atmega325a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 187   {"atmega325p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 188   {"atmega325pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 189   {"atmega3250", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 190   {"atmega3250a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 191   {"atmega3250p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 192   {"atmega3250pa",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
 193   {"atmega328",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 194   {"atmega328p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 195   {"atmega329",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 196   {"atmega329a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 197   {"atmega329p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 198   {"atmega329pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 199   {"atmega3290", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 200   {"atmega3290a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 201   {"atmega3290p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 202   {"atmega3290pa",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
 203   {"atmega406",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 204   {"atmega64",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 205   {"atmega640",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 206   {"atmega644",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 207   {"atmega644a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 208   {"atmega644p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 209   {"atmega644pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 210   {"atmega645",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 211   {"atmega645a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 212   {"atmega645p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 213   {"atmega649",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 214   {"atmega649a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 215   {"atmega649p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 216   {"atmega6450", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 217   {"atmega6450a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 218   {"atmega6450p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 219   {"atmega6490", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 220   {"atmega6490a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 221   {"atmega6490p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 222   {"atmega16hva",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 223   {"atmega16hva2",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 224   {"atmega16hvb",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 225   {"atmega16hvbrevb",AVR_ISA_AVR5,bfd_mach_avr5},
 226   {"atmega32hvb",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 227   {"atmega32hvbrevb",AVR_ISA_AVR5,bfd_mach_avr5},
 228   {"atmega64hve",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 229   {"at90can32" , AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 230   {"at90can64" , AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 231   {"at90pwm161", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 232   {"at90pwm216", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 233   {"at90pwm316", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 234   {"atmega32c1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 235   {"atmega64c1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 236   {"atmega16m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 237   {"atmega32m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 238   {"atmega64m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 239   {"atmega16u4", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 240   {"atmega32u4", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 241   {"atmega32u6", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 242   {"at90usb646", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 243   {"at90usb647", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 244   {"at90scr100", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 245   {"at94k",      AVR_ISA_94K,     bfd_mach_avr5},
 246   {"m3000",      AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
 247   {"atmega128",  AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 248   {"atmega1280", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 249   {"atmega1281", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 250   {"atmega1284p",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 251   {"atmega128rfa1",AVR_ISA_AVR51, bfd_mach_avr51},
 252   {"at90can128", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 253   {"at90usb1286",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 254   {"at90usb1287",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
 255   {"atmega2560", AVR_ISA_AVR6,    bfd_mach_avr6},
 256   {"atmega2561", AVR_ISA_AVR6,    bfd_mach_avr6},
 257   {"atxmega16a4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 258   {"atxmega16d4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 259   {"atxmega16x1", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 260   {"atxmega32a4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 261   {"atxmega32d4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 262   {"atxmega32x1", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
 263   {"atxmega64a3", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega4},
 264   {"atxmega64d3", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega4},
 265   {"atxmega64a1", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega5},
 266   {"atxmega64a1u",AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega5},
