gas/config/tc-frv.c

   1 /* tc-frv.c -- Assembler for the Fujitsu FRV.
   2    Copyright 2002, 2003 Free Software Foundation.
   3
   4    This file is part of GAS, the GNU Assembler.
   5
   6    GAS is free software; you can redistribute it and/or modify
   7    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
   9    any later version.
  10
  11    GAS is distributed in the hope that it will be useful,
  12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14    GNU General Public License for more details.
  15
  16    You should have received a copy of the GNU General Public License
  17    along with GAS; see the file COPYING.  If not, write to
  18    the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
  19    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
  20
  21 #include <stdio.h>
  22 #include "as.h"
  23 #include "subsegs.h"
  24 #include "symcat.h"
  25 #include "opcodes/frv-desc.h"
  26 #include "opcodes/frv-opc.h"
  27 #include "cgen.h"
  28 #include "libbfd.h"
  29 #include "elf/common.h"
  30 #include "elf/frv.h"
  31
  32 /* Structure to hold all of the different components describing
  33    an individual instruction.  */
  34 typedef struct
  35 {
  36   const CGEN_INSN *     insn;
  37   const CGEN_INSN *     orig_insn;
  38   CGEN_FIELDS           fields;
  39 #if CGEN_INT_INSN_P
  40   CGEN_INSN_INT         buffer [1];
  41 #define INSN_VALUE(buf) (*(buf))
  42 #else
  43   unsigned char         buffer [CGEN_MAX_INSN_SIZE];
  44 #define INSN_VALUE(buf) (buf)
  45 #endif
  46   char *                addr;
  47   fragS *               frag;
  48   int                   num_fixups;
  49   fixS *                fixups [GAS_CGEN_MAX_FIXUPS];
  50   int                   indices [MAX_OPERAND_INSTANCES];
  51 }
  52 frv_insn;
  53
  54 enum vliw_insn_type
  55 {
  56   VLIW_GENERIC_TYPE,            /* Don't care about this insn.  */
  57   VLIW_BRANCH_TYPE,             /* A Branch.  */
  58   VLIW_LABEL_TYPE,              /* A Label.  */
  59   VLIW_NOP_TYPE,                /* A NOP.  */
  60   VLIW_BRANCH_HAS_NOPS          /* A Branch that requires NOPS.  */
  61 };
  62
  63 /* We're going to use these in the fr_subtype field to mark
  64    whether to keep inserted nops.  */
  65
  66 #define NOP_KEEP 1              /* Keep these NOPS.  */
  67 #define NOP_DELETE 2            /* Delete these NOPS.  */
  68
  69 #define DO_COUNT    TRUE
  70 #define DONT_COUNT  FALSE
  71
  72 /* A list of insns within a VLIW insn.  */
  73 struct vliw_insn_list
  74 {
  75   /*  The type of this insn.  */
  76   enum vliw_insn_type   type;
  77
  78   /*  The corresponding gas insn information.  */
  79   const CGEN_INSN       *insn;
  80
  81   /*  For branches and labels, the symbol that is referenced.  */
  82   symbolS               *sym;
  83
  84   /*  For branches, the frag containing the single nop that was generated.  */
  85   fragS                 *snop_frag;
  86
  87   /*  For branches, the frag containing the double nop that was generated.  */
  88   fragS                 *dnop_frag;
  89
  90   /*  Pointer to raw data for this insn.  */
  91   char                  *address;
  92
  93   /* Next insn in list.  */
  94   struct vliw_insn_list *next;
  95 };
  96
  97 static struct vliw_insn_list single_nop_insn = {
  98    VLIW_NOP_TYPE, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL };
  99
 100 static struct vliw_insn_list double_nop_insn = {
 101    VLIW_NOP_TYPE, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL };
 102
 103 struct vliw_chain
 104 {
 105   int                   num;
 106   int                   insn_count;
 107   struct vliw_insn_list *insn_list;
 108   struct vliw_chain     *next;
 109 };
 110
 111 static struct vliw_chain        *vliw_chain_top;
 112 static struct vliw_chain        *current_vliw_chain;
 113 static struct vliw_chain        *previous_vliw_chain;
 114 static struct vliw_insn_list    *current_vliw_insn;
 115
 116 const char comment_chars[]        = ";";
 117 const char line_comment_chars[]   = "#";
 118 const char line_separator_chars[] = "!";
 119 const char EXP_CHARS[]            = "eE";
 120 const char FLT_CHARS[]            = "dD";
 121
 122 static FRV_VLIW vliw;
 123
 124 /* Default machine */
 125
 126 #ifdef  DEFAULT_CPU_FRV
 127 #define DEFAULT_MACHINE bfd_mach_frv
 128 #define DEFAULT_FLAGS   EF_FRV_CPU_GENERIC
 129
 130 #else
 131 #ifdef  DEFAULT_CPU_FR300
 132 #define DEFAULT_MACHINE bfd_mach_fr300
 133 #define DEFAULT_FLAGS   EF_FRV_CPU_FR300
 134
 135 #else
 136 #ifdef  DEFAULT_CPU_SIMPLE
 137 #define DEFAULT_MACHINE bfd_mach_frvsimple
 138 #define DEFAULT_FLAGS   EF_FRV_CPU_SIMPLE
 139
 140 #else
 141 #ifdef  DEFAULT_CPU_TOMCAT
 142 #define DEFAULT_MACHINE bfd_mach_frvtomcat
 143 #define DEFAULT_FLAGS   EF_FRV_CPU_TOMCAT
 144
 145 #else
 146 #ifdef  DEFAULT_CPU_FR400
 147 #define DEFAULT_MACHINE bfd_mach_fr400
 148 #define DEFAULT_FLAGS   EF_FRV_CPU_FR400
 149
 150 #else
 151 #ifdef  DEFAULT_CPU_FR550
 152 #define DEFAULT_MACHINE bfd_mach_fr550
 153 #define DEFAULT_FLAGS   EF_FRV_CPU_FR550
 154
 155 #else
 156 #define DEFAULT_MACHINE bfd_mach_fr500
 157 #define DEFAULT_FLAGS   EF_FRV_CPU_FR500
 158 #endif
 159 #endif
 160 #endif
 161 #endif
 162 #endif
 163 #endif
 164
 165 #ifdef TE_LINUX
 166 # define DEFAULT_FDPIC  EF_FRV_FDPIC
 167 #else
 168 # define DEFAULT_FDPIC  0
 169 #endif
 170
 171 static unsigned long frv_mach = bfd_mach_frv;
 172 static bfd_boolean fr400_audio;
 173
 174 /* Flags to set in the elf header */
 175 static flagword frv_flags = DEFAULT_FLAGS | DEFAULT_FDPIC;
 176
 177 static int frv_user_set_flags_p = 0;
 178 static int frv_pic_p = 0;
 179 static const char *frv_pic_flag = DEFAULT_FDPIC ? "-mfdpic" : (const char *)0;
 180
 181 /* Print tomcat-specific debugging info.  */
 182 static int tomcat_debug = 0;
 183
 184 /* Tomcat-specific NOP statistics.  */
 185 static int tomcat_stats = 0;
 186 static int tomcat_doubles = 0;
 187 static int tomcat_singles = 0;
 188
 189 /* Forward reference to static functions */
 190 static void frv_set_flags               PARAMS ((int));
 191 static void frv_pic_ptr                 PARAMS ((int));
 192 static void frv_frob_file_section       PARAMS ((bfd *, asection *, PTR));
 193
 194 /* The target specific pseudo-ops which we support.  */
 195 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
 196 {
 197   { "eflags",   frv_set_flags,          0 },
 198   { "word",     cons,                   4 },
 199   { "picptr",   frv_pic_ptr,            4 },
 200   { NULL,       NULL,                   0 }
 201 };
 202
 203 \f
 204 #define FRV_SHORTOPTS "G:"
 205 const char * md_shortopts = FRV_SHORTOPTS;
 206
 207 #define OPTION_GPR_32           (OPTION_MD_BASE)
 208 #define OPTION_GPR_64           (OPTION_MD_BASE + 1)
 209 #define OPTION_FPR_32           (OPTION_MD_BASE + 2)
 210 #define OPTION_FPR_64           (OPTION_MD_BASE + 3)
 211 #define OPTION_SOFT_FLOAT       (OPTION_MD_BASE + 4)
 212 #define OPTION_DWORD_YES        (OPTION_MD_BASE + 5)
 213 #define OPTION_DWORD_NO         (OPTION_MD_BASE + 6)
