* config/tc-avr.c: Add specified_mcu variable for selected mcu.
[external/binutils.git] / gas / config / tc-avr.c
1 /* tc-avr.c -- Assembler code for the ATMEL AVR
2
3    Copyright (C) 1999-2014 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   {"ata5272",    AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
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   {"attiny828",  AVR_ISA_AVR25,   bfd_mach_avr25},
135   {"at86rf401",  AVR_ISA_RF401,   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   {"ata5505",    AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
144   {"atmega8u2",  AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
145   {"atmega16u2", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
146   {"atmega32u2", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
147   {"attiny1634", AVR_ISA_AVR35,   bfd_mach_avr35},
148   {"atmega8",    AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
149   {"ata6289",    AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
150   {"atmega8a",   AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
151   {"ata6285",    AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
152   {"ata6286",    AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
153   {"atmega48",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
154   {"atmega48a",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
155   {"atmega48pa", AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
156   {"atmega48p",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
157   {"atmega88",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
158   {"atmega88a",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
159   {"atmega88p",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
160   {"atmega88pa", AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
161   {"atmega8515", AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
162   {"atmega8535", AVR_ISA_M8,      bfd_mach_avr4},
163   {"atmega8hva", AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
164   {"at90pwm1",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
165   {"at90pwm2",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
166   {"at90pwm2b",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
167   {"at90pwm3",   AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
168   {"at90pwm3b",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
169   {"at90pwm81",  AVR_ISA_AVR4,    bfd_mach_avr4},
170   {"at90pwm161", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
171   {"ata5790",    AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
172   {"ata5795",    AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
173   {"atmega16",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
174   {"atmega16a",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
175   {"atmega161",  AVR_ISA_M161,    bfd_mach_avr5},
176   {"atmega162",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
177   {"atmega163",  AVR_ISA_M161,    bfd_mach_avr5},
178   {"atmega164a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
179   {"atmega164p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
180   {"atmega164pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
181   {"atmega165",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
182   {"atmega165a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
183   {"atmega165p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
184   {"atmega165pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
185   {"atmega168",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
186   {"atmega168a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
187   {"atmega168p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
188   {"atmega168pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
189   {"atmega169",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
190   {"atmega169a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
191   {"atmega169p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
192   {"atmega169pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
193   {"atmega32",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
194   {"atmega32a",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
195   {"atmega323",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
196   {"atmega324a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
197   {"atmega324p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
198   {"atmega324pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
199   {"atmega325",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
200   {"atmega325a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
201   {"atmega325p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
202   {"atmega325pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
203   {"atmega3250", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
204   {"atmega3250a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
205   {"atmega3250p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
206   {"atmega3250pa",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
207   {"atmega328",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
208   {"atmega328p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
209   {"atmega329",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
210   {"atmega329a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
211   {"atmega329p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
212   {"atmega329pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
213   {"atmega3290", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
214   {"atmega3290a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
215   {"atmega3290p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
216   {"atmega3290pa",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
217   {"atmega406",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
218   {"atmega64rfr2", AVR_ISA_AVR5,  bfd_mach_avr5},
219   {"atmega644rfr2",AVR_ISA_AVR5,  bfd_mach_avr5},
220   {"atmega64",   AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
221   {"atmega64a",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
222   {"atmega640",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
223   {"atmega644",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
224   {"atmega644a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
225   {"atmega644p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
226   {"atmega644pa",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
227   {"atmega645",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
228   {"atmega645a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
229   {"atmega645p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
230   {"atmega649",  AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
231   {"atmega649a", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
232   {"atmega649p", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
233   {"atmega6450", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
234   {"atmega6450a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
235   {"atmega6450p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
236   {"atmega6490", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
237   {"atmega6490a",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
238   {"atmega6490p",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
239   {"atmega64rfr2",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
240   {"atmega644rfr2",AVR_ISA_AVR5,  bfd_mach_avr5},
241   {"atmega16hva",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
242   {"atmega16hva2",AVR_ISA_AVR5,   bfd_mach_avr5},
243   {"atmega16hvb",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
244   {"atmega16hvbrevb",AVR_ISA_AVR5,bfd_mach_avr5},
245   {"atmega32hvb",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
246   {"atmega32hvbrevb",AVR_ISA_AVR5,bfd_mach_avr5},
247   {"atmega64hve",AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
248   {"at90can32" , AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