 267   {"atxmega128a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 268   {"atxmega128b1", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 269   {"atxmega128d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 270   {"atxmega192a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 271   {"atxmega192d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 272   {"atxmega256a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 273   {"atxmega256a3b",AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 274   {"atxmega256a3bu",AVR_ISA_XMEGA,bfd_mach_avrxmega6},
 275   {"atxmega256d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
 276   {"atxmega128a1", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega7},
 277   {"atxmega128a1u", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega7},
 278   {NULL, 0, 0}
 279 };
 280
 281 /* Current MCU type.  */
 282 static struct mcu_type_s   default_mcu = {"avr2", AVR_ISA_AVR2, bfd_mach_avr2};
 283 static struct mcu_type_s * avr_mcu = & default_mcu;
 284
 285 /* AVR target-specific switches.  */
 286 struct avr_opt_s
 287 {
 288   int all_opcodes;  /* -mall-opcodes: accept all known AVR opcodes.  */
 289   int no_skip_bug;  /* -mno-skip-bug: no warnings for skipping 2-word insns.  */
 290   int no_wrap;      /* -mno-wrap: reject rjmp/rcall with 8K wrap-around.  */
 291 };
 292
 293 static struct avr_opt_s avr_opt = { 0, 0, 0 };
 294
 295 const char EXP_CHARS[] = "eE";
 296 const char FLT_CHARS[] = "dD";
 297
 298 static void avr_set_arch (int);
 299
 300 /* The target specific pseudo-ops which we support.  */
 301 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
 302 {
 303   {"arch", avr_set_arch,        0},
 304   { NULL,       NULL,           0}
 305 };
 306
 307 #define LDI_IMMEDIATE(x) (((x) & 0xf) | (((x) << 4) & 0xf00))
 308
 309 #define EXP_MOD_NAME(i)       exp_mod[i].name
 310 #define EXP_MOD_RELOC(i)      exp_mod[i].reloc
 311 #define EXP_MOD_NEG_RELOC(i)  exp_mod[i].neg_reloc
 312 #define HAVE_PM_P(i)          exp_mod[i].have_pm
 313
 314 struct exp_mod_s
 315 {
 316   char *                    name;
 317   bfd_reloc_code_real_type  reloc;
 318   bfd_reloc_code_real_type  neg_reloc;
 319   int                       have_pm;
 320 };
 321
 322 static struct exp_mod_s exp_mod[] =
 323 {
 324   {"hh8",    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG,    1},
 325   {"pm_hh8", BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM_NEG, 0},
 326   {"hi8",    BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG,    1},
 327   {"pm_hi8", BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM_NEG, 0},
 328   {"lo8",    BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG,    1},
 329   {"pm_lo8", BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM_NEG, 0},
 330   {"hlo8",   BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG,    0},
 331   {"hhi8",   BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI_NEG,    0},
 332 };
 333
 334 /* A union used to store indicies into the exp_mod[] array
 335    in a hash table which expects void * data types.  */
 336 typedef union
 337 {
 338   void * ptr;
 339   int    index;
 340 } mod_index;
 341
 342 /* Opcode hash table.  */
 343 static struct hash_control *avr_hash;
 344
 345 /* Reloc modifiers hash control (hh8,hi8,lo8,pm_xx).  */
 346 static struct hash_control *avr_mod_hash;
 347
 348 #define OPTION_MMCU 'm'
 349 enum options
 350 {
 351   OPTION_ALL_OPCODES = OPTION_MD_BASE + 1,
 352   OPTION_NO_SKIP_BUG,
 353   OPTION_NO_WRAP
 354 };
 355
 356 struct option md_longopts[] =
 357 {
 358   { "mmcu",   required_argument, NULL, OPTION_MMCU        },
 359   { "mall-opcodes", no_argument, NULL, OPTION_ALL_OPCODES },
 360   { "mno-skip-bug", no_argument, NULL, OPTION_NO_SKIP_BUG },
 361   { "mno-wrap",     no_argument, NULL, OPTION_NO_WRAP     },
 362   { NULL, no_argument, NULL, 0 }
 363 };
 364
 365 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
 366
 367 /* Display nicely formatted list of known MCU names.  */
 368
 369 static void
 370 show_mcu_list (FILE *stream)
 371 {
 372   int i, x;
 373
 374   fprintf (stream, _("Known MCU names:"));
 375   x = 1000;
 376
 377   for (i = 0; mcu_types[i].name; i++)
 378     {
 379       int len = strlen (mcu_types[i].name);
 380
 381       x += len + 1;
 382
 383       if (x < 75)
 384         fprintf (stream, " %s", mcu_types[i].name);
 385       else
 386         {
 387           fprintf (stream, "\n  %s", mcu_types[i].name);
 388           x = len + 2;
 389         }
 390     }
 391
 392   fprintf (stream, "\n");
 393 }
 394
 395 static inline char *
 396 skip_space (char *s)
 397 {
 398   while (*s == ' ' || *s == '\t')
 399     ++s;
 400   return s;
 401 }
 402
 403 /* Extract one word from FROM and copy it to TO.  */
 404
 405 static char *
 406 extract_word (char *from, char *to, int limit)
 407 {
 408   char *op_end;
 409   int size = 0;
 410
 411   /* Drop leading whitespace.  */
 412   from = skip_space (from);
 413   *to = 0;
 414
 415   /* Find the op code end.  */
 416   for (op_end = from; *op_end != 0 && is_part_of_name (*op_end);)
 417     {
 418       to[size++] = *op_end++;
 419       if (size + 1 >= limit)
 420         break;
 421     }
 422
 423   to[size] = 0;
 424   return op_end;
 425 }
 426
 427 int
 428 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragp ATTRIBUTE_UNUSED,
 429                                asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED)
 430 {
 431   abort ();
 432   return 0;
 433 }
 434
 435 void
 436 md_show_usage (FILE *stream)
 437 {
 438   fprintf (stream,
 439       _("AVR Assembler options:\n"
 440         "  -mmcu=[avr-name] select microcontroller variant\n"
 441         "                   [avr-name] can be:\n"
 442         "                   avr1  - classic AVR core without data RAM\n"
 443         "                   avr2  - classic AVR core with up to 8K program memory\n"
 444         "                   avr25 - classic AVR core with up to 8K program memory\n"
 445         "                           plus the MOVW instruction\n"