 214 #define OPTION_DOUBLE           (OPTION_MD_BASE + 7)
 215 #define OPTION_NO_DOUBLE        (OPTION_MD_BASE + 8)
 216 #define OPTION_MEDIA            (OPTION_MD_BASE + 9)
 217 #define OPTION_NO_MEDIA         (OPTION_MD_BASE + 10)
 218 #define OPTION_CPU              (OPTION_MD_BASE + 11)
 219 #define OPTION_PIC              (OPTION_MD_BASE + 12)
 220 #define OPTION_BIGPIC           (OPTION_MD_BASE + 13)
 221 #define OPTION_LIBPIC           (OPTION_MD_BASE + 14)
 222 #define OPTION_MULADD           (OPTION_MD_BASE + 15)
 223 #define OPTION_NO_MULADD        (OPTION_MD_BASE + 16)
 224 #define OPTION_TOMCAT_DEBUG     (OPTION_MD_BASE + 17)
 225 #define OPTION_TOMCAT_STATS     (OPTION_MD_BASE + 18)
 226 #define OPTION_PACK             (OPTION_MD_BASE + 19)
 227 #define OPTION_NO_PACK          (OPTION_MD_BASE + 20)
 228 #define OPTION_FDPIC            (OPTION_MD_BASE + 21)
 229 #define OPTION_NOPIC            (OPTION_MD_BASE + 22)
 230
 231 struct option md_longopts[] =
 232 {
 233   { "mgpr-32",          no_argument,            NULL, OPTION_GPR_32        },
 234   { "mgpr-64",          no_argument,            NULL, OPTION_GPR_64        },
 235   { "mfpr-32",          no_argument,            NULL, OPTION_FPR_32        },
 236   { "mfpr-64",          no_argument,            NULL, OPTION_FPR_64        },
 237   { "mhard-float",      no_argument,            NULL, OPTION_FPR_64        },
 238   { "msoft-float",      no_argument,            NULL, OPTION_SOFT_FLOAT    },
 239   { "mdword",           no_argument,            NULL, OPTION_DWORD_YES     },
 240   { "mno-dword",        no_argument,            NULL, OPTION_DWORD_NO      },
 241   { "mdouble",          no_argument,            NULL, OPTION_DOUBLE        },
 242   { "mno-double",       no_argument,            NULL, OPTION_NO_DOUBLE     },
 243   { "mmedia",           no_argument,            NULL, OPTION_MEDIA         },
 244   { "mno-media",        no_argument,            NULL, OPTION_NO_MEDIA      },
 245   { "mcpu",             required_argument,      NULL, OPTION_CPU           },
 246   { "mpic",             no_argument,            NULL, OPTION_PIC           },
 247   { "mPIC",             no_argument,            NULL, OPTION_BIGPIC        },
 248   { "mlibrary-pic",     no_argument,            NULL, OPTION_LIBPIC        },
 249   { "mmuladd",          no_argument,            NULL, OPTION_MULADD        },
 250   { "mno-muladd",       no_argument,            NULL, OPTION_NO_MULADD     },
 251   { "mtomcat-debug",    no_argument,            NULL, OPTION_TOMCAT_DEBUG  },
 252   { "mtomcat-stats",    no_argument,            NULL, OPTION_TOMCAT_STATS  },
 253   { "mpack",            no_argument,            NULL, OPTION_PACK          },
 254   { "mno-pack",         no_argument,            NULL, OPTION_NO_PACK       },
 255   { "mfdpic",           no_argument,            NULL, OPTION_FDPIC         },
 256   { "mnopic",           no_argument,            NULL, OPTION_NOPIC         },
 257   { NULL,               no_argument,            NULL, 0                 },
 258 };
 259
 260 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
 261
 262 /* What value to give to bfd_set_gp_size.  */
 263 static int g_switch_value = 8;
 264
 265 int
 266 md_parse_option (c, arg)
 267      int    c;
 268      char * arg;
 269 {
 270   switch (c)
 271     {
 272     default:
 273       return 0;
 274
 275     case 'G':
 276       g_switch_value = atoi (arg);
 277       if (! g_switch_value)
 278         frv_flags |= EF_FRV_G0;
 279       break;
 280
 281     case OPTION_GPR_32:
 282       frv_flags = (frv_flags & ~EF_FRV_GPR_MASK) | EF_FRV_GPR_32;
 283       break;
 284
 285     case OPTION_GPR_64:
 286       frv_flags = (frv_flags & ~EF_FRV_GPR_MASK) | EF_FRV_GPR_64;
 287       break;
 288
 289     case OPTION_FPR_32:
 290       frv_flags = (frv_flags & ~EF_FRV_FPR_MASK) | EF_FRV_FPR_32;
 291       break;
 292
 293     case OPTION_FPR_64:
 294       frv_flags = (frv_flags & ~EF_FRV_FPR_MASK) | EF_FRV_FPR_64;
 295       break;
 296
 297     case OPTION_SOFT_FLOAT:
 298       frv_flags = (frv_flags & ~EF_FRV_FPR_MASK) | EF_FRV_FPR_NONE;
 299       break;
 300
 301     case OPTION_DWORD_YES:
 302       frv_flags = (frv_flags & ~EF_FRV_DWORD_MASK) | EF_FRV_DWORD_YES;
 303       break;
 304
 305     case OPTION_DWORD_NO:
 306       frv_flags = (frv_flags & ~EF_FRV_DWORD_MASK) | EF_FRV_DWORD_NO;
 307       break;
 308
 309     case OPTION_DOUBLE:
 310       frv_flags |= EF_FRV_DOUBLE;
 311       break;
 312
 313     case OPTION_NO_DOUBLE:
 314       frv_flags &= ~EF_FRV_DOUBLE;
 315       break;
 316
 317     case OPTION_MEDIA:
 318       frv_flags |= EF_FRV_MEDIA;
 319       break;
 320
 321     case OPTION_NO_MEDIA:
 322       frv_flags &= ~EF_FRV_MEDIA;
 323       break;
 324
 325     case OPTION_MULADD:
 326       frv_flags |= EF_FRV_MULADD;
 327       break;
 328
 329     case OPTION_NO_MULADD:
 330       frv_flags &= ~EF_FRV_MULADD;
 331       break;
 332
 333     case OPTION_PACK:
 334       frv_flags &= ~EF_FRV_NOPACK;
 335       break;
 336
 337     case OPTION_NO_PACK:
 338       frv_flags |= EF_FRV_NOPACK;
 339       break;
 340
 341     case OPTION_CPU:
 342       {
 343         char *p;
 344         int cpu_flags = EF_FRV_CPU_GENERIC;
 345
 346         /* Identify the processor type */
 347         p = arg;
 348         if (strcmp (p, "frv") == 0)
 349           {
 350             cpu_flags = EF_FRV_CPU_GENERIC;
 351             frv_mach = bfd_mach_frv;
 352           }
 353
 354         else if (strcmp (p, "fr500") == 0)
 355           {
 356             cpu_flags = EF_FRV_CPU_FR500;
 357             frv_mach = bfd_mach_fr500;
 358           }
 359
 360         else if (strcmp (p, "fr550") == 0)
 361           {
 362             cpu_flags = EF_FRV_CPU_FR550;
 363             frv_mach = bfd_mach_fr550;
 364           }
 365
 366         else if (strcmp (p, "fr450") == 0)
 367           {
 368             cpu_flags = EF_FRV_CPU_FR450;
 369             frv_mach = bfd_mach_fr450;
 370           }
 371
 372         else if (strcmp (p, "fr405") == 0)
 373           {
 374             cpu_flags = EF_FRV_CPU_FR405;
 375             frv_mach = bfd_mach_fr400;
 376             fr400_audio = TRUE;
 377           }
 378
 379         else if (strcmp (p, "fr400") == 0)
 380           {
 381             cpu_flags = EF_FRV_CPU_FR400;
 382             frv_mach = bfd_mach_fr400;
 383             fr400_audio = FALSE;
 384           }
 385
 386         else if (strcmp (p, "fr300") == 0)
 387           {
 388             cpu_flags = EF_FRV_CPU_FR300;
 389             frv_mach = bfd_mach_fr300;
 390           }
 391
 392         else if (strcmp (p, "simple") == 0)
 393           {
 394             cpu_flags = EF_FRV_CPU_SIMPLE;
 395             frv_mach = bfd_mach_frvsimple;
 396             frv_flags |= EF_FRV_NOPACK;
 397           }
 398
 399         else if (strcmp (p, "tomcat") == 0)
 400           {
 401             cpu_flags = EF_FRV_CPU_TOMCAT;
 402             frv_mach = bfd_mach_frvtomcat;
 403           }
 404
 405         else
 406           {