249   {"at90can64" , AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
250   {"at90pwm161", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
251   {"at90pwm216", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
252   {"at90pwm316", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
253   {"atmega32c1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
254   {"atmega64c1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
255   {"atmega16m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
256   {"atmega32m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
257   {"atmega64m1", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
258   {"atmega16u4", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
259   {"atmega32u4", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
260   {"atmega32u6", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
261   {"at90usb646", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
262   {"at90usb647", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
263   {"at90scr100", AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
264   {"at94k",      AVR_ISA_94K,     bfd_mach_avr5},
265   {"m3000",      AVR_ISA_AVR5,    bfd_mach_avr5},
266   {"atmega128",  AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
267   {"atmega128a", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
268   {"atmega1280", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
269   {"atmega1281", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
270   {"atmega1284", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
271   {"atmega1284p",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
272   {"atmega128rfa1",AVR_ISA_AVR51, bfd_mach_avr51},
273   {"atmega128rfr2",AVR_ISA_AVR51, bfd_mach_avr51},
274   {"atmega1284rfr2",AVR_ISA_AVR51, bfd_mach_avr51},
275   {"at90can128", AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
276   {"at90usb1286",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
277   {"at90usb1287",AVR_ISA_AVR51,   bfd_mach_avr51},
278   {"atmega2560", AVR_ISA_AVR6,    bfd_mach_avr6},
279   {"atmega2561", AVR_ISA_AVR6,    bfd_mach_avr6},
280   {"atmega256rfr2", AVR_ISA_AVR6, bfd_mach_avr6},
281   {"atmega2564rfr2", AVR_ISA_AVR6, bfd_mach_avr6},
282   {"atxmega16a4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
283   {"atxmega16a4u",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega2},
284   {"atxmega16c4", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega2},
285   {"atxmega16d4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
286   {"atxmega32a4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
287   {"atxmega32a4u",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega2},
288   {"atxmega32c4", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega2},
289   {"atxmega32d4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
290   {"atxmega32e5", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
291   {"atxmega16e5", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
292   {"atxmega8e5",  AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
293   {"atxmega32x1", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega2},
294   {"atxmega64a3", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega4},
295   {"atxmega64a3u",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega4},
296   {"atxmega64a4u",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega4},
297   {"atxmega64b1", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega4},
298   {"atxmega64b3", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega4},
299   {"atxmega64c3", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega4},
300   {"atxmega64d3", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega4},
301   {"atxmega64d4", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega4},
302   {"atxmega64a1", AVR_ISA_XMEGA,  bfd_mach_avrxmega5},
303   {"atxmega64a1u",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega5},
304   {"atxmega128a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
305   {"atxmega128a3u",AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
306   {"atxmega128b1", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega6},
307   {"atxmega128b3", AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
308   {"atxmega128c3", AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
309   {"atxmega128d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
310   {"atxmega128d4", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
311   {"atxmega192a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
312   {"atxmega192a3u",AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
313   {"atxmega192c3", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega6},
314   {"atxmega192d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
315   {"atxmega256a3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
316   {"atxmega256a3u",AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
317   {"atxmega256a3b",AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
318   {"atxmega256a3bu",AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega6},
319   {"atxmega256c3", AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
320   {"atxmega256d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
321   {"atxmega384c3", AVR_ISA_XMEGAU,bfd_mach_avrxmega6},
322   {"atxmega384d3", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega6},
323   {"atxmega128a1", AVR_ISA_XMEGA, bfd_mach_avrxmega7},
324   {"atxmega128a1u", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega7},
325   {"atxmega128a4u", AVR_ISA_XMEGAU, bfd_mach_avrxmega7},
326   {NULL, 0, 0}
327 };
328
329
330 /* Current MCU type.  */
331 static struct mcu_type_s   default_mcu = {"avr2", AVR_ISA_AVR2, bfd_mach_avr2};
332 static struct mcu_type_s   specified_mcu;
333 static struct mcu_type_s * avr_mcu = & default_mcu;
334
335 /* AVR target-specific switches.  */
336 struct avr_opt_s
337 {
338   int all_opcodes;  /* -mall-opcodes: accept all known AVR opcodes.  */
339   int no_skip_bug;  /* -mno-skip-bug: no warnings for skipping 2-word insns.  */
340   int no_wrap;      /* -mno-wrap: reject rjmp/rcall with 8K wrap-around.  */
341 };
342
343 static struct avr_opt_s avr_opt = { 0, 0, 0 };
344
345 const char EXP_CHARS[] = "eE";
346 const char FLT_CHARS[] = "dD";
347
348 static void avr_set_arch (int);
349
350 /* The target specific pseudo-ops which we support.  */
351 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
352 {
353   {"arch", avr_set_arch,        0},
354   { NULL,       NULL,           0}
355 };
356
357 #define LDI_IMMEDIATE(x) (((x) & 0xf) | (((x) << 4) & 0xf00))
358
359 #define EXP_MOD_NAME(i)       exp_mod[i].name
360 #define EXP_MOD_RELOC(i)      exp_mod[i].reloc
361 #define EXP_MOD_NEG_RELOC(i)  exp_mod[i].neg_reloc
362 #define HAVE_PM_P(i)          exp_mod[i].have_pm
363
364 struct exp_mod_s
365 {
366   char *                    name;
367   bfd_reloc_code_real_type  reloc;
368   bfd_reloc_code_real_type  neg_reloc;
369   int                       have_pm;
370 };
371
372 static struct exp_mod_s exp_mod[] =
373 {
374   {"hh8",    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG,    1},
375   {"pm_hh8", BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM_NEG, 0},
376   {"hi8",    BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG,    1},
377   {"pm_hi8", BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM_NEG, 0},
378   {"lo8",    BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG,    1},
379   {"pm_lo8", BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM, BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM_NEG, 0},
380   {"hlo8",   BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG,    0},
381   {"hhi8",   BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI,    BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI_NEG,    0},
382 };
383
384 /* A union used to store indicies into the exp_mod[] array
385    in a hash table which expects void * data types.  */
386 typedef union
387 {
388   void * ptr;
389   int    index;
390 } mod_index;
391