 446         "                   avr3  - classic AVR core with up to 64K program memory\n"
 447         "                   avr31 - classic AVR core with up to 128K program memory\n"
 448         "                   avr35 - classic AVR core with up to 64K program memory\n"
 449         "                           plus the MOVW instruction\n"
 450         "                   avr4  - enhanced AVR core with up to 8K program memory\n"
 451         "                   avr5  - enhanced AVR core with up to 64K program memory\n"
 452         "                   avr51 - enhanced AVR core with up to 128K program memory\n"
 453         "                   avr6  - enhanced AVR core with up to 256K program memory\n"
 454         "                   avrxmega3 - XMEGA, > 8K, <= 64K FLASH, > 64K RAM\n"
 455         "                   avrxmega4 - XMEGA, > 64K, <= 128K FLASH, <= 64K RAM\n"
 456         "                   avrxmega5 - XMEGA, > 64K, <= 128K FLASH, > 64K RAM\n"
 457         "                   avrxmega6 - XMEGA, > 128K, <= 256K FLASH, <= 64K RAM\n"
 458         "                   avrxmega7 - XMEGA, > 128K, <= 256K FLASH, > 64K RAM\n"
 459         "                   or immediate microcontroller name.\n"));
 460   fprintf (stream,
 461       _("  -mall-opcodes    accept all AVR opcodes, even if not supported by MCU\n"
 462         "  -mno-skip-bug    disable warnings for skipping two-word instructions\n"
 463         "                   (default for avr4, avr5)\n"
 464         "  -mno-wrap        reject rjmp/rcall instructions with 8K wrap-around\n"
 465         "                   (default for avr3, avr5)\n"));
 466   show_mcu_list (stream);
 467 }
 468
 469 static void
 470 avr_set_arch (int dummy ATTRIBUTE_UNUSED)
 471 {
 472   char str[20];
 473
 474   input_line_pointer = extract_word (input_line_pointer, str, 20);
 475   md_parse_option (OPTION_MMCU, str);
 476   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, avr_mcu->mach);
 477 }
 478
 479 int
 480 md_parse_option (int c, char *arg)
 481 {
 482   switch (c)
 483     {
 484     case OPTION_MMCU:
 485       {
 486         int i;
 487         char *s = alloca (strlen (arg) + 1);
 488
 489         {
 490           char *t = s;
 491           char *arg1 = arg;
 492
 493           do
 494             *t = TOLOWER (*arg1++);
 495           while (*t++);
 496         }
 497
 498         for (i = 0; mcu_types[i].name; ++i)
 499           if (strcmp (mcu_types[i].name, s) == 0)
 500             break;
 501
 502         if (!mcu_types[i].name)
 503           {
 504             show_mcu_list (stderr);
 505             as_fatal (_("unknown MCU: %s\n"), arg);
 506           }
 507
 508         /* It is OK to redefine mcu type within the same avr[1-5] bfd machine
 509            type - this for allows passing -mmcu=... via gcc ASM_SPEC as well
 510            as .arch ... in the asm output at the same time.  */
 511         if (avr_mcu == &default_mcu || avr_mcu->mach == mcu_types[i].mach)
 512           avr_mcu = &mcu_types[i];
 513         else
 514           as_fatal (_("redefinition of mcu type `%s' to `%s'"),
 515                     avr_mcu->name, mcu_types[i].name);
 516         return 1;
 517       }
 518     case OPTION_ALL_OPCODES:
 519       avr_opt.all_opcodes = 1;
 520       return 1;
 521     case OPTION_NO_SKIP_BUG:
 522       avr_opt.no_skip_bug = 1;
 523       return 1;
 524     case OPTION_NO_WRAP:
 525       avr_opt.no_wrap = 1;
 526       return 1;
 527     }
 528
 529   return 0;
 530 }
 531
 532 symbolS *
 533 md_undefined_symbol (char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
 534 {
 535   return NULL;
 536 }
 537
 538 char *
 539 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
 540 {
 541   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, FALSE);
 542 }
 543
 544 void
 545 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
 546                  asection *sec ATTRIBUTE_UNUSED,
 547                  fragS *fragP ATTRIBUTE_UNUSED)
 548 {
 549   abort ();
 550 }
 551
 552 void
 553 md_begin (void)
 554 {
 555   unsigned int i;
 556   struct avr_opcodes_s *opcode;
 557
 558   avr_hash = hash_new ();
 559
 560   /* Insert unique names into hash table.  This hash table then provides a
 561      quick index to the first opcode with a particular name in the opcode
 562      table.  */
 563   for (opcode = avr_opcodes; opcode->name; opcode++)
 564     hash_insert (avr_hash, opcode->name, (char *) opcode);
 565
 566   avr_mod_hash = hash_new ();
 567
 568   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (exp_mod); ++i)
 569     {
 570       mod_index m;
 571
 572       m.index = i + 10;
 573       hash_insert (avr_mod_hash, EXP_MOD_NAME (i), m.ptr);
 574     }
 575
 576   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, avr_mcu->mach);
 577 }
 578
 579 /* Resolve STR as a constant expression and return the result.
 580    If result greater than MAX then error.  */
 581
 582 static unsigned int
 583 avr_get_constant (char *str, int max)
 584 {
 585   expressionS ex;
 586
 587   str = skip_space (str);
 588   input_line_pointer = str;
 589   expression (& ex);
 590
 591   if (ex.X_op != O_constant)
 592     as_bad (_("constant value required"));
 593
 594   if (ex.X_add_number > max || ex.X_add_number < 0)
 595     as_bad (_("number must be positive and less than %d"), max + 1);
 596
 597   return ex.X_add_number;
 598 }
 599
 600 /* Parse for ldd/std offset.  */
 601
 602 static void
 603 avr_offset_expression (expressionS *exp)
 604 {
 605   char *str = input_line_pointer;
 606   char *tmp;
 607   char op[8];
 608
 609   tmp = str;
 610   str = extract_word (str, op, sizeof (op));
 611
 612   input_line_pointer = tmp;
 613   expression (exp);
 614
 615   /* Warn about expressions that fail to use lo8 ().  */
 616   if (exp->X_op == O_constant)
 617     {
 618       int x = exp->X_add_number;
 619
 620       if (x < -255 || x > 255)
 621         as_warn (_("constant out of 8-bit range: %d"), x);
 622     }
 623 }
 624
 625 /* Parse ordinary expression.  */