 407             as_fatal ("Unknown cpu -mcpu=%s", arg);
 408             return 0;
 409           }
 410
 411         frv_flags = (frv_flags & ~EF_FRV_CPU_MASK) | cpu_flags;
 412       }
 413       break;
 414
 415     case OPTION_PIC:
 416       frv_flags |= EF_FRV_PIC;
 417       frv_pic_p = 1;
 418       frv_pic_flag = "-fpic";
 419       break;
 420
 421     case OPTION_BIGPIC:
 422       frv_flags |= EF_FRV_BIGPIC;
 423       frv_pic_p = 1;
 424       frv_pic_flag = "-fPIC";
 425       break;
 426
 427     case OPTION_LIBPIC:
 428       frv_flags |= (EF_FRV_LIBPIC | EF_FRV_G0);
 429       frv_pic_p = 1;
 430       frv_pic_flag = "-mlibrary-pic";
 431       g_switch_value = 0;
 432       break;
 433
 434     case OPTION_FDPIC:
 435       frv_flags |= EF_FRV_FDPIC;
 436       frv_pic_flag = "-mfdpic";
 437       break;
 438
 439     case OPTION_NOPIC:
 440       frv_flags &= ~(EF_FRV_FDPIC | EF_FRV_PIC
 441                      | EF_FRV_BIGPIC | EF_FRV_LIBPIC);
 442       frv_pic_flag = 0;
 443       break;
 444
 445     case OPTION_TOMCAT_DEBUG:
 446       tomcat_debug = 1;
 447       break;
 448
 449     case OPTION_TOMCAT_STATS:
 450       tomcat_stats = 1;
 451       break;
 452     }
 453
 454   return 1;
 455 }
 456
 457 void
 458 md_show_usage (stream)
 459   FILE * stream;
 460 {
 461   fprintf (stream, _("FRV specific command line options:\n"));
 462   fprintf (stream, _("-G n         Data >= n bytes is in small data area\n"));
 463   fprintf (stream, _("-mgpr-32     Note 32 gprs are used\n"));
 464   fprintf (stream, _("-mgpr-64     Note 64 gprs are used\n"));
 465   fprintf (stream, _("-mfpr-32     Note 32 fprs are used\n"));
 466   fprintf (stream, _("-mfpr-64     Note 64 fprs are used\n"));
 467   fprintf (stream, _("-msoft-float Note software fp is used\n"));
 468   fprintf (stream, _("-mdword      Note stack is aligned to a 8 byte boundary\n"));
 469   fprintf (stream, _("-mno-dword   Note stack is aligned to a 4 byte boundary\n"));
 470   fprintf (stream, _("-mdouble     Note fp double insns are used\n"));
 471   fprintf (stream, _("-mmedia      Note media insns are used\n"));
 472   fprintf (stream, _("-mmuladd     Note multiply add/subtract insns are used\n"));
 473   fprintf (stream, _("-mpack       Note instructions are packed\n"));
 474   fprintf (stream, _("-mno-pack    Do not allow instructions to be packed\n"));
 475   fprintf (stream, _("-mpic        Note small position independent code\n"));
 476   fprintf (stream, _("-mPIC        Note large position independent code\n"));
 477   fprintf (stream, _("-mlibrary-pic Compile library for large position indepedent code\n"));
 478   fprintf (stream, _("-mfdpic      Assemble for the FDPIC ABI\n"));
 479   fprintf (stream, _("-mnopic      Disable -mpic, -mPIC, -mlibrary-pic and -mfdpic\n"));
 480   fprintf (stream, _("-mcpu={fr500|fr550|fr400|fr405|fr450|fr300|frv|simple|tomcat}\n"));
 481   fprintf (stream, _("             Record the cpu type\n"));
 482   fprintf (stream, _("-mtomcat-stats Print out stats for tomcat workarounds\n"));
 483   fprintf (stream, _("-mtomcat-debug Debug tomcat workarounds\n"));
 484 }
 485
 486 \f
 487 void
 488 md_begin ()
 489 {
 490   /* Initialize the `cgen' interface.  */
 491
 492   /* Set the machine number and endian.  */
 493   gas_cgen_cpu_desc = frv_cgen_cpu_open (CGEN_CPU_OPEN_MACHS, 0,
 494                                          CGEN_CPU_OPEN_ENDIAN,
 495                                          CGEN_ENDIAN_BIG,
 496                                          CGEN_CPU_OPEN_END);
 497   frv_cgen_init_asm (gas_cgen_cpu_desc);
 498
 499   /* This is a callback from cgen to gas to parse operands.  */
 500   cgen_set_parse_operand_fn (gas_cgen_cpu_desc, gas_cgen_parse_operand);
 501
 502   /* Set the ELF flags if desired. */
 503   if (frv_flags)
 504     bfd_set_private_flags (stdoutput, frv_flags);
 505
 506   /* Set the machine type */
 507   bfd_default_set_arch_mach (stdoutput, bfd_arch_frv, frv_mach);
 508
 509   /* Set up gp size so we can put local common items in .sbss */
 510   bfd_set_gp_size (stdoutput, g_switch_value);
 511
 512   frv_vliw_reset (& vliw, frv_mach, frv_flags);
 513 }
 514
 515 bfd_boolean
 516 frv_md_fdpic_enabled (void)
 517 {
 518   return (frv_flags & EF_FRV_FDPIC) != 0;
 519 }
 520
 521 int chain_num = 0;
 522
 523 struct vliw_insn_list *frv_insert_vliw_insn PARAMS ((bfd_boolean));
 524
 525 struct vliw_insn_list *
 526 frv_insert_vliw_insn (count)
 527       bfd_boolean count;
 528 {
 529   struct vliw_insn_list *vliw_insn_list_entry;
 530   struct vliw_chain     *vliw_chain_entry;
 531
 532   if (current_vliw_chain == NULL)
 533     {
 534       vliw_chain_entry = (struct vliw_chain *) xmalloc (sizeof (struct vliw_chain));
 535       vliw_chain_entry->insn_count = 0;
 536       vliw_chain_entry->insn_list  = NULL;
 537       vliw_chain_entry->next       = NULL;
 538       vliw_chain_entry->num        = chain_num++;
 539
 540       if (!vliw_chain_top)
 541         vliw_chain_top = vliw_chain_entry;
 542       current_vliw_chain = vliw_chain_entry;
 543       if (previous_vliw_chain)
 544         previous_vliw_chain->next = vliw_chain_entry;
 545     }
 546
 547   vliw_insn_list_entry = (struct vliw_insn_list *) xmalloc (sizeof (struct vliw_insn_list));
 548   vliw_insn_list_entry->type      = VLIW_GENERIC_TYPE;
 549   vliw_insn_list_entry->insn      = NULL;
 550   vliw_insn_list_entry->sym       = NULL;
 551   vliw_insn_list_entry->snop_frag = NULL;
 552   vliw_insn_list_entry->dnop_frag = NULL;
 553   vliw_insn_list_entry->next      = NULL;
 554
 555   if (count)
 556     current_vliw_chain->insn_count++;
 557
 558   if (current_vliw_insn)
 559     current_vliw_insn->next = vliw_insn_list_entry;
 560   current_vliw_insn = vliw_insn_list_entry;
 561
 562   if (!current_vliw_chain->insn_list)
 563     current_vliw_chain->insn_list = current_vliw_insn;
 564
 565   return vliw_insn_list_entry;
 566 }
 567
 568   /* Identify the following cases:
 569
 570      1) A VLIW insn that contains both a branch and the branch destination.
 571         This requires the insertion of two vliw instructions before the
 572         branch.  The first consists of two nops.  The second consists of
 573         a single nop.
 574
 575      2) A single instruction VLIW insn which is the destination of a branch
 576         that is in the next VLIW insn.  This requires the insertion of a vliw
 577         insn containing two nops before the branch.
 578
 579      3) A double instruction VLIW insn which contains the destination of a
 580         branch that is in the next VLIW insn.  This requires the insertion of
 581         a VLIW insn containing a single nop before the branch.
 582
 583      4) A single instruction VLIW insn which contains branch destination (x),
 584         followed by a single instruction VLIW insn which does not contain
 585         the branch to (x), followed by a VLIW insn which does contain the branch
 586         to (x).  This requires the insertion of a VLIW insn containing a single
 587         nop before the VLIW instruction containing the branch.