392 /* Opcode hash table.  */
393 static struct hash_control *avr_hash;
394
395 /* Reloc modifiers hash control (hh8,hi8,lo8,pm_xx).  */
396 static struct hash_control *avr_mod_hash;
397
398 #define OPTION_MMCU 'm'
399 enum options
400 {
401   OPTION_ALL_OPCODES = OPTION_MD_BASE + 1,
402   OPTION_NO_SKIP_BUG,
403   OPTION_NO_WRAP,
404   OPTION_ISA_RMW
405 };
406
407 struct option md_longopts[] =
408 {
409   { "mmcu",   required_argument, NULL, OPTION_MMCU        },
410   { "mall-opcodes", no_argument, NULL, OPTION_ALL_OPCODES },
411   { "mno-skip-bug", no_argument, NULL, OPTION_NO_SKIP_BUG },
412   { "mno-wrap",     no_argument, NULL, OPTION_NO_WRAP     },
413   { "mrmw",         no_argument, NULL, OPTION_ISA_RMW     },
414   { NULL, no_argument, NULL, 0 }
415 };
416
417 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
418
419 /* Display nicely formatted list of known MCU names.  */
420
421 static void
422 show_mcu_list (FILE *stream)
423 {
424   int i, x;
425
426   fprintf (stream, _("Known MCU names:"));
427   x = 1000;
428
429   for (i = 0; mcu_types[i].name; i++)
430     {
431       int len = strlen (mcu_types[i].name);
432
433       x += len + 1;
434
435       if (x < 75)
436         fprintf (stream, " %s", mcu_types[i].name);
437       else
438         {
439           fprintf (stream, "\n  %s", mcu_types[i].name);
440           x = len + 2;
441         }
442     }
443
444   fprintf (stream, "\n");
445 }
446
447 static inline char *
448 skip_space (char *s)
449 {
450   while (*s == ' ' || *s == '\t')
451     ++s;
452   return s;
453 }
454
455 /* Extract one word from FROM and copy it to TO.  */
456
457 static char *
458 extract_word (char *from, char *to, int limit)
459 {
460   char *op_end;
461   int size = 0;
462
463   /* Drop leading whitespace.  */
464   from = skip_space (from);
465   *to = 0;
466
467   /* Find the op code end.  */
468   for (op_end = from; *op_end != 0 && is_part_of_name (*op_end);)
469     {
470       to[size++] = *op_end++;
471       if (size + 1 >= limit)
472         break;
473     }
474
475   to[size] = 0;
476   return op_end;
477 }
478
479 int
480 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragp ATTRIBUTE_UNUSED,
481                                asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED)
482 {
483   abort ();
484   return 0;
485 }
486
487 void
488 md_show_usage (FILE *stream)
489 {
490   fprintf (stream,
491       _("AVR Assembler options:\n"
492         "  -mmcu=[avr-name] select microcontroller variant\n"
493         "                   [avr-name] can be:\n"
494         "                   avr1  - classic AVR core without data RAM\n"
495         "                   avr2  - classic AVR core with up to 8K program memory\n"
496         "                   avr25 - classic AVR core with up to 8K program memory\n"
497         "                           plus the MOVW instruction\n"
498         "                   avr3  - classic AVR core with up to 64K program memory\n"
499         "                   avr31 - classic AVR core with up to 128K program memory\n"
500         "                   avr35 - classic AVR core with up to 64K program memory\n"
501         "                           plus the MOVW instruction\n"
502         "                   avr4  - enhanced AVR core with up to 8K program memory\n"
503         "                   avr5  - enhanced AVR core with up to 64K program memory\n"
504         "                   avr51 - enhanced AVR core with up to 128K program memory\n"
505         "                   avr6  - enhanced AVR core with up to 256K program memory\n"
506         "                   avrxmega2 - XMEGA, > 8K, < 64K FLASH, < 64K RAM\n"
507         "                   avrxmega3 - XMEGA, > 8K, <= 64K FLASH, > 64K RAM\n"
508         "                   avrxmega4 - XMEGA, > 64K, <= 128K FLASH, <= 64K RAM\n"
509         "                   avrxmega5 - XMEGA, > 64K, <= 128K FLASH, > 64K RAM\n"
510         "                   avrxmega6 - XMEGA, > 128K, <= 256K FLASH, <= 64K RAM\n"
511         "                   avrxmega7 - XMEGA, > 128K, <= 256K FLASH, > 64K RAM\n"
512         "                   or immediate microcontroller name.\n"));
513   fprintf (stream,
514       _("  -mall-opcodes    accept all AVR opcodes, even if not supported by MCU\n"
515         "  -mno-skip-bug    disable warnings for skipping two-word instructions\n"
516         "                   (default for avr4, avr5)\n"
517         "  -mno-wrap        reject rjmp/rcall instructions with 8K wrap-around\n"
518         "                   (default for avr3, avr5)\n"
519         "  -mrmw            accept Read-Modify-Write instructions\n"
520     ));
521   show_mcu_list (stream);
522 }
523
524 static void
525 avr_set_arch (int dummy ATTRIBUTE_UNUSED)
526 {
527   char str[20];
528
529   input_line_pointer = extract_word (input_line_pointer, str, 20);
530   md_parse_option (OPTION_MMCU, str);
531   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, avr_mcu->mach);
532 }
533
534 int
535 md_parse_option (int c, char *arg)
536 {
537   switch (c)
538     {
539     case OPTION_MMCU:
540       {
541         int i;
542         char *s = alloca (strlen (arg) + 1);
543
544         {
545           char *t = s;
546           char *arg1 = arg;
547
548           do
549             *t = TOLOWER (*arg1++);
550           while (*t++);
551         }
552
553         for (i = 0; mcu_types[i].name; ++i)
554           if (strcmp (mcu_types[i].name, s) == 0)
555             break;
556
557         if (!mcu_types[i].name)
558           {
559             show_mcu_list (stderr);
560             as_fatal (_("unknown MCU: %s\n"), arg);
561           }
562
563         /* It is OK to redefine mcu type within the same avr[1-5] bfd machine
564            type - this for allows passing -mmcu=... via gcc ASM_SPEC as well
565            as .arch ... in the asm output at the same time.  */
566         if (avr_mcu == &default_mcu || avr_mcu->mach == mcu_types[i].mach)
567       {
568         specified_mcu.name = mcu_types[i].name;
569         specified_mcu.isa  |= mcu_types[i].isa;
570         specified_mcu.mach = mcu_types[i].mach;
571         avr_mcu = &specified_mcu;
572       }
573         else
574           as_fatal (_("redefinition of mcu type `%s' to `%s'"),
575                     avr_mcu->name, mcu_types[i].name);
576         return 1;
577       }
578     case OPTION_ALL_OPCODES:
579       avr_opt.all_opcodes = 1;
580       return 1;
581     case OPTION_NO_SKIP_BUG:
582       avr_opt.no_skip_bug = 1;
583       return 1;
584     case OPTION_NO_WRAP:
585       avr_opt.no_wrap = 1;
586       return 1;
587     case OPTION_ISA_RMW:
588       specified_mcu.isa |= AVR_ISA_RMW;
589       return 1;
590     }
591
592   return 0;
593 }
594
595 symbolS *
596 md_undefined_symbol (char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
597 {
598   return NULL;
599 }
600
601 char *
602 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
603 {
604   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, FALSE);
605 }
606
607 void
608 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
609                  asection *sec ATTRIBUTE_UNUSED,
610                  fragS *fragP ATTRIBUTE_UNUSED)
611 {
612   abort ();
613 }
614
615 void
616 md_begin (void)
617 {
618   unsigned int i;
619   struct avr_opcodes_s *opcode;
620
621   avr_hash = hash_new ();
622
623   /* Insert unique names into hash table.  This hash table then provides a
624      quick index to the first opcode with a particular name in the opcode
625      table.  */
626   for (opcode = avr_opcodes; opcode->name; opcode++)
627     hash_insert (avr_hash, opcode->name, (char *) opcode);
628
629   avr_mod_hash = hash_new ();
630
631   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (exp_mod); ++i)
632     {
633       mod_index m;
634
635       m.index = i + 10;
636       hash_insert (avr_mod_hash, EXP_MOD_NAME (i), m.ptr);
637     }
638
639   bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH, avr_mcu->mach);
640 }
641
642 /* Resolve STR as a constant expression and return the result.