 626
 627 static char *
 628 parse_exp (char *s, expressionS *op)
 629 {
 630   input_line_pointer = s;
 631   expression (op);
 632   if (op->X_op == O_absent)
 633     as_bad (_("missing operand"));
 634   return input_line_pointer;
 635 }
 636
 637 /* Parse special expressions (needed for LDI command):
 638    xx8 (address)
 639    xx8 (-address)
 640    pm_xx8 (address)
 641    pm_xx8 (-address)
 642    where xx is: hh, hi, lo.  */
 643
 644 static bfd_reloc_code_real_type
 645 avr_ldi_expression (expressionS *exp)
 646 {
 647   char *str = input_line_pointer;
 648   char *tmp;
 649   char op[8];
 650   int mod;
 651   int linker_stubs_should_be_generated = 0;
 652
 653   tmp = str;
 654
 655   str = extract_word (str, op, sizeof (op));
 656
 657   if (op[0])
 658     {
 659       mod_index m;
 660
 661       m.ptr = hash_find (avr_mod_hash, op);
 662       mod = m.index;
 663
 664       if (mod)
 665         {
 666           int closes = 0;
 667
 668           mod -= 10;
 669           str = skip_space (str);
 670
 671           if (*str == '(')
 672             {
 673               bfd_reloc_code_real_type  reloc_to_return;
 674               int neg_p = 0;
 675
 676               ++str;
 677
 678               if (strncmp ("pm(", str, 3) == 0
 679                   || strncmp ("gs(",str,3) == 0
 680                   || strncmp ("-(gs(",str,5) == 0
 681                   || strncmp ("-(pm(", str, 5) == 0)
 682                 {
 683                   if (HAVE_PM_P (mod))
 684                     {
 685                       ++mod;
 686                       ++closes;
 687                     }
 688                   else
 689                     as_bad (_("illegal expression"));
 690
 691                   if (str[0] == 'g' || str[2] == 'g')
 692                     linker_stubs_should_be_generated = 1;
 693
 694                   if (*str == '-')
 695                     {
 696                       neg_p = 1;
 697                       ++closes;
 698                       str += 5;
 699                     }
 700                   else
 701                     str += 3;
 702                 }
 703
 704               if (*str == '-' && *(str + 1) == '(')
 705                 {
 706                   neg_p ^= 1;
 707                   ++closes;
 708                   str += 2;
 709                 }
 710
 711               input_line_pointer = str;
 712               expression (exp);
 713
 714               do
 715                 {
 716                   if (*input_line_pointer != ')')
 717                     {
 718                       as_bad (_("`)' required"));
 719                       break;
 720                     }
 721                   input_line_pointer++;
 722                 }
 723               while (closes--);
 724
 725               reloc_to_return =
 726                 neg_p ? EXP_MOD_NEG_RELOC (mod) : EXP_MOD_RELOC (mod);
 727               if (linker_stubs_should_be_generated)
 728                 {
 729                   switch (reloc_to_return)
 730                     {
 731                     case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM:
 732                       reloc_to_return = BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_GS;
 733                       break;
 734                     case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM:
 735                       reloc_to_return = BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_GS;
 736                       break;
 737
 738                     default:
 739                       /* PR 5523: Do not generate a warning here,
 740                          legitimate code can trigger this case.  */
 741                       break;
 742                     }
 743                 }
 744               return reloc_to_return;
 745             }
 746         }
 747     }
 748
 749   input_line_pointer = tmp;
 750   expression (exp);
 751
 752   /* Warn about expressions that fail to use lo8 ().  */
 753   if (exp->X_op == O_constant)
 754     {
 755       int x = exp->X_add_number;
 756
 757       if (x < -255 || x > 255)
 758         as_warn (_("constant out of 8-bit range: %d"), x);
 759     }
 760
 761   return BFD_RELOC_AVR_LDI;
 762 }
 763
 764 /* Parse one instruction operand.
 765    Return operand bitmask.  Also fixups can be generated.  */
 766
 767 static unsigned int
 768 avr_operand (struct avr_opcodes_s *opcode,
 769              int where,
 770              char *op,
 771              char **line)
 772 {
 773   expressionS op_expr;
 774   unsigned int op_mask = 0;
 775   char *str = skip_space (*line);
 776
 777   switch (*op)
 778     {
 779       /* Any register operand.  */
 780     case 'w':
 781     case 'd':
 782     case 'r':
 783     case 'a':
 784     case 'v':
 785       if (*str == 'r' || *str == 'R')
 786         {
 787           char r_name[20];
 788
 789           str = extract_word (str, r_name, sizeof (r_name));
 790           op_mask = 0xff;
 791           if (ISDIGIT (r_name[1]))
 792             {
 793               if (r_name[2] == '\0')
 794                 op_mask = r_name[1] - '0';
 795               else if (r_name[1] != '0'
 796                        && ISDIGIT (r_name[2])
 797                        && r_name[3] == '\0')
 798                 op_mask = (r_name[1] - '0') * 10 + r_name[2] - '0';
 799             }
 800         }
 801       else
 802         {
 803           op_mask = avr_get_constant (str, 31);
 804           str = input_line_pointer;
 805         }
 806
 807       if (op_mask <= 31)
 808         {
 809           switch (*op)
 810             {
 811             case 'a':
 812               if (op_mask < 16 || op_mask > 23)
 813                 as_bad (_("register r16-r23 required"));
 814               op_mask -= 16;
 815               break;
 816
 817             case 'd':
 818               if (op_mask < 16)
 819                 as_bad (_("register number above 15 required"));
 820               op_mask -= 16;
