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