 588
 589   */
 590 #define FRV_IS_NOP(insn) (insn.buffer[0] == FRV_NOP_PACK || insn.buffer[0] == FRV_NOP_NOPACK)
 591 #define FRV_NOP_PACK   0x00880000  /* ori.p  gr0,0,gr0 */
 592 #define FRV_NOP_NOPACK 0x80880000  /* ori    gr0,0,gr0 */
 593
 594 /* Check a vliw insn for an insn of type containing the sym passed in label_sym.  */
 595
 596 static struct vliw_insn_list *frv_find_in_vliw
 597   PARAMS ((enum vliw_insn_type, struct vliw_chain *, symbolS *));
 598
 599 static struct vliw_insn_list *
 600 frv_find_in_vliw (vliw_insn_type, this_chain, label_sym)
 601     enum vliw_insn_type vliw_insn_type;
 602     struct vliw_chain *this_chain;
 603     symbolS *label_sym;
 604 {
 605
 606   struct vliw_insn_list *the_insn;
 607
 608   if (!this_chain)
 609     return NULL;
 610
 611   for (the_insn = this_chain->insn_list; the_insn; the_insn = the_insn->next)
 612     {
 613       if (the_insn->type == vliw_insn_type
 614           && the_insn->sym == label_sym)
 615         return the_insn;
 616     }
 617
 618   return NULL;
 619 }
 620
 621 enum vliw_nop_type
 622 {
 623   /* A Vliw insn containing a single nop insn.  */
 624   VLIW_SINGLE_NOP,
 625
 626   /* A Vliw insn containing two nop insns.  */
 627   VLIW_DOUBLE_NOP,
 628
 629   /* Two vliw insns.  The first containing two nop insns.
 630      The second contain a single nop insn.  */
 631   VLIW_DOUBLE_THEN_SINGLE_NOP
 632 };
 633
 634 static void frv_debug_tomcat PARAMS ((struct vliw_chain *));
 635
 636 static void
 637 frv_debug_tomcat (start_chain)
 638    struct vliw_chain *start_chain;
 639 {
 640    struct vliw_chain *this_chain;
 641    struct vliw_insn_list *this_insn;
 642    int i = 1;
 643
 644   for (this_chain = start_chain; this_chain; this_chain = this_chain->next, i++)
 645     {
 646       fprintf (stderr, "\nVliw Insn #%d, #insns: %d\n", i, this_chain->insn_count);
 647
 648       for (this_insn = this_chain->insn_list; this_insn; this_insn = this_insn->next)
 649         {
 650           if (this_insn->type == VLIW_LABEL_TYPE)
 651             fprintf (stderr, "Label Value: %d\n", (int) this_insn->sym);
 652           else if (this_insn->type == VLIW_BRANCH_TYPE)
 653             fprintf (stderr, "%s to %d\n", this_insn->insn->base->name, (int) this_insn->sym);
 654           else if (this_insn->type == VLIW_BRANCH_HAS_NOPS)
 655             fprintf (stderr, "nop'd %s to %d\n", this_insn->insn->base->name, (int) this_insn->sym);
 656           else if (this_insn->type == VLIW_NOP_TYPE)
 657             fprintf (stderr, "Nop\n");
 658           else
 659             fprintf (stderr, "  %s\n", this_insn->insn->base->name);
 660         }
 661    }
 662 }
 663
 664 static void frv_adjust_vliw_count PARAMS ((struct vliw_chain *));
 665
 666 static void
 667 frv_adjust_vliw_count (this_chain)
 668     struct vliw_chain *this_chain;
 669 {
 670   struct vliw_insn_list *this_insn;
 671
 672   this_chain->insn_count = 0;
 673
 674   for (this_insn = this_chain->insn_list;
 675        this_insn;
 676        this_insn = this_insn->next)
 677     {
 678       if (this_insn->type != VLIW_LABEL_TYPE)
 679         this_chain->insn_count++;
 680     }
 681
 682 }
 683
 684 /* Insert the desired nop combination in the vliw chain before insert_before_insn.
 685    Rechain the vliw insn.  */
 686
 687 static struct vliw_chain *frv_tomcat_shuffle
 688   PARAMS ((enum vliw_nop_type, struct vliw_chain *, struct vliw_insn_list *));
 689
 690 static struct vliw_chain *
 691 frv_tomcat_shuffle (this_nop_type, vliw_to_split, insert_before_insn)
 692    enum vliw_nop_type    this_nop_type;
 693    struct vliw_chain     *vliw_to_split;
 694    struct vliw_insn_list *insert_before_insn;
 695 {
 696
 697   bfd_boolean pack_prev = FALSE;
 698   struct vliw_chain *return_me = NULL;
 699   struct vliw_insn_list *prev_insn = NULL;
 700   struct vliw_insn_list *curr_insn = vliw_to_split->insn_list;
 701
 702   struct vliw_chain *double_nop = (struct vliw_chain *) xmalloc (sizeof (struct vliw_chain));
 703   struct vliw_chain *single_nop = (struct vliw_chain *) xmalloc (sizeof (struct vliw_chain));
 704   struct vliw_chain *second_part = (struct vliw_chain *) xmalloc (sizeof (struct vliw_chain));
 705   struct vliw_chain *curr_vliw = vliw_chain_top;
 706   struct vliw_chain *prev_vliw = NULL;
 707
 708   while (curr_insn && curr_insn != insert_before_insn)
 709     {
 710       /* We can't set the packing bit on a label.  If we have the case
 711          label 1:
 712          label 2:
 713          label 3:
 714            branch that needs nops
 715         Then don't set pack bit later.  */
 716
 717       if (curr_insn->type != VLIW_LABEL_TYPE)
 718         pack_prev = TRUE;
 719       prev_insn = curr_insn;
 720       curr_insn = curr_insn->next;
 721     }
 722
 723   while (curr_vliw && curr_vliw != vliw_to_split)
 724     {
 725       prev_vliw = curr_vliw;
 726       curr_vliw = curr_vliw->next;
 727     }
 728
 729   switch (this_nop_type)
 730     {
 731     case VLIW_SINGLE_NOP:
 732       if (!prev_insn)
 733         {
 734         /* Branch is first,  Insert the NOP prior to this vliw insn.  */
 735         if (prev_vliw)
 736           prev_vliw->next = single_nop;
 737         else
 738           vliw_chain_top = single_nop;
 739         single_nop->next = vliw_to_split;
 740         vliw_to_split->insn_list->type = VLIW_BRANCH_HAS_NOPS;
 741         return_me = vliw_to_split;
 742         }
 743       else
 744         {
 745           /* Set the packing bit on the previous insn.  */
 746           if (pack_prev)
 747             {
 748               unsigned char *buffer = prev_insn->address;
 749               buffer[0] |= 0x80;
 750             }
 751           /* The branch is in the middle.  Split this vliw insn into first
 752              and second parts.  Insert the NOP inbetween.  */
 753
 754           second_part->insn_list = insert_before_insn;
 755           second_part->insn_list->type = VLIW_BRANCH_HAS_NOPS;
 756           second_part->next      = vliw_to_split->next;
 757           frv_adjust_vliw_count (second_part);
 758
 759           single_nop->next       = second_part;
 760
 761           vliw_to_split->next    = single_nop;
 762           prev_insn->next        = NULL;
 763
 764           return_me = second_part;
 765           frv_adjust_vliw_count (vliw_to_split);
 766         }
 767       break;
 768
 769     case VLIW_DOUBLE_NOP:
 770       if (!prev_insn)
 771         {
 772         /* Branch is first,  Insert the NOP prior to this vliw insn.  */
 773         if (prev_vliw)
 774           prev_vliw->next = double_nop;
 775         else
 776           vliw_chain_top = double_nop;
 777
 778         double_nop->next = vliw_to_split;
 779         return_me = vliw_to_split;
 780         vliw_to_split->insn_list->type = VLIW_BRANCH_HAS_NOPS;
 781         }
 782       else
 783         {
 784           /* Set the packing bit on the previous insn.  */
 785           if (pack_prev)
 786             {
 787               unsigned char *buffer = prev_insn->address;
 788               buffer[0] |= 0x80;
 789             }
 790
 791         /* The branch is in the middle.  Split this vliw insn into first
 792            and second parts.  Insert the NOP inbetween.  */
 793           second_part->insn_list = insert_before_insn;
 794           second_part->insn_list->type = VLIW_BRANCH_HAS_NOPS;
 795           second_part->next      = vliw_to_split->next;
 796           frv_adjust_vliw_count (second_part);
 797
 798           double_nop->next       = second_part;
 799
 800           vliw_to_split->next    = single_nop;
 801           prev_insn->next        = NULL;