 821               break;
 822
 823             case 'v':
 824               if (op_mask & 1)
 825                 as_bad (_("even register number required"));
 826               op_mask >>= 1;
 827               break;
 828
 829             case 'w':
 830               if ((op_mask & 1) || op_mask < 24)
 831                 as_bad (_("register r24, r26, r28 or r30 required"));
 832               op_mask = (op_mask - 24) >> 1;
 833               break;
 834             }
 835           break;
 836         }
 837       as_bad (_("register name or number from 0 to 31 required"));
 838       break;
 839
 840     case 'e':
 841       {
 842         char c;
 843
 844         if (*str == '-')
 845           {
 846             str = skip_space (str + 1);
 847             op_mask = 0x1002;
 848           }
 849         c = TOLOWER (*str);
 850         if (c == 'x')
 851           op_mask |= 0x100c;
 852         else if (c == 'y')
 853           op_mask |= 0x8;
 854         else if (c != 'z')
 855           as_bad (_("pointer register (X, Y or Z) required"));
 856
 857         str = skip_space (str + 1);
 858         if (*str == '+')
 859           {
 860             ++str;
 861             if (op_mask & 2)
 862               as_bad (_("cannot both predecrement and postincrement"));
 863             op_mask |= 0x1001;
 864           }
 865
 866         /* avr1 can do "ld r,Z" and "st Z,r" but no other pointer
 867            registers, no predecrement, no postincrement.  */
 868         if (!avr_opt.all_opcodes && (op_mask & 0x100F)
 869             && !(avr_mcu->isa & AVR_ISA_SRAM))
 870           as_bad (_("addressing mode not supported"));
 871       }
 872       break;
 873
 874     case 'z':
 875       if (*str == '-')
 876         as_bad (_("can't predecrement"));
 877
 878       if (! (*str == 'z' || *str == 'Z'))
 879         as_bad (_("pointer register Z required"));
 880
 881       str = skip_space (str + 1);
 882
 883       if (*str == '+')
 884         {
 885           ++str;
 886           char *s;
 887           for (s = opcode->opcode; *s; ++s)
 888             {
 889               if (*s == '+')
 890                 op_mask |= (1 << (15 - (s - opcode->opcode)));
 891             }
 892         }
 893
 894       /* attiny26 can do "lpm" and "lpm r,Z" but not "lpm r,Z+".  */
 895       if (!avr_opt.all_opcodes
 896           && (op_mask & 0x0001)
 897           && !(avr_mcu->isa & AVR_ISA_MOVW))
 898         as_bad (_("postincrement not supported"));
 899       break;
 900
 901     case 'b':
 902       {
 903         char c = TOLOWER (*str++);
 904
 905         if (c == 'y')
 906           op_mask |= 0x8;
 907         else if (c != 'z')
 908           as_bad (_("pointer register (Y or Z) required"));
 909         str = skip_space (str);
 910         if (*str++ == '+')
 911           {
 912             input_line_pointer = str;
 913             avr_offset_expression (& op_expr);
 914             str = input_line_pointer;
 915             fix_new_exp (frag_now, where, 3,
 916                          &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_6);
 917           }
 918       }
 919       break;
 920
 921     case 'h':
 922       str = parse_exp (str, &op_expr);
 923       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
 924                    &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_CALL);
 925       break;
 926
 927     case 'L':
 928       str = parse_exp (str, &op_expr);
 929       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
 930                    &op_expr, TRUE, BFD_RELOC_AVR_13_PCREL);
 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_7_PCREL);
 937       break;
 938
 939     case 'i':
 940       str = parse_exp (str, &op_expr);
 941       fix_new_exp (frag_now, where + 2, opcode->insn_size * 2,
 942                    &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_16);
 943       break;
 944
 945     case 'M':
 946       {
 947         bfd_reloc_code_real_type r_type;
 948
 949         input_line_pointer = str;
 950         r_type = avr_ldi_expression (&op_expr);
 951         str = input_line_pointer;
 952         fix_new_exp (frag_now, where, 3,
 953                      &op_expr, FALSE, r_type);
 954       }
 955       break;
 956
 957     case 'n':
 958       {
 959         unsigned int x;
 960
 961         x = ~avr_get_constant (str, 255);
 962         str = input_line_pointer;
 963         op_mask |= (x & 0xf) | ((x << 4) & 0xf00);
 964       }
 965       break;
 966
 967     case 'K':
 968       input_line_pointer = str;
 969       avr_offset_expression (& op_expr);
 970       str = input_line_pointer;
 971       fix_new_exp (frag_now, where, 3,
 972                    & op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_6_ADIW);
 973       break;
 974
 975     case 'S':
 976     case 's':
 977       {
 978         unsigned int x;
 979
 980         x = avr_get_constant (str, 7);
 981         str = input_line_pointer;
 982         if (*op == 'S')
 983           x <<= 4;
 984         op_mask |= x;
 985       }
 986       break;
 987
 988     case 'P':
 989       {
 990         unsigned int x;
 991
 992         x = avr_get_constant (str, 63);
 993         str = input_line_pointer;
 994         op_mask |= (x & 0xf) | ((x & 0x30) << 5);
 995       }
 996       break;
 997
 998     case 'p':
 999       {
1000         unsigned int x;
1001
1002         x = avr_get_constant (str, 31);
1003         str = input_line_pointer;
1004         op_mask |= x << 3;
1005       }
1006       break;
1007
1008     case 'E':
1009       {
1010         unsigned int x;
1011
1012         x = avr_get_constant (str, 15);
1013         str = input_line_pointer;
1014         op_mask |= (x << 4);
1015       }
1016       break;
1017
1018     case '?':
1019       break;
1020
1021     default:
1022       as_bad (_("unknown constraint `%c'"), *op);
1023     }
1024
1025   *line = str;
1026   return op_mask;
1027 }
1028
1029 /* Parse instruction operands.