643    If result greater than MAX then error.  */
644
645 static unsigned int
646 avr_get_constant (char *str, int max)
647 {
648   expressionS ex;
649
650   str = skip_space (str);
651   input_line_pointer = str;
652   expression (& ex);
653
654   if (ex.X_op != O_constant)
655     as_bad (_("constant value required"));
656
657   if (ex.X_add_number > max || ex.X_add_number < 0)
658     as_bad (_("number must be positive and less than %d"), max + 1);
659
660   return ex.X_add_number;
661 }
662
663 /* Parse for ldd/std offset.  */
664
665 static void
666 avr_offset_expression (expressionS *exp)
667 {
668   char *str = input_line_pointer;
669   char *tmp;
670   char op[8];
671
672   tmp = str;
673   str = extract_word (str, op, sizeof (op));
674
675   input_line_pointer = tmp;
676   expression (exp);
677
678   /* Warn about expressions that fail to use lo8 ().  */
679   if (exp->X_op == O_constant)
680     {
681       int x = exp->X_add_number;
682
683       if (x < -255 || x > 255)
684         as_warn (_("constant out of 8-bit range: %d"), x);
685     }
686 }
687
688 /* Parse ordinary expression.  */
689
690 static char *
691 parse_exp (char *s, expressionS *op)
692 {
693   input_line_pointer = s;
694   expression (op);
695   if (op->X_op == O_absent)
696     as_bad (_("missing operand"));
697   return input_line_pointer;
698 }
699
700 /* Parse special expressions (needed for LDI command):
701    xx8 (address)
702    xx8 (-address)
703    pm_xx8 (address)
704    pm_xx8 (-address)
705    where xx is: hh, hi, lo.  */
706
707 static bfd_reloc_code_real_type
708 avr_ldi_expression (expressionS *exp)
709 {
710   char *str = input_line_pointer;
711   char *tmp;
712   char op[8];
713   int mod;
714   int linker_stubs_should_be_generated = 0;
715
716   tmp = str;
717
718   str = extract_word (str, op, sizeof (op));
719
720   if (op[0])
721     {
722       mod_index m;
723
724       m.ptr = hash_find (avr_mod_hash, op);
725       mod = m.index;
726
727       if (mod)
728         {
729           int closes = 0;
730
731           mod -= 10;
732           str = skip_space (str);
733
734           if (*str == '(')
735             {
736               bfd_reloc_code_real_type  reloc_to_return;
737               int neg_p = 0;
738
739               ++str;
740
741               if (strncmp ("pm(", str, 3) == 0
742                   || strncmp ("gs(",str,3) == 0
743                   || strncmp ("-(gs(",str,5) == 0
744                   || strncmp ("-(pm(", str, 5) == 0)
745                 {
746                   if (HAVE_PM_P (mod))
747                     {
748                       ++mod;
749                       ++closes;
750                     }
751                   else
752                     as_bad (_("illegal expression"));
753
754                   if (str[0] == 'g' || str[2] == 'g')
755                     linker_stubs_should_be_generated = 1;
756
757                   if (*str == '-')
758                     {
759                       neg_p = 1;
760                       ++closes;
761                       str += 5;
762                     }
763                   else
764                     str += 3;
765                 }
766
767               if (*str == '-' && *(str + 1) == '(')
768                 {
769                   neg_p ^= 1;
770                   ++closes;
771                   str += 2;
772                 }
773
774               input_line_pointer = str;
775               expression (exp);
776
777               do
778                 {
779                   if (*input_line_pointer != ')')
780                     {
781                       as_bad (_("`)' required"));
782                       break;
783                     }
784                   input_line_pointer++;
785                 }
786               while (closes--);
787
788               reloc_to_return =
789                 neg_p ? EXP_MOD_NEG_RELOC (mod) : EXP_MOD_RELOC (mod);
790               if (linker_stubs_should_be_generated)
791                 {
792                   switch (reloc_to_return)
793                     {
794                     case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM:
795                       reloc_to_return = BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_GS;
796                       break;
797                     case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM:
798                       reloc_to_return = BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_GS;
799                       break;
800
801                     default:
802                       /* PR 5523: Do not generate a warning here,
803                          legitimate code can trigger this case.  */
804                       break;
805                     }
806                 }
807               return reloc_to_return;
808             }
809         }
810     }
811
812   input_line_pointer = tmp;
813   expression (exp);
814
815   /* Warn about expressions that fail to use lo8 ().  */
816   if (exp->X_op == O_constant)
817     {
818       int x = exp->X_add_number;
819
820       if (x < -255 || x > 255)
821         as_warn (_("constant out of 8-bit range: %d"), x);
822     }
823
824   return BFD_RELOC_AVR_LDI;
825 }
826
827 /* Parse one instruction operand.