 802           frv_adjust_vliw_count (vliw_to_split);
 803
 804           return_me = second_part;
 805         }
 806       break;
 807
 808     case VLIW_DOUBLE_THEN_SINGLE_NOP:
 809       double_nop->next = single_nop;
 810       double_nop->insn_count = 2;
 811       double_nop->insn_list = &double_nop_insn;
 812       single_nop->insn_count = 1;
 813       single_nop->insn_list = &single_nop_insn;
 814
 815       if (!prev_insn)
 816         {
 817           /* The branch is the first insn in this vliw.  Don't split the vliw.  Insert
 818              the nops prior to this vliw.  */
 819           if (prev_vliw)
 820             prev_vliw->next = double_nop;
 821           else
 822             vliw_chain_top = double_nop;
 823
 824           single_nop->next = vliw_to_split;
 825           return_me = vliw_to_split;
 826           vliw_to_split->insn_list->type = VLIW_BRANCH_HAS_NOPS;
 827         }
 828       else
 829         {
 830           /* Set the packing bit on the previous insn.  */
 831           if (pack_prev)
 832             {
 833               unsigned char *buffer = prev_insn->address;
 834               buffer[0] |= 0x80;
 835             }
 836
 837           /* The branch is in the middle of this vliw insn.  Split into first and
 838              second parts.  Insert the nop vliws in between.  */
 839           second_part->insn_list = insert_before_insn;
 840           second_part->insn_list->type = VLIW_BRANCH_HAS_NOPS;
 841           second_part->next      = vliw_to_split->next;
 842           frv_adjust_vliw_count (second_part);
 843
 844           single_nop->next       = second_part;
 845
 846           vliw_to_split->next    = double_nop;
 847           prev_insn->next        = NULL;
 848           frv_adjust_vliw_count (vliw_to_split);
 849
 850           return_me = second_part;
 851         }
 852       break;
 853     }
 854
 855   return return_me;
 856 }
 857
 858 static void frv_tomcat_analyze_vliw_chains PARAMS ((void));
 859
 860 static void
 861 frv_tomcat_analyze_vliw_chains ()
 862 {
 863   struct vliw_chain *vliw1 = NULL;
 864   struct vliw_chain *vliw2 = NULL;
 865   struct vliw_chain *vliw3 = NULL;
 866
 867   struct vliw_insn_list *this_insn = NULL;
 868   struct vliw_insn_list *temp_insn = NULL;
 869
 870   /* We potentially need to look at three VLIW insns to determine if the
 871      workaround is required.  Set them up.  Ignore existing nops during analysis. */
 872
 873 #define FRV_SET_VLIW_WINDOW(VLIW1, VLIW2, VLIW3) \
 874   if (VLIW1 && VLIW1->next)                      \
 875     VLIW2 = VLIW1->next;                         \
 876   else                                           \
 877     VLIW2 = NULL;                                \
 878   if (VLIW2 && VLIW2->next)                      \
 879     VLIW3 = VLIW2->next;                         \
 880   else                                           \
 881     VLIW3 = NULL
 882
 883   vliw1 = vliw_chain_top;
 884
 885 workaround_top:
 886
 887   FRV_SET_VLIW_WINDOW (vliw1, vliw2, vliw3);
 888
 889   if (!vliw1)
 890     return;
 891
 892   if (vliw1->insn_count == 1)
 893     {
 894       /* check vliw1 for a label. */
 895       if (vliw1->insn_list->type == VLIW_LABEL_TYPE)
 896         {
 897           temp_insn = frv_find_in_vliw (VLIW_BRANCH_TYPE, vliw2, vliw1->insn_list->sym);
 898           if (temp_insn)
 899             {
 900               vliw1 = frv_tomcat_shuffle (VLIW_DOUBLE_NOP, vliw2, vliw1->insn_list);
 901               temp_insn->dnop_frag->fr_subtype = NOP_KEEP;
 902               vliw1 = vliw1->next;
 903               if (tomcat_stats)
 904                 tomcat_doubles++;
 905               goto workaround_top;
 906             }
 907           else if (vliw2
 908                    && vliw2->insn_count == 1
 909                    && (temp_insn = frv_find_in_vliw (VLIW_BRANCH_TYPE, vliw3, vliw1->insn_list->sym)) != NULL)
 910             {
 911               temp_insn->snop_frag->fr_subtype = NOP_KEEP;
 912               vliw1 = frv_tomcat_shuffle (VLIW_SINGLE_NOP, vliw3, vliw3->insn_list);
 913               if (tomcat_stats)
 914                 tomcat_singles++;
 915               goto workaround_top;
 916             }
 917         }
 918     }
 919
 920   if (vliw1->insn_count == 2)
 921     {
 922       struct vliw_insn_list *this_insn;
 923
 924       /* check vliw1 for a label. */
 925       for (this_insn = vliw1->insn_list; this_insn; this_insn = this_insn->next)
 926         {
 927           if (this_insn->type == VLIW_LABEL_TYPE)
 928             {
 929               if ((temp_insn = frv_find_in_vliw (VLIW_BRANCH_TYPE, vliw2, this_insn->sym)) != NULL)
 930                 {
 931                   temp_insn->snop_frag->fr_subtype = NOP_KEEP;
 932                   vliw1 = frv_tomcat_shuffle (VLIW_SINGLE_NOP, vliw2, this_insn);
 933                   if (tomcat_stats)
 934                     tomcat_singles++;
 935                 }
 936               else
 937                 vliw1 = vliw1->next;
 938               goto workaround_top;
 939             }
 940         }
 941     }
 942   /* Examine each insn in this VLIW.  Look for the workaround criteria.  */
 943   for (this_insn = vliw1->insn_list; this_insn; this_insn = this_insn->next)
 944     {
 945       /* Don't look at labels or nops.  */
 946       while (this_insn
 947              && (this_insn->type == VLIW_LABEL_TYPE
 948                  || this_insn->type == VLIW_NOP_TYPE
 949                  || this_insn->type == VLIW_BRANCH_HAS_NOPS))
 950         this_insn = this_insn->next;
 951
 952       if (!this_insn)
 953         {
 954           vliw1 = vliw2;
 955           goto workaround_top;
 956         }
 957
 958       if (frv_is_branch_insn (this_insn->insn))
 959         {
 960           if ((temp_insn = frv_find_in_vliw (VLIW_LABEL_TYPE, vliw1, this_insn->sym)) != NULL)
 961             {
 962               /* Insert [nop/nop] [nop] before branch.  */
 963               this_insn->snop_frag->fr_subtype = NOP_KEEP;
 964               this_insn->dnop_frag->fr_subtype = NOP_KEEP;
 965               vliw1 = frv_tomcat_shuffle (VLIW_DOUBLE_THEN_SINGLE_NOP, vliw1, this_insn);
 966               goto workaround_top;
 967             }
 968         }
 969
 970
 971     }
 972   /* This vliw insn checks out okay.  Take a look at the next one.  */
 973   vliw1 = vliw1->next;
 974   goto workaround_top;
 975 }
 976
 977 void
 978 frv_tomcat_workaround ()
 979 {
 980   if (frv_mach != bfd_mach_frvtomcat)
 981     return;
 982
 983   if (tomcat_debug)
 984     frv_debug_tomcat (vliw_chain_top);
 985
 986   frv_tomcat_analyze_vliw_chains ();
 987
 988   if (tomcat_stats)
 989     {
 990       fprintf (stderr, "Inserted %d Single Nops\n", tomcat_singles);
 991       fprintf (stderr, "Inserted %d Double Nops\n", tomcat_doubles);
 992     }
 993 }
 994
 995 static int
 996 fr550_check_insn_acc_range (frv_insn *insn, int low, int hi)
 997 {
 998   int acc;
 999   switch (CGEN_INSN_NUM (insn->insn))
1000     {
1001     case FRV_INSN_MADDACCS:
1002     case FRV_INSN_MSUBACCS:
1003     case FRV_INSN_MDADDACCS:
1004     case FRV_INSN_MDSUBACCS:
1005     case FRV_INSN_MASACCS:
1006     case FRV_INSN_MDASACCS:
1007       acc = insn->fields.f_ACC40Si;
1008       if (acc < low || acc > hi)
1009         return 1; /* out of range */
1010       acc = insn->fields.f_ACC40Sk;
1011       if (acc < low || acc > hi)
1012         return 1; /* out of range */
1013       break;
1014     case FRV_INSN_MMULHS:
1015     case FRV_INSN_MMULHU:
1016     case FRV_INSN_MMULXHS:
1017     case FRV_INSN_MMULXHU:
1018     case FRV_INSN_CMMULHS:
1019     case FRV_INSN_CMMULHU:
1020     case FRV_INSN_MQMULHS:
1021     case FRV_INSN_MQMULHU:
1022     case FRV_INSN_MQMULXHS:
1023     case FRV_INSN_MQMULXHU:
1024     case FRV_INSN_CMQMULHS:
1025     case FRV_INSN_CMQMULHU:
1026     case FRV_INSN_MMACHS:
1027     case FRV_INSN_MMRDHS:
1028     case FRV_INSN_CMMACHS:
1029     case FRV_INSN_MQMACHS:
1030     case FRV_INSN_CMQMACHS:
1031     case FRV_INSN_MQXMACHS:
1032     case FRV_INSN_MQXMACXHS:
1033     case FRV_INSN_MQMACXHS:
1034     case FRV_INSN_MCPXRS:
1035     case FRV_INSN_MCPXIS:
1036     case FRV_INSN_CMCPXRS:
1037     case FRV_INSN_CMCPXIS:
1038     case FRV_INSN_MQCPXRS:
1039     case FRV_INSN_MQCPXIS:
1040      acc = insn->fields.f_ACC40Sk;
1041       if (acc < low || acc > hi)
1042         return 1; /* out of range */
1043       break;
1044     case FRV_INSN_MMACHU:
1045     case FRV_INSN_MMRDHU:
1046     case FRV_INSN_CMMACHU:
1047     case FRV_INSN_MQMACHU:
1048     case FRV_INSN_CMQMACHU:
1049     case FRV_INSN_MCPXRU:
1050     case FRV_INSN_MCPXIU:
1051     case FRV_INSN_CMCPXRU:
1052     case FRV_INSN_CMCPXIU:
1053     case FRV_INSN_MQCPXRU:
1054     case FRV_INSN_MQCPXIU:
1055       acc = insn->fields.f_ACC40Uk;
1056       if (acc < low || acc > hi)
1057         return 1; /* out of range */
1058       break;
1059     default:
1060       break;
1061     }
1062   return 0; /* all is ok */
1063 }
1064
1065 static int
1066 fr550_check_acc_range (FRV_VLIW *vliw, frv_insn *insn)
1067 {
1068   switch ((*vliw->current_vliw)[vliw->next_slot - 1])
1069     {
1070     case UNIT_FM0:
1071     case UNIT_FM2:
1072       return fr550_check_insn_acc_range (insn, 0, 3);
1073     case UNIT_FM1:
1074     case UNIT_FM3:
1075       return fr550_check_insn_acc_range (insn, 4, 7);
1076     default:
1077       break;
1078     }
1079   return 0; /* all is ok */
1080 }
1081
1082 /* Return true if the target implements instruction INSN.  */
1083
1084 static bfd_boolean
1085 target_implements_insn_p (const CGEN_INSN *insn)
1086 {
1087   switch (frv_mach)
1088     {
1089     default:
1090       /* bfd_mach_frv or generic.  */
1091       return TRUE;
1092
1093     case bfd_mach_fr300:
1094     case bfd_mach_frvsimple:
1095       return CGEN_INSN_MACH_HAS_P (insn, MACH_SIMPLE);
1096
1097     case bfd_mach_fr400:
1098       return ((fr400_audio || !CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn, CGEN_INSN_AUDIO))
1099               && CGEN_INSN_MACH_HAS_P (insn, MACH_FR400));
1100
1101     case bfd_mach_fr450:
1102       return CGEN_INSN_MACH_HAS_P (insn, MACH_FR450);
1103
1104     case bfd_mach_fr500:
1105       return CGEN_INSN_MACH_HAS_P (insn, MACH_FR500);
1106
1107     case bfd_mach_fr550:
1108       return CGEN_INSN_MACH_HAS_P (insn, MACH_FR550);
1109     }
1110 }
1111
1112 void
1113 md_assemble (str)
1114      char * str;
1115 {
1116   frv_insn insn;
1117   char *errmsg;
1118   int packing_constraint;
1119   finished_insnS  finished_insn;
1120   fragS *double_nop_frag = NULL;
1121   fragS *single_nop_frag = NULL;
1122   struct vliw_insn_list *vliw_insn_list_entry = NULL;
1123
1124   /* Initialize GAS's cgen interface for a new instruction.  */
1125   gas_cgen_init_parse ();
1126
1127   memset (&insn, 0, sizeof (insn));
1128
1129   insn.insn = frv_cgen_assemble_insn
1130     (gas_cgen_cpu_desc, str, & insn.fields, insn.buffer, &errmsg);
1131
1132   if (!insn.insn)
1133     {
1134       as_bad (errmsg);
1135       return;
1136     }
1137
1138   /* If the cpu is tomcat, then we need to insert nops to workaround
1139      hardware limitations.  We need to keep track of each vliw unit
1140      and examine the length of the unit and the individual insns
1141      within the unit to determine the number and location of the
1142      required nops.  */
1143   if (frv_mach == bfd_mach_frvtomcat)
1144     {
1145       /* If we've just finished a VLIW insn OR this is a branch,
1146          then start up a new frag.  Fill it with nops.  We will get rid
1147          of those that are not required after we've seen all of the
1148          instructions but before we start resolving fixups.  */
1149       if ( !FRV_IS_NOP (insn)
1150           && (frv_is_branch_insn (insn.insn) || insn.fields.f_pack))
1151         {
1152           char *buffer;
1153
1154           frag_wane (frag_now);
1155           frag_new (0);
1156           double_nop_frag = frag_now;
1157           buffer = frag_var (rs_machine_dependent, 8, 8, NOP_DELETE, NULL, 0, 0);
1158           md_number_to_chars (buffer, FRV_NOP_PACK, 4);
1159           md_number_to_chars (buffer+4, FRV_NOP_NOPACK, 4);
1160
1161           frag_wane (frag_now);
1162           frag_new (0);
1163           single_nop_frag = frag_now;
1164           buffer = frag_var (rs_machine_dependent, 4, 4, NOP_DELETE, NULL, 0, 0);
1165           md_number_to_chars (buffer, FRV_NOP_NOPACK, 4);
1166         }
1167
1168       vliw_insn_list_entry = frv_insert_vliw_insn (DO_COUNT);
1169       vliw_insn_list_entry->insn   = insn.insn;
1170       if (frv_is_branch_insn (insn.insn))
1171         vliw_insn_list_entry->type = VLIW_BRANCH_TYPE;
1172
1173       if ( !FRV_IS_NOP (insn)
1174           && (frv_is_branch_insn (insn.insn) || insn.fields.f_pack))
1175         {
1176           vliw_insn_list_entry->snop_frag = single_nop_frag;
1177           vliw_insn_list_entry->dnop_frag = double_nop_frag;
1178         }
1179     }
1180
1181   /* Make sure that this insn does not violate the VLIW packing constraints.  */
1182   /* -mno-pack disallows any packing whatsoever.  */
1183   if (frv_flags & EF_FRV_NOPACK)
1184     {
1185       if (! insn.fields.f_pack)
1186         {
1187           as_bad (_("VLIW packing used for -mno-pack"));
1188           return;
1189         }
1190     }
1191   /* -mcpu=FRV is an idealized FR-V implementation that supports all of the
1192      instructions, don't do vliw checking.  */
1193   else if (frv_mach != bfd_mach_frv)
1194     {
1195       if (!target_implements_insn_p (insn.insn))
1196         {
1197           as_bad (_("Instruction not supported by this architecture"));
1198           return;
1199         }
1200       packing_constraint = frv_vliw_add_insn (& vliw, insn.insn);
1201       if (frv_mach == bfd_mach_fr550 && ! packing_constraint)
1202         packing_constraint = fr550_check_acc_range (& vliw, & insn);
1203       if (insn.fields.f_pack)
1204         frv_vliw_reset (& vliw, frv_mach, frv_flags);
1205       if (packing_constraint)
1206         {
1207           as_bad (_("VLIW packing constraint violation"));
1208           return;
1209         }
1210     }
1211
1212   /* Doesn't really matter what we pass for RELAX_P here.  */
1213   gas_cgen_finish_insn (insn.insn, insn.buffer,
1214                         CGEN_FIELDS_BITSIZE (& insn.fields), 1, &finished_insn);
1215
1216
1217   /* If the cpu is tomcat, then we need to insert nops to workaround
1218      hardware limitations.  We need to keep track of each vliw unit
1219      and examine the length of the unit and the individual insns
1220      within the unit to determine the number and location of the
1221      required nops.  */
1222   if (frv_mach == bfd_mach_frvtomcat)
1223     {
1224       if (vliw_insn_list_entry)
1225         vliw_insn_list_entry->address = finished_insn.addr;
1226       else
1227         abort();
1228
1229       if (insn.fields.f_pack)
1230         {
1231           /* We've completed a VLIW insn.  */
1232           previous_vliw_chain = current_vliw_chain;
1233           current_vliw_chain = NULL;
1234           current_vliw_insn  = NULL;
1235         }
1236     }
1237 }
1238
1239 /* The syntax in the manual says constants begin with '#'.