1030    Return binary opcode.  */
1031
1032 static unsigned int
1033 avr_operands (struct avr_opcodes_s *opcode, char **line)
1034 {
1035   char *op = opcode->constraints;
1036   unsigned int bin = opcode->bin_opcode;
1037   char *frag = frag_more (opcode->insn_size * 2);
1038   char *str = *line;
1039   int where = frag - frag_now->fr_literal;
1040   static unsigned int prev = 0;  /* Previous opcode.  */
1041
1042   /* Opcode have operands.  */
1043   if (*op)
1044     {
1045       unsigned int reg1 = 0;
1046       unsigned int reg2 = 0;
1047       int reg1_present = 0;
1048       int reg2_present = 0;
1049
1050       /* Parse first operand.  */
1051       if (REGISTER_P (*op))
1052         reg1_present = 1;
1053       reg1 = avr_operand (opcode, where, op, &str);
1054       ++op;
1055
1056       /* Parse second operand.  */
1057       if (*op)
1058         {
1059           if (*op == ',')
1060             ++op;
1061
1062           if (*op == '=')
1063             {
1064               reg2 = reg1;
1065               reg2_present = 1;
1066             }
1067           else
1068             {
1069               if (REGISTER_P (*op))
1070                 reg2_present = 1;
1071
1072               str = skip_space (str);
1073               if (*str++ != ',')
1074                 as_bad (_("`,' required"));
1075               str = skip_space (str);
1076
1077               reg2 = avr_operand (opcode, where, op, &str);
1078             }
1079
1080           if (reg1_present && reg2_present)
1081             reg2 = (reg2 & 0xf) | ((reg2 << 5) & 0x200);
1082           else if (reg2_present)
1083             reg2 <<= 4;
1084         }
1085       if (reg1_present)
1086         reg1 <<= 4;
1087       bin |= reg1 | reg2;
1088     }
1089
1090   /* Detect undefined combinations (like ld r31,Z+).  */
1091   if (!avr_opt.all_opcodes && AVR_UNDEF_P (bin))
1092     as_warn (_("undefined combination of operands"));
1093
1094   if (opcode->insn_size == 2)
1095     {
1096       /* Warn if the previous opcode was cpse/sbic/sbis/sbrc/sbrs
1097          (AVR core bug, fixed in the newer devices).  */
1098       if (!(avr_opt.no_skip_bug ||
1099             (avr_mcu->isa & (AVR_ISA_MUL | AVR_ISA_MOVW)))
1100           && AVR_SKIP_P (prev))
1101         as_warn (_("skipping two-word instruction"));
1102
1103       bfd_putl32 ((bfd_vma) bin, frag);
1104     }
1105   else
1106     bfd_putl16 ((bfd_vma) bin, frag);
1107
1108   prev = bin;
1109   *line = str;
1110   return bin;
1111 }
1112
1113 /* GAS will call this function for each section at the end of the assembly,
1114    to permit the CPU backend to adjust the alignment of a section.  */
1115
1116 valueT
1117 md_section_align (asection *seg, valueT addr)
1118 {
1119   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, seg);
1120   return ((addr + (1 << align) - 1) & (-1 << align));
1121 }
1122
1123 /* If you define this macro, it should return the offset between the
1124    address of a PC relative fixup and the position from which the PC
1125    relative adjustment should be made.  On many processors, the base
1126    of a PC relative instruction is the next instruction, so this
1127    macro would return the length of an instruction.  */
1128
1129 long
1130 md_pcrel_from_section (fixS *fixp, segT sec)
1131 {
1132   if (fixp->fx_addsy != (symbolS *) NULL
1133       && (!S_IS_DEFINED (fixp->fx_addsy)
1134           || (S_GET_SEGMENT (fixp->fx_addsy) != sec)))
1135     return 0;
1136
1137   return fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1138 }
1139
1140 /* GAS will call this for each fixup.  It should store the correct
1141    value in the object file.  */
1142
1143 void
1144 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT * valP, segT seg)
1145 {
1146   unsigned char *where;
1147   unsigned long insn;
1148   long value = *valP;
1149
1150   if (fixP->fx_addsy == (symbolS *) NULL)
1151     fixP->fx_done = 1;
1152
1153   else if (fixP->fx_pcrel)
1154     {
1155       segT s = S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy);
1156
1157       if (s == seg || s == absolute_section)
1158         {
1159           value += S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy);
1160           fixP->fx_done = 1;
1161         }
1162     }
1163
1164   /* We don't actually support subtracting a symbol.  */
1165   if (fixP->fx_subsy != (symbolS *) NULL)
1166     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _("expression too complex"));
1167
1168   switch (fixP->fx_r_type)
1169     {
1170     default:
1171       fixP->fx_no_overflow = 1;
1172       break;
1173     case BFD_RELOC_AVR_7_PCREL:
1174     case BFD_RELOC_AVR_13_PCREL:
1175     case BFD_RELOC_32:
1176     case BFD_RELOC_16:
1177     case BFD_RELOC_AVR_CALL:
1178       break;
1179     }
1180
1181   if (fixP->fx_done)
1182     {
1183       /* Fetch the instruction, insert the fully resolved operand
1184          value, and stuff the instruction back again.  */
1185       where = (unsigned char *) fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
1186       insn = bfd_getl16 (where);
1187
1188       switch (fixP->fx_r_type)
1189         {
1190         case BFD_RELOC_AVR_7_PCREL:
1191           if (value & 1)
1192             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1193                           _("odd address operand: %ld"), value);
1194
1195           /* Instruction addresses are always right-shifted by 1.  */
1196           value >>= 1;
1197           --value;                      /* Correct PC.  */
1198
1199           if (value < -64 || value > 63)
1200             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1201                           _("operand out of range: %ld"), value);
1202           value = (value << 3) & 0x3f8;
1203           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value | insn), where);
1204           break;
1205
1206         case BFD_RELOC_AVR_13_PCREL:
1207           if (value & 1)
1208             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1209                           _("odd address operand: %ld"), value);
1210
1211           /* Instruction addresses are always right-shifted by 1.  */
1212           value >>= 1;
1213           --value;                      /* Correct PC.  */
1214
1215           if (value < -2048 || value > 2047)
1216             {
1217               /* No wrap for devices with >8K of program memory.  */
1218               if ((avr_mcu->isa & AVR_ISA_MEGA) || avr_opt.no_wrap)
1219                 as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1220                               _("operand out of range: %ld"), value);
1221             }
1222
1223           value &= 0xfff;
1224           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value | insn), where);
1225           break;
1226
1227         case BFD_RELOC_32:
1228           bfd_putl32 ((bfd_vma) value, where);
1229           break;
1230
1231         case BFD_RELOC_16:
1232           bfd_putl16 ((bfd_vma) value, where);
1233           break;
1234
1235         case BFD_RELOC_8:
1236           if (value > 255 || value < -128)
1237             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1238                            _("operand out of range: %ld"), value);
1239           *where = value;
1240           break;
1241
1242         case BFD_RELOC_AVR_16_PM:
1243           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value >> 1), where);
1244           break;
1245
1246         case BFD_RELOC_AVR_LDI:
1247           if (value > 255)