828    Return operand bitmask.  Also fixups can be generated.  */
829
830 static unsigned int
831 avr_operand (struct avr_opcodes_s *opcode,
832              int where,
833              char *op,
834              char **line)
835 {
836   expressionS op_expr;
837   unsigned int op_mask = 0;
838   char *str = skip_space (*line);
839
840   switch (*op)
841     {
842       /* Any register operand.  */
843     case 'w':
844     case 'd':
845     case 'r':
846     case 'a':
847     case 'v':
848       if (*str == 'r' || *str == 'R')
849         {
850           char r_name[20];
851
852           str = extract_word (str, r_name, sizeof (r_name));
853           op_mask = 0xff;
854           if (ISDIGIT (r_name[1]))
855             {
856               if (r_name[2] == '\0')
857                 op_mask = r_name[1] - '0';
858               else if (r_name[1] != '0'
859                        && ISDIGIT (r_name[2])
860                        && r_name[3] == '\0')
861                 op_mask = (r_name[1] - '0') * 10 + r_name[2] - '0';
862             }
863         }
864       else
865         {
866           op_mask = avr_get_constant (str, 31);
867           str = input_line_pointer;
868         }
869
870       if (op_mask <= 31)
871         {
872           switch (*op)
873             {
874             case 'a':
875               if (op_mask < 16 || op_mask > 23)
876                 as_bad (_("register r16-r23 required"));
877               op_mask -= 16;
878               break;
879
880             case 'd':
881               if (op_mask < 16)
882                 as_bad (_("register number above 15 required"));
883               op_mask -= 16;
884               break;
885
886             case 'v':
887               if (op_mask & 1)
888                 as_bad (_("even register number required"));
889               op_mask >>= 1;
890               break;
891
892             case 'w':
893               if ((op_mask & 1) || op_mask < 24)
894                 as_bad (_("register r24, r26, r28 or r30 required"));
895               op_mask = (op_mask - 24) >> 1;
896               break;
897             }
898           break;
899         }
900       as_bad (_("register name or number from 0 to 31 required"));
901       break;
902
903     case 'e':
904       {
905         char c;
906
907         if (*str == '-')
908           {
909             str = skip_space (str + 1);
910             op_mask = 0x1002;
911           }
912         c = TOLOWER (*str);
913         if (c == 'x')
914           op_mask |= 0x100c;
915         else if (c == 'y')
916           op_mask |= 0x8;
917         else if (c != 'z')
918           as_bad (_("pointer register (X, Y or Z) required"));
919
920         str = skip_space (str + 1);
921         if (*str == '+')
922           {
923             ++str;
924             if (op_mask & 2)
925               as_bad (_("cannot both predecrement and postincrement"));
926             op_mask |= 0x1001;
927           }
928
929         /* avr1 can do "ld r,Z" and "st Z,r" but no other pointer
930            registers, no predecrement, no postincrement.  */
931         if (!avr_opt.all_opcodes && (op_mask & 0x100F)
932             && !(avr_mcu->isa & AVR_ISA_SRAM))
933           as_bad (_("addressing mode not supported"));
934       }
935       break;
936
937     case 'z':
938       if (*str == '-')
939         as_bad (_("can't predecrement"));
940
941       if (! (*str == 'z' || *str == 'Z'))
942         as_bad (_("pointer register Z required"));
943
944       str = skip_space (str + 1);
945
946       if (*str == '+')
947         {
948           ++str;
949           char *s;
950           for (s = opcode->opcode; *s; ++s)
951             {
952               if (*s == '+')
953                 op_mask |= (1 << (15 - (s - opcode->opcode)));
954             }
955         }
956
957       /* attiny26 can do "lpm" and "lpm r,Z" but not "lpm r,Z+".  */
958       if (!avr_opt.all_opcodes
959           && (op_mask & 0x0001)
960           && !(avr_mcu->isa & AVR_ISA_MOVW))
961         as_bad (_("postincrement not supported"));
962       break;
963
964     case 'b':
965       {
966         char c = TOLOWER (*str++);
967
968         if (c == 'y')
969           op_mask |= 0x8;
970         else if (c != 'z')
971           as_bad (_("pointer register (Y or Z) required"));
972         str = skip_space (str);
973         if (*str++ == '+')
974           {
975             input_line_pointer = str;
976             avr_offset_expression (& op_expr);
977             str = input_line_pointer;
978             fix_new_exp (frag_now, where, 3,
979                          &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_6);
980           }
981       }
982       break;
983
984     case 'h':
985       str = parse_exp (str, &op_expr);
986       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
987                    &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_CALL);
988       break;
989
990     case 'L':
991       str = parse_exp (str, &op_expr);
992       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
993                    &op_expr, TRUE, BFD_RELOC_AVR_13_PCREL);
994       break;
995
996     case 'l':
997       str = parse_exp (str, &op_expr);
998       fix_new_exp (frag_now, where, opcode->insn_size * 2,
999                    &op_expr, TRUE, BFD_RELOC_AVR_7_PCREL);
1000       break;
1001
1002     case 'i':
1003       str = parse_exp (str, &op_expr);
1004       fix_new_exp (frag_now, where + 2, opcode->insn_size * 2,
1005                    &op_expr, FALSE, BFD_RELOC_16);
1006       break;
1007
1008     case 'M':
1009       {
1010         bfd_reloc_code_real_type r_type;
1011
1012         input_line_pointer = str;
1013         r_type = avr_ldi_expression (&op_expr);
1014         str = input_line_pointer;
1015         fix_new_exp (frag_now, where, 3,
1016                      &op_expr, FALSE, r_type);
1017       }
1018       break;
1019
1020     case 'n':
1021       {
1022         unsigned int x;
1023
1024         x = ~avr_get_constant (str, 255);
1025         str = input_line_pointer;
1026         op_mask |= (x & 0xf) | ((x << 4) & 0xf00);
1027       }
1028       break;
1029
1030     case 'K':
1031       input_line_pointer = str;
1032       avr_offset_expression (& op_expr);
1033       str = input_line_pointer;
1034       fix_new_exp (frag_now, where, 3,
1035                    & op_expr, FALSE, BFD_RELOC_AVR_6_ADIW);
1036       break;
1037
1038     case 'S':
1039     case 's':
1040       {
1041         unsigned int x;
1042
1043         x = avr_get_constant (str, 7);
1044         str = input_line_pointer;
1045         if (*op == 'S')
1046           x <<= 4;
1047         op_mask |= x;
1048       }
1049       break;
1050
1051     case 'P':
1052       {
1053         unsigned int x;
1054
1055         x = avr_get_constant (str, 63);
1056         str = input_line_pointer;
1057         op_mask |= (x & 0xf) | ((x & 0x30) << 5);
1058       }
1059       break;
1060
1061     case 'p':
1062       {
1063         unsigned int x;
1064
1065         x = avr_get_constant (str, 31);
1066         str = input_line_pointer;
1067         op_mask |= x << 3;
1068       }
1069       break;
1070
1071     case 'E':
1072       {
1073         unsigned int x;
1074
1075         x = avr_get_constant (str, 15);
1076         str = input_line_pointer;
1077         op_mask |= (x << 4);
1078       }
1079       break;
1080
1081     case '?':
1082       break;
1083
1084     default:
1085       as_bad (_("unknown constraint `%c'"), *op);
1086     }
1087
1088   *line = str;
1089   return op_mask;
1090 }
1091
1092 /* Parse instruction operands.