1240    We just ignore it.  */
1241
1242 void
1243 md_operand (expressionP)
1244      expressionS * expressionP;
1245 {
1246   if (* input_line_pointer == '#')
1247     {
1248       input_line_pointer ++;
1249       expression (expressionP);
1250     }
1251 }
1252
1253 valueT
1254 md_section_align (segment, size)
1255      segT   segment;
1256      valueT size;
1257 {
1258   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, segment);
1259   return ((size + (1 << align) - 1) & (-1 << align));
1260 }
1261
1262 symbolS *
1263 md_undefined_symbol (name)
1264   char * name ATTRIBUTE_UNUSED;
1265 {
1266   return 0;
1267 }
1268 \f
1269 /* Interface to relax_segment.  */
1270
1271 /* FIXME: Build table by hand, get it working, then machine generate.  */
1272 const relax_typeS md_relax_table[] =
1273 {
1274   {1, 1, 0, 0},
1275   {511 - 2 - 2, -512 - 2 + 2, 0, 2 },
1276   {0x2000000 - 1 - 2, -0x2000000 - 2, 2, 0 },
1277   {0x2000000 - 1 - 2, -0x2000000 - 2, 4, 0 }
1278 };
1279
1280 long
1281 frv_relax_frag (fragP, stretch)
1282      fragS   *fragP ATTRIBUTE_UNUSED;
1283      long    stretch ATTRIBUTE_UNUSED;
1284 {
1285   return 0;
1286 }
1287
1288 /* Return an initial guess of the length by which a fragment must grow to
1289    hold a branch to reach its destination.
1290    Also updates fr_type/fr_subtype as necessary.
1291
1292    Called just before doing relaxation.
1293    Any symbol that is now undefined will not become defined.
1294    The guess for fr_var is ACTUALLY the growth beyond fr_fix.
1295    Whatever we do to grow fr_fix or fr_var contributes to our returned value.
1296    Although it may not be explicit in the frag, pretend fr_var starts with a
1297    0 value.  */
1298
1299 int
1300 md_estimate_size_before_relax (fragP, segment)
1301      fragS * fragP;
1302      segT    segment ATTRIBUTE_UNUSED;
1303 {
1304   switch (fragP->fr_subtype)
1305     {
1306     case NOP_KEEP:
1307       return fragP->fr_var;
1308
1309     default:
1310     case NOP_DELETE:
1311       return 0;
1312     }
1313 }
1314
1315 /* *fragP has been relaxed to its final size, and now needs to have
1316    the bytes inside it modified to conform to the new size.
1317
1318    Called after relaxation is finished.
1319    fragP->fr_type == rs_machine_dependent.
1320    fragP->fr_subtype is the subtype of what the address relaxed to.  */
1321
1322 void
1323 md_convert_frag (abfd, sec, fragP)
1324   bfd *   abfd ATTRIBUTE_UNUSED;
1325   segT    sec ATTRIBUTE_UNUSED;
1326   fragS * fragP;
1327 {
1328   switch (fragP->fr_subtype)
1329     {
1330     default:
1331     case NOP_DELETE:
1332       return;
1333
1334     case NOP_KEEP:
1335       fragP->fr_fix = fragP->fr_var;
1336       fragP->fr_var = 0;
1337       return;
1338     }
1339 }
1340 \f
1341 /* Functions concerning relocs.  */
1342
1343 /* The location from which a PC relative jump should be calculated,
1344    given a PC relative reloc.  */
1345
1346 long
1347 md_pcrel_from_section (fixP, sec)
1348      fixS * fixP;
1349      segT   sec;
1350 {
1351   if (TC_FORCE_RELOCATION (fixP)
1352       || (fixP->fx_addsy != (symbolS *) NULL
1353           && S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != sec))
1354     {
1355       /* If we can't adjust this relocation, or if it references a
1356          local symbol in a different section (which
1357          TC_FORCE_RELOCATION can't check), let the linker figure it
1358          out.  */
1359       return 0;
1360     }
1361
1362   return (fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where) & ~1;
1363 }
1364
1365 /* Return the bfd reloc type for OPERAND of INSN at fixup FIXP.
1366    Returns BFD_RELOC_NONE if no reloc type can be found.
1367    *FIXP may be modified if desired.  */
1368
1369 bfd_reloc_code_real_type
1370 md_cgen_lookup_reloc (insn, operand, fixP)
1371      const CGEN_INSN *    insn ATTRIBUTE_UNUSED;
1372      const CGEN_OPERAND * operand;
1373      fixS *               fixP;
1374 {
1375   switch (operand->type)
1376     {
1377     case FRV_OPERAND_LABEL16:
1378       fixP->fx_pcrel = TRUE;
1379       return BFD_RELOC_FRV_LABEL16;
1380
1381     case FRV_OPERAND_LABEL24:
1382       fixP->fx_pcrel = TRUE;
1383       return BFD_RELOC_FRV_LABEL24;
1384
1385     case FRV_OPERAND_UHI16:
1386     case FRV_OPERAND_ULO16:
1387     case FRV_OPERAND_SLO16:
1388
1389       /* The relocation type should be recorded in opinfo */
1390       if (fixP->fx_cgen.opinfo != 0)
1391         return fixP->fx_cgen.opinfo;
1392       break;
1393
1394     case FRV_OPERAND_D12:
1395     case FRV_OPERAND_S12:
1396       if (fixP->fx_cgen.opinfo != 0)
1397         return fixP->fx_cgen.opinfo;
1398
1399       return BFD_RELOC_FRV_GPREL12;
1400
1401     case FRV_OPERAND_U12:
1402       return BFD_RELOC_FRV_GPRELU12;
1403
1404     default:
1405       break;
1406     }
1407   return BFD_RELOC_NONE;
1408 }
1409
1410
1411 /* See whether we need to force a relocation into the output file.
1412    This is used to force out switch and PC relative relocations when
1413    relaxing.  */
1414
1415 int
1416 frv_force_relocation (fix)
1417      fixS * fix;
1418 {
1419   if (fix->fx_r_type == BFD_RELOC_FRV_GPREL12
1420       || fix->fx_r_type == BFD_RELOC_FRV_GPRELU12)
1421     return 1;
1422
1423   return generic_force_reloc (fix);
1424 }
1425
1426 /* Apply a fixup that could be resolved within the assembler.  */
1427
1428 void
1429 md_apply_fix3 (fixP, valP, seg)
1430      fixS *   fixP;
1431      valueT * valP;
1432      segT     seg;
1433 {
1434   if (fixP->fx_addsy == 0)
1435     switch (fixP->fx_cgen.opinfo)
1436       {
1437       case BFD_RELOC_FRV_HI16:
1438         *valP >>= 16;
1439         /* Fall through.  */
1440       case BFD_RELOC_FRV_LO16:
1441         *valP &= 0xffff;
1442         break;
1443       }
1444
1445   gas_cgen_md_apply_fix3 (fixP, valP, seg);
1446   return;
1447 }
1448
1449 \f
1450 /* Write a value out to the object file, using the appropriate endianness.  */
1451
1452 void
1453 frv_md_number_to_chars (buf, val, n)
1454      char * buf;
1455      valueT val;
1456      int    n;
1457 {
1458   number_to_chars_bigendian (buf, val, n);
1459 }
1460
1461 /* Turn a string in input_line_pointer into a floating point constant of type
1462    type, and store the appropriate bytes in *litP.  The number of LITTLENUMS
1463    emitted is stored in *sizeP .  An error message is returned, or NULL on OK.