1248             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1249                           _("operand out of range: %ld"), value);
1250           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value), where);
1251           break;
1252
1253         case BFD_RELOC_AVR_6:
1254           if ((value > 63) || (value < 0))
1255             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1256                           _("operand out of range: %ld"), value);
1257           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | ((value & 7) | ((value & (3 << 3)) << 7) | ((value & (1 << 5)) << 8)), where);
1258           break;
1259
1260         case BFD_RELOC_AVR_6_ADIW:
1261           if ((value > 63) || (value < 0))
1262             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1263                           _("operand out of range: %ld"), value);
1264           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | (value & 0xf) | ((value & 0x30) << 2), where);
1265           break;
1266
1267         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI:
1268           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value), where);
1269           break;
1270
1271         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI:
1272           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 8), where);
1273           break;
1274
1275         case BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI:
1276           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 24), where);
1277           break;
1278
1279         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI:
1280           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 16), where);
1281           break;
1282
1283         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG:
1284           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value), where);
1285           break;
1286
1287         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG:
1288           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 8), where);
1289           break;
1290
1291         case BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI_NEG:
1292           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 24), where);
1293           break;
1294
1295         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG:
1296           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 16), where);
1297           break;
1298
1299         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM:
1300           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 1), where);
1301           break;
1302
1303         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM:
1304           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 9), where);
1305           break;
1306
1307         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM:
1308           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 17), where);
1309           break;
1310
1311         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM_NEG:
1312           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 1), where);
1313           break;
1314
1315         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM_NEG:
1316           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 9), where);
1317           break;
1318
1319         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM_NEG:
1320           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 17), where);
1321           break;
1322
1323         case BFD_RELOC_AVR_CALL:
1324           {
1325             unsigned long x;
1326
1327             x = bfd_getl16 (where);
1328             if (value & 1)
1329               as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1330                             _("odd address operand: %ld"), value);
1331             value >>= 1;
1332             x |= ((value & 0x10000) | ((value << 3) & 0x1f00000)) >> 16;
1333             bfd_putl16 ((bfd_vma) x, where);
1334             bfd_putl16 ((bfd_vma) (value & 0xffff), where + 2);
1335           }
1336           break;
1337
1338         case BFD_RELOC_AVR_8_LO:
1339           *where = 0xff & value;
1340           break;
1341
1342         case BFD_RELOC_AVR_8_HI:
1343           *where = 0xff & (value >> 8);
1344           break;
1345
1346         case BFD_RELOC_AVR_8_HLO:
1347           *where = 0xff & (value >> 16);
1348           break;
1349
1350         default:
1351           as_fatal (_("line %d: unknown relocation type: 0x%x"),
1352                     fixP->fx_line, fixP->fx_r_type);
1353           break;
1354         }
1355     }
1356   else
1357     {
1358       switch ((int) fixP->fx_r_type)
1359         {
1360         case -BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG:
1361         case -BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI:
1362         case -BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG:
1363         case -BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI:
1364           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1365                         _("only constant expression allowed"));
1366           fixP->fx_done = 1;
1367           break;
1368         default:
1369           break;
1370         }
1371     }
1372 }
1373
1374 /* GAS will call this to generate a reloc, passing the resulting reloc
1375    to `bfd_install_relocation'.  This currently works poorly, as
1376    `bfd_install_relocation' often does the wrong thing, and instances of
1377    `tc_gen_reloc' have been written to work around the problems, which
1378    in turns makes it difficult to fix `bfd_install_relocation'.  */
1379
1380 /* If while processing a fixup, a reloc really needs to be created
1381    then it is done here.  */
1382
1383 arelent *
1384 tc_gen_reloc (asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED,
1385               fixS *fixp)
1386 {
1387   arelent *reloc;
1388
1389   if (fixp->fx_subsy != NULL)
1390     {
1391       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line, _("expression too complex"));
1392       return NULL;
1393     }
1394
1395   reloc = xmalloc (sizeof (arelent));
1396
1397   reloc->sym_ptr_ptr = xmalloc (sizeof (asymbol *));
1398   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
1399
1400   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1401   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixp->fx_r_type);
1402   if (reloc->howto == (reloc_howto_type *) NULL)
1403     {
1404       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
1405                     _("reloc %d not supported by object file format"),
1406                     (int) fixp->fx_r_type);
1407       return NULL;
1408     }
1409
1410   if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
1411       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
1412     reloc->address = fixp->fx_offset;
1413
1414   reloc->addend = fixp->fx_offset;
1415
1416   return reloc;
1417 }
1418
1419 void
1420 md_assemble (char *str)
1421 {
1422   struct avr_opcodes_s *opcode;
1423   char op[11];
1424
1425   str = skip_space (extract_word (str, op, sizeof (op)));
1426
1427   if (!op[0])
1428     as_bad (_("can't find opcode "));
1429
1430   opcode = (struct avr_opcodes_s *) hash_find (avr_hash, op);
1431
1432   if (opcode == NULL)
1433     {
1434       as_bad (_("unknown opcode `%s'"), op);
1435       return;
1436     }
1437
1438   /* Special case for opcodes with optional operands (lpm, elpm) -
1439      version with operands exists in avr_opcodes[] in the next entry.  */
1440
1441   if (*str && *opcode->constraints == '?')