1093    Return binary opcode.  */
1094
1095 static unsigned int
1096 avr_operands (struct avr_opcodes_s *opcode, char **line)
1097 {
1098   char *op = opcode->constraints;
1099   unsigned int bin = opcode->bin_opcode;
1100   char *frag = frag_more (opcode->insn_size * 2);
1101   char *str = *line;
1102   int where = frag - frag_now->fr_literal;
1103   static unsigned int prev = 0;  /* Previous opcode.  */
1104
1105   /* Opcode have operands.  */
1106   if (*op)
1107     {
1108       unsigned int reg1 = 0;
1109       unsigned int reg2 = 0;
1110       int reg1_present = 0;
1111       int reg2_present = 0;
1112
1113       /* Parse first operand.  */
1114       if (REGISTER_P (*op))
1115         reg1_present = 1;
1116       reg1 = avr_operand (opcode, where, op, &str);
1117       ++op;
1118
1119       /* Parse second operand.  */
1120       if (*op)
1121         {
1122           if (*op == ',')
1123             ++op;
1124
1125           if (*op == '=')
1126             {
1127               reg2 = reg1;
1128               reg2_present = 1;
1129             }
1130           else
1131             {
1132               if (REGISTER_P (*op))
1133                 reg2_present = 1;
1134
1135               str = skip_space (str);
1136               if (*str++ != ',')
1137                 as_bad (_("`,' required"));
1138               str = skip_space (str);
1139
1140               reg2 = avr_operand (opcode, where, op, &str);
1141             }
1142
1143           if (reg1_present && reg2_present)
1144             reg2 = (reg2 & 0xf) | ((reg2 << 5) & 0x200);
1145           else if (reg2_present)
1146             reg2 <<= 4;
1147         }
1148       if (reg1_present)
1149         reg1 <<= 4;
1150       bin |= reg1 | reg2;
1151     }
1152
1153   /* Detect undefined combinations (like ld r31,Z+).  */
1154   if (!avr_opt.all_opcodes && AVR_UNDEF_P (bin))
1155     as_warn (_("undefined combination of operands"));
1156
1157   if (opcode->insn_size == 2)
1158     {
1159       /* Warn if the previous opcode was cpse/sbic/sbis/sbrc/sbrs
1160          (AVR core bug, fixed in the newer devices).  */
1161       if (!(avr_opt.no_skip_bug ||
1162             (avr_mcu->isa & (AVR_ISA_MUL | AVR_ISA_MOVW)))
1163           && AVR_SKIP_P (prev))
1164         as_warn (_("skipping two-word instruction"));
1165
1166       bfd_putl32 ((bfd_vma) bin, frag);
1167     }
1168   else
1169     bfd_putl16 ((bfd_vma) bin, frag);
1170
1171   prev = bin;
1172   *line = str;
1173   return bin;
1174 }
1175
1176 /* GAS will call this function for each section at the end of the assembly,
1177    to permit the CPU backend to adjust the alignment of a section.  */
1178
1179 valueT
1180 md_section_align (asection *seg, valueT addr)
1181 {
1182   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, seg);
1183   return ((addr + (1 << align) - 1) & (-1 << align));
1184 }
1185
1186 /* If you define this macro, it should return the offset between the
1187    address of a PC relative fixup and the position from which the PC
1188    relative adjustment should be made.  On many processors, the base
1189    of a PC relative instruction is the next instruction, so this
1190    macro would return the length of an instruction.  */
1191
1192 long
1193 md_pcrel_from_section (fixS *fixp, segT sec)
1194 {
1195   if (fixp->fx_addsy != (symbolS *) NULL
1196       && (!S_IS_DEFINED (fixp->fx_addsy)
1197           || (S_GET_SEGMENT (fixp->fx_addsy) != sec)))
1198     return 0;
1199
1200   return fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1201 }
1202
1203 /* GAS will call this for each fixup.  It should store the correct
1204    value in the object file.  */
1205
1206 void
1207 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT * valP, segT seg)
1208 {
1209   unsigned char *where;
1210   unsigned long insn;
1211   long value = *valP;
1212
1213   if (fixP->fx_addsy == (symbolS *) NULL)
1214     fixP->fx_done = 1;
1215
1216   else if (fixP->fx_pcrel)
1217     {
1218       segT s = S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy);
1219
1220       if (s == seg || s == absolute_section)
1221         {
1222           value += S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy);
1223           fixP->fx_done = 1;
1224         }
1225     }
1226
1227   /* We don't actually support subtracting a symbol.  */
1228   if (fixP->fx_subsy != (symbolS *) NULL)
1229     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _("expression too complex"));
1230
1231   switch (fixP->fx_r_type)
1232     {
1233     default:
1234       fixP->fx_no_overflow = 1;
1235       break;
1236     case BFD_RELOC_AVR_7_PCREL:
1237     case BFD_RELOC_AVR_13_PCREL:
1238     case BFD_RELOC_32:
1239     case BFD_RELOC_16:
1240     case BFD_RELOC_AVR_CALL:
1241       break;
1242     }
1243
1244   if (fixP->fx_done)
1245     {
1246       /* Fetch the instruction, insert the fully resolved operand
1247          value, and stuff the instruction back again.  */
1248       where = (unsigned char *) fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
1249       insn = bfd_getl16 (where);
1250
1251       switch (fixP->fx_r_type)
1252         {
1253         case BFD_RELOC_AVR_7_PCREL:
1254           if (value & 1)
1255             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1256                           _("odd address operand: %ld"), value);
1257
1258           /* Instruction addresses are always right-shifted by 1.  */
1259           value >>= 1;
1260           --value;                      /* Correct PC.  */
1261
1262           if (value < -64 || value > 63)
1263             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1264                           _("operand out of range: %ld"), value);
1265           value = (value << 3) & 0x3f8;
1266           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value | insn), where);
1267           break;
1268
1269         case BFD_RELOC_AVR_13_PCREL:
1270           if (value & 1)
1271             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1272                           _("odd address operand: %ld"), value);
1273
1274           /* Instruction addresses are always right-shifted by 1.  */
1275           value >>= 1;
1276           --value;                      /* Correct PC.  */
1277
1278           if (value < -2048 || value > 2047)
1279             {
1280               /* No wrap for devices with >8K of program memory.  */
1281               if ((avr_mcu->isa & AVR_ISA_MEGA) || avr_opt.no_wrap)
1282                 as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1283                               _("operand out of range: %ld"), value);
1284             }
1285
1286           value &= 0xfff;
1287           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value | insn), where);
1288           break;
1289
1290         case BFD_RELOC_32:
1291           bfd_putl32 ((bfd_vma) value, where);
1292           break;
1293
1294         case BFD_RELOC_16:
1295           bfd_putl16 ((bfd_vma) value, where);
1296           break;
1297
1298         case BFD_RELOC_8:
1299           if (value > 255 || value < -128)
1300             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1301                            _("operand out of range: %ld"), value);
1302           *where = value;
1303           break;
1304
1305         case BFD_RELOC_AVR_16_PM:
1306           bfd_putl16 ((bfd_vma) (value >> 1), where);
1307           break;
1308
1309         case BFD_RELOC_AVR_LDI:
1310           if (value > 255)