1442     ++opcode;
1443
1444   if (!avr_opt.all_opcodes && (opcode->isa & avr_mcu->isa) != opcode->isa)
1445     as_bad (_("illegal opcode %s for mcu %s"), opcode->name, avr_mcu->name);
1446
1447   dwarf2_emit_insn (0);
1448
1449   /* We used to set input_line_pointer to the result of get_operands,
1450      but that is wrong.  Our caller assumes we don't change it.  */
1451   {
1452     char *t = input_line_pointer;
1453
1454     avr_operands (opcode, &str);
1455     if (*skip_space (str))
1456       as_bad (_("garbage at end of line"));
1457     input_line_pointer = t;
1458   }
1459 }
1460
1461 typedef struct
1462 {
1463   /* Name of the expression modifier allowed with .byte, .word, etc.  */
1464   const char *name;
1465
1466   /* Only allowed with n bytes of data.  */
1467   int nbytes;
1468
1469   /* Associated RELOC.  */
1470   bfd_reloc_code_real_type reloc;
1471
1472   /* Part of the error message.  */
1473   const char *error;
1474 } exp_mod_data_t;
1475
1476 static const exp_mod_data_t exp_mod_data[] =
1477 {
1478   /* Default, must be first.  */
1479   { "", 0, BFD_RELOC_16, "" },
1480   /* Divides by 2 to get word address.  Generate Stub.  */
1481   { "gs", 2, BFD_RELOC_AVR_16_PM, "`gs' " },
1482   { "pm", 2, BFD_RELOC_AVR_16_PM, "`pm' " },
1483   /* The following are used together with avr-gcc's __memx address space
1484      in order to initialize a 24-bit pointer variable with a 24-bit address.
1485      For address in flash, hlo8 will contain the flash segment if the
1486      symbol is located in flash. If the symbol is located in RAM; hlo8
1487      will contain 0x80 which matches avr-gcc's notion of how 24-bit RAM/flash
1488      addresses linearize address space.  */
1489   { "lo8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_LO,  "`lo8' "  },
1490   { "hi8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_HI,  "`hi8' "  },
1491   { "hlo8", 1, BFD_RELOC_AVR_8_HLO, "`hlo8' " },
1492   { "hh8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_HLO, "`hh8' "  },
1493   /* End of list.  */
1494   { NULL, 0, 0, NULL }
1495 };
1496
1497 /* Data to pass between `avr_parse_cons_expression' and `avr_cons_fix_new'.  */
1498 static const exp_mod_data_t *pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1499
1500 /* Parse special CONS expression: pm (expression) or alternatively
1501    gs (expression).  These are used for addressing program memory.  Moreover,
1502    define lo8 (expression), hi8 (expression) and hlo8 (expression).  */
1503
1504 void
1505 avr_parse_cons_expression (expressionS *exp, int nbytes)
1506 {
1507   const exp_mod_data_t *pexp = &exp_mod_data[0];
1508   char *tmp;
1509
1510   pexp_mod_data = pexp;
1511
1512   tmp = input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer);
1513
1514   /* The first entry of exp_mod_data[] contains an entry if no
1515      expression modifier is present.  Skip it.  */
1516
1517   for (pexp++; pexp->name; pexp++)
1518     {
1519       int len = strlen (pexp->name);
1520
1521       if (nbytes == pexp->nbytes
1522           && strncasecmp (input_line_pointer, pexp->name, len) == 0)
1523         {
1524           input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer + len);
1525
1526           if (*input_line_pointer == '(')
1527             {
1528               input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer + 1);
1529               pexp_mod_data = pexp;
1530               expression (exp);
1531
1532               if (*input_line_pointer == ')')
1533                 ++input_line_pointer;
1534               else
1535                 {
1536                   as_bad (_("`)' required"));
1537                   pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1538                 }
1539
1540               return;
1541             }
1542
1543           input_line_pointer = tmp;
1544
1545           break;
1546         }
1547     }
1548
1549   expression (exp);
1550 }
1551
1552 void
1553 avr_cons_fix_new (fragS *frag,
1554                   int where,
1555                   int nbytes,
1556                   expressionS *exp)
1557 {
1558   int bad = 0;
1559
1560   switch (pexp_mod_data->reloc)
1561     {
1562     default:
1563       if (nbytes == 1)
1564         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_8);
1565       else if (nbytes == 2)
1566         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_16);
1567       else if (nbytes == 4)
1568         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_32);
1569       else
1570         bad = 1;
1571       break;
1572
1573     case BFD_RELOC_AVR_16_PM:
1574     case BFD_RELOC_AVR_8_LO:
1575     case BFD_RELOC_AVR_8_HI:
1576     case BFD_RELOC_AVR_8_HLO:
1577       if (nbytes == pexp_mod_data->nbytes)
1578         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, pexp_mod_data->reloc);
1579       else
1580         bad = 1;
1581       break;
1582     }
1583
1584   if (bad)
1585     as_bad (_("illegal %srelocation size: %d"), pexp_mod_data->error, nbytes);
1586
1587   pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1588 }
1589
1590 void
1591 tc_cfi_frame_initial_instructions (void)
1592 {
1593   /* AVR6 pushes 3 bytes for calls.  */
1594   int return_size = (avr_mcu->mach == bfd_mach_avr6 ? 3 : 2);
1595
1596   /* The CFA is the caller's stack location before the call insn.  */
1597   /* Note that the stack pointer is dwarf register number 32.  */
1598   cfi_add_CFA_def_cfa (32, return_size);
1599
1600   /* Note that AVR consistently uses post-decrement, which means that things
1601      do not line up the same way as for targers that use pre-decrement.  */
1602   cfi_add_CFA_offset (DWARF2_DEFAULT_RETURN_COLUMN, 1-return_size);
1603 }