1311             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1312                           _("operand out of range: %ld"), value);
1313           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value), where);
1314           break;
1315
1316         case BFD_RELOC_AVR_6:
1317           if ((value > 63) || (value < 0))
1318             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1319                           _("operand out of range: %ld"), value);
1320           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | ((value & 7) | ((value & (3 << 3)) << 7) | ((value & (1 << 5)) << 8)), where);
1321           break;
1322
1323         case BFD_RELOC_AVR_6_ADIW:
1324           if ((value > 63) || (value < 0))
1325             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1326                           _("operand out of range: %ld"), value);
1327           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | (value & 0xf) | ((value & 0x30) << 2), where);
1328           break;
1329
1330         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI:
1331           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value), where);
1332           break;
1333
1334         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI:
1335           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 8), where);
1336           break;
1337
1338         case BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI:
1339           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 24), where);
1340           break;
1341
1342         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI:
1343           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 16), where);
1344           break;
1345
1346         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG:
1347           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value), where);
1348           break;
1349
1350         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG:
1351           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 8), where);
1352           break;
1353
1354         case BFD_RELOC_AVR_MS8_LDI_NEG:
1355           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 24), where);
1356           break;
1357
1358         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_NEG:
1359           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 16), where);
1360           break;
1361
1362         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM:
1363           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 1), where);
1364           break;
1365
1366         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM:
1367           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 9), where);
1368           break;
1369
1370         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM:
1371           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (value >> 17), where);
1372           break;
1373
1374         case BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_PM_NEG:
1375           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 1), where);
1376           break;
1377
1378         case BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_PM_NEG:
1379           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 9), where);
1380           break;
1381
1382         case BFD_RELOC_AVR_HH8_LDI_PM_NEG:
1383           bfd_putl16 ((bfd_vma) insn | LDI_IMMEDIATE (-value >> 17), where);
1384           break;
1385
1386         case BFD_RELOC_AVR_CALL:
1387           {
1388             unsigned long x;
1389
1390             x = bfd_getl16 (where);
1391             if (value & 1)
1392               as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1393                             _("odd address operand: %ld"), value);
1394             value >>= 1;
1395             x |= ((value & 0x10000) | ((value << 3) & 0x1f00000)) >> 16;
1396             bfd_putl16 ((bfd_vma) x, where);
1397             bfd_putl16 ((bfd_vma) (value & 0xffff), where + 2);
1398           }
1399           break;
1400
1401         case BFD_RELOC_AVR_8_LO:
1402           *where = 0xff & value;
1403           break;
1404
1405         case BFD_RELOC_AVR_8_HI:
1406           *where = 0xff & (value >> 8);
1407           break;
1408
1409         case BFD_RELOC_AVR_8_HLO:
1410           *where = 0xff & (value >> 16);
1411           break;
1412
1413         default:
1414           as_fatal (_("line %d: unknown relocation type: 0x%x"),
1415                     fixP->fx_line, fixP->fx_r_type);
1416           break;
1417         }
1418     }
1419   else
1420     {
1421       switch ((int) fixP->fx_r_type)
1422         {
1423         case -BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI_NEG:
1424         case -BFD_RELOC_AVR_HI8_LDI:
1425         case -BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI_NEG:
1426         case -BFD_RELOC_AVR_LO8_LDI:
1427           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1428                         _("only constant expression allowed"));
1429           fixP->fx_done = 1;
1430           break;
1431         default:
1432           break;
1433         }
1434     }
1435 }
1436
1437 /* GAS will call this to generate a reloc, passing the resulting reloc
1438    to `bfd_install_relocation'.  This currently works poorly, as
1439    `bfd_install_relocation' often does the wrong thing, and instances of
1440    `tc_gen_reloc' have been written to work around the problems, which
1441    in turns makes it difficult to fix `bfd_install_relocation'.  */
1442
1443 /* If while processing a fixup, a reloc really needs to be created
1444    then it is done here.  */
1445
1446 arelent *
1447 tc_gen_reloc (asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED,
1448               fixS *fixp)
1449 {
1450   arelent *reloc;
1451
1452   if (fixp->fx_subsy != NULL)
1453     {
1454       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line, _("expression too complex"));
1455       return NULL;
1456     }
1457
1458   reloc = xmalloc (sizeof (arelent));
1459
1460   reloc->sym_ptr_ptr = xmalloc (sizeof (asymbol *));
1461   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
1462
1463   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1464   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixp->fx_r_type);
1465   if (reloc->howto == (reloc_howto_type *) NULL)
1466     {
1467       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
1468                     _("reloc %d not supported by object file format"),
1469                     (int) fixp->fx_r_type);
1470       return NULL;
1471     }
1472
1473   if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
1474       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
1475     reloc->address = fixp->fx_offset;
1476
1477   reloc->addend = fixp->fx_offset;
1478
1479   return reloc;
1480 }
1481
1482 void
1483 md_assemble (char *str)
1484 {
1485   struct avr_opcodes_s *opcode;
1486   char op[11];
1487
1488   str = skip_space (extract_word (str, op, sizeof (op)));
1489
1490   if (!op[0])
1491     as_bad (_("can't find opcode "));
1492
1493   opcode = (struct avr_opcodes_s *) hash_find (avr_hash, op);
1494
1495   if (opcode == NULL)
1496     {
1497       as_bad (_("unknown opcode `%s'"), op);
1498       return;
1499     }
1500
1501   /* Special case for opcodes with optional operands (lpm, elpm) -
1502      version with operands exists in avr_opcodes[] in the next entry.  */
1503
1504   if (*str && *opcode->constraints == '?')
1505     ++opcode;
1506
1507   if (!avr_opt.all_opcodes && (opcode->isa & avr_mcu->isa) != opcode->isa)
1508     as_bad (_("illegal opcode %s for mcu %s"), opcode->name, avr_mcu->name);
1509
1510   dwarf2_emit_insn (0);
1511
1512   /* We used to set input_line_pointer to the result of get_operands,
1513      but that is wrong.  Our caller assumes we don't change it.  */
1514   {
1515     char *t = input_line_pointer;
1516
1517     avr_operands (opcode, &str);
1518     if (*skip_space (str))
1519       as_bad (_("garbage at end of line"));
1520     input_line_pointer = t;
1521   }
1522 }
1523
1524 typedef struct
1525 {
1526   /* Name of the expression modifier allowed with .byte, .word, etc.  */
1527   const char *name;
1528
1529   /* Only allowed with n bytes of data.  */
1530   int nbytes;
1531
1532   /* Associated RELOC.  */
1533   bfd_reloc_code_real_type reloc;
1534
1535   /* Part of the error message.  */
1536   const char *error;
1537 } exp_mod_data_t;
1538
1539 static const exp_mod_data_t exp_mod_data[] =
1540 {
1541   /* Default, must be first.  */
1542   { "", 0, BFD_RELOC_16, "" },
1543   /* Divides by 2 to get word address.  Generate Stub.  */
1544   { "gs", 2, BFD_RELOC_AVR_16_PM, "`gs' " },
1545   { "pm", 2, BFD_RELOC_AVR_16_PM, "`pm' " },
1546   /* The following are used together with avr-gcc's __memx address space
1547      in order to initialize a 24-bit pointer variable with a 24-bit address.
1548      For address in flash, hlo8 will contain the flash segment if the
1549      symbol is located in flash. If the symbol is located in RAM; hlo8
1550      will contain 0x80 which matches avr-gcc's notion of how 24-bit RAM/flash
1551      addresses linearize address space.  */
1552   { "lo8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_LO,  "`lo8' "  },
1553   { "hi8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_HI,  "`hi8' "  },
1554   { "hlo8", 1, BFD_RELOC_AVR_8_HLO, "`hlo8' " },
1555   { "hh8",  1, BFD_RELOC_AVR_8_HLO, "`hh8' "  },
1556   /* End of list.  */
1557   { NULL, 0, 0, NULL }
1558 };
1559
1560 /* Data to pass between `avr_parse_cons_expression' and `avr_cons_fix_new'.  */
1561 static const exp_mod_data_t *pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1562
1563 /* Parse special CONS expression: pm (expression) or alternatively
1564    gs (expression).  These are used for addressing program memory.  Moreover,
1565    define lo8 (expression), hi8 (expression) and hlo8 (expression).  */
1566
1567 void
1568 avr_parse_cons_expression (expressionS *exp, int nbytes)
1569 {
1570   const exp_mod_data_t *pexp = &exp_mod_data[0];
1571   char *tmp;
1572
1573   pexp_mod_data = pexp;
1574
1575   tmp = input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer);
1576
1577   /* The first entry of exp_mod_data[] contains an entry if no
1578      expression modifier is present.  Skip it.  */
1579
1580   for (pexp++; pexp->name; pexp++)
1581     {
1582       int len = strlen (pexp->name);
1583
1584       if (nbytes == pexp->nbytes
1585           && strncasecmp (input_line_pointer, pexp->name, len) == 0)
1586         {
1587           input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer + len);
1588
1589           if (*input_line_pointer == '(')
1590             {
1591               input_line_pointer = skip_space (input_line_pointer + 1);
1592               pexp_mod_data = pexp;
1593               expression (exp);
1594
1595               if (*input_line_pointer == ')')
1596                 ++input_line_pointer;
1597               else
1598                 {
1599                   as_bad (_("`)' required"));
1600                   pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1601                 }
1602
1603               return;
1604             }
1605
1606           input_line_pointer = tmp;
1607
1608           break;
1609         }
1610     }
1611
1612   expression (exp);
1613 }
1614
1615 void
1616 avr_cons_fix_new (fragS *frag,
1617                   int where,
1618                   int nbytes,
1619                   expressionS *exp)
1620 {
1621   int bad = 0;
1622
1623   switch (pexp_mod_data->reloc)
1624     {
1625     default:
1626       if (nbytes == 1)
1627         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_8);
1628       else if (nbytes == 2)
1629         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_16);
1630       else if (nbytes == 4)
1631         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, BFD_RELOC_32);
1632       else
1633         bad = 1;
1634       break;
1635
1636     case BFD_RELOC_AVR_16_PM:
1637     case BFD_RELOC_AVR_8_LO:
1638     case BFD_RELOC_AVR_8_HI:
1639     case BFD_RELOC_AVR_8_HLO:
1640       if (nbytes == pexp_mod_data->nbytes)
1641         fix_new_exp (frag, where, nbytes, exp, FALSE, pexp_mod_data->reloc);
1642       else
1643         bad = 1;
1644       break;
1645     }
1646
1647   if (bad)
1648     as_bad (_("illegal %srelocation size: %d"), pexp_mod_data->error, nbytes);
1649
1650   pexp_mod_data = &exp_mod_data[0];
1651 }
1652
1653 static bfd_boolean
1654 mcu_has_3_byte_pc (void)
1655 {
1656   int mach = avr_mcu->mach; 
1657
1658   return mach == bfd_mach_avr6 
1659     || mach == bfd_mach_avrxmega6 
1660     || mach == bfd_mach_avrxmega7;
1661 }
1662
1663 void
1664 tc_cfi_frame_initial_instructions (void)
1665 {
1666   /* AVR6 pushes 3 bytes for calls.  */
1667   int return_size = (mcu_has_3_byte_pc () ? 3 : 2);
1668
1669   /* The CFA is the caller's stack location before the call insn.  */
1670   /* Note that the stack pointer is dwarf register number 32.  */
1671   cfi_add_CFA_def_cfa (32, return_size);
1672
1673   /* Note that AVR consistently uses post-decrement, which means that things
1674      do not line up the same way as for targers that use pre-decrement.  */
1675   cfi_add_CFA_offset (DWARF2_DEFAULT_RETURN_COLUMN, 1-return_size);
1676 }