1464 */
1465
1466 /* Equal to MAX_PRECISION in atof-ieee.c */
1467 #define MAX_LITTLENUMS 6
1468
1469 char *
1470 md_atof (type, litP, sizeP)
1471      char   type;
1472      char * litP;
1473      int *  sizeP;
1474 {
1475   int              i;
1476   int              prec;
1477   LITTLENUM_TYPE   words [MAX_LITTLENUMS];
1478   char *           t;
1479
1480   switch (type)
1481     {
1482     case 'f':
1483     case 'F':
1484     case 's':
1485     case 'S':
1486       prec = 2;
1487       break;
1488
1489     case 'd':
1490     case 'D':
1491     case 'r':
1492     case 'R':
1493       prec = 4;
1494       break;
1495
1496    /* FIXME: Some targets allow other format chars for bigger sizes here.  */
1497
1498     default:
1499       * sizeP = 0;
1500       return _("Bad call to md_atof()");
1501     }
1502
1503   t = atof_ieee (input_line_pointer, type, words);
1504   if (t)
1505     input_line_pointer = t;
1506   * sizeP = prec * sizeof (LITTLENUM_TYPE);
1507
1508   for (i = 0; i < prec; i++)
1509     {
1510       md_number_to_chars (litP, (valueT) words[i],
1511                           sizeof (LITTLENUM_TYPE));
1512       litP += sizeof (LITTLENUM_TYPE);
1513     }
1514
1515   return 0;
1516 }
1517
1518 bfd_boolean
1519 frv_fix_adjustable (fixP)
1520    fixS * fixP;
1521 {
1522   bfd_reloc_code_real_type reloc_type;
1523
1524   if ((int) fixP->fx_r_type >= (int) BFD_RELOC_UNUSED)
1525     {
1526       const CGEN_INSN *insn = NULL;
1527       int opindex = (int) fixP->fx_r_type - (int) BFD_RELOC_UNUSED;
1528       const CGEN_OPERAND *operand = cgen_operand_lookup_by_num(gas_cgen_cpu_desc, opindex);
1529       reloc_type = md_cgen_lookup_reloc (insn, operand, fixP);
1530     }
1531   else
1532     reloc_type = fixP->fx_r_type;
1533
1534   /* We need the symbol name for the VTABLE entries */
1535   if (   reloc_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
1536       || reloc_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY
1537       || reloc_type == BFD_RELOC_FRV_GPREL12
1538       || reloc_type == BFD_RELOC_FRV_GPRELU12)
1539     return 0;
1540
1541   return 1;
1542 }
1543
1544 /* Allow user to set flags bits.  */
1545 void
1546 frv_set_flags (arg)
1547      int arg ATTRIBUTE_UNUSED;
1548 {
1549   flagword new_flags = get_absolute_expression ();
1550   flagword new_mask = ~ (flagword)0;
1551
1552   frv_user_set_flags_p = 1;
1553   if (*input_line_pointer == ',')
1554     {
1555       ++input_line_pointer;
1556       new_mask = get_absolute_expression ();
1557     }
1558
1559   frv_flags = (frv_flags & ~new_mask) | (new_flags & new_mask);
1560   bfd_set_private_flags (stdoutput, frv_flags);
1561 }
1562
1563 /* Frv specific function to handle 4 byte initializations for pointers that are
1564    considered 'safe' for use with pic support.  Until frv_frob_file{,_section}
1565    is run, we encode it a BFD_RELOC_CTOR, and it is turned back into a normal
1566    BFD_RELOC_32 at that time.  */
1567
1568 void
1569 frv_pic_ptr (nbytes)
1570      int nbytes;
1571 {
1572   expressionS exp;
1573   char *p;
1574
1575   if (nbytes != 4)
1576     abort ();
1577
1578 #ifdef md_flush_pending_output
1579   md_flush_pending_output ();
1580 #endif
1581
1582   if (is_it_end_of_statement ())
1583     {
1584       demand_empty_rest_of_line ();
1585       return;
1586     }
1587
1588 #ifdef md_cons_align
1589   md_cons_align (nbytes);
1590 #endif
1591
1592   do
1593     {
1594       bfd_reloc_code_real_type reloc_type = BFD_RELOC_CTOR;
1595
1596       if (strncasecmp (input_line_pointer, "funcdesc(", 9) == 0)
1597         {
1598           input_line_pointer += 9;
1599           expression (&exp);
1600           if (*input_line_pointer == ')')
1601             input_line_pointer++;
1602           else
1603             as_bad ("missing ')'");
1604           reloc_type = BFD_RELOC_FRV_FUNCDESC;
1605         }
1606       else
1607         expression (&exp);
1608
1609       p = frag_more (4);
1610       memset (p, 0, 4);
1611       fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, 4, &exp, 0,
1612                    reloc_type);
1613     }
1614   while (*input_line_pointer++ == ',');
1615
1616   input_line_pointer--;                 /* Put terminator back into stream. */
1617   demand_empty_rest_of_line ();
1618 }
1619
1620 \f
1621
1622 #ifdef DEBUG
1623 #define DPRINTF1(A)     fprintf (stderr, A)
1624 #define DPRINTF2(A,B)   fprintf (stderr, A, B)
1625 #define DPRINTF3(A,B,C) fprintf (stderr, A, B, C)
1626
1627 #else
1628 #define DPRINTF1(A)
1629 #define DPRINTF2(A,B)
1630 #define DPRINTF3(A,B,C)
1631 #endif
1632
1633 /* Go through a the sections looking for relocations that are problematical for
1634    pic.  If not pic, just note that this object can't be linked with pic.  If
1635    it is pic, see if it needs to be marked so that it will be fixed up, or if
1636    not possible, issue an error.  */
1637
1638 static void
1639 frv_frob_file_section (abfd, sec, ptr)
1640      bfd *abfd;
1641      asection *sec;
1642      PTR ptr ATTRIBUTE_UNUSED;
1643 {
1644   segment_info_type *seginfo = seg_info (sec);
1645   fixS *fixp;
1646   CGEN_CPU_DESC cd = gas_cgen_cpu_desc;
1647   flagword flags = bfd_get_section_flags (abfd, sec);
1648
1649   /* Skip relocations in known sections (.ctors, .dtors, and .gcc_except_table)
1650      since we can fix those up by hand.  */
1651   int known_section_p = (sec->name
1652                          && sec->name[0] == '.'
1653                          && ((sec->name[1] == 'c'
1654                               && strcmp (sec->name, ".ctor") == 0)
1655                              || (sec->name[1] == 'd'
1656                                  && strcmp (sec->name, ".dtor") == 0)
1657                              || (sec->name[1] == 'g'
1658                                  && strcmp (sec->name, ".gcc_except_table") == 0)));
1659
1660   DPRINTF3 ("\nFrv section %s%s\n", sec->name, (known_section_p) ? ", known section" : "");
1661   if ((flags & SEC_ALLOC) == 0)
1662     {
1663       DPRINTF1 ("\tSkipping non-loaded section\n");
1664       return;
1665     }
1666
1667   for (fixp = seginfo->fix_root; fixp; fixp = fixp->fx_next)
1668     {
1669       symbolS *s = fixp->fx_addsy;
1670       bfd_reloc_code_real_type reloc;
1671       int non_pic_p;
1672       int opindex;
1673       const CGEN_OPERAND *operand;
1674       const CGEN_INSN *insn = fixp->fx_cgen.insn;
1675
1676       if (fixp->fx_done)
1677         {
1678           DPRINTF1 ("\tSkipping reloc that has already been done\n");
1679           continue;
1680         }
1681
1682       if (fixp->fx_pcrel)
1683         {
1684           DPRINTF1 ("\tSkipping reloc that is PC relative\n");
1685           continue;
1686         }
1687
1688       if (! s)
1689         {
1690           DPRINTF1 ("\tSkipping reloc without symbol\n");
1691           continue;
1692         }
1693
1694       if (fixp->fx_r_type < BFD_RELOC_UNUSED)
1695         {
1696           opindex = -1;
1697           reloc = fixp->fx_r_type;
1698         }
1699       else
1700         {
1701           opindex = (int) fixp->fx_r_type - (int) BFD_RELOC_UNUSED;
1702           operand = cgen_operand_lookup_by_num (cd, opindex);
1703           reloc = md_cgen_lookup_reloc (insn, operand, fixp);
1704         }
1705
1706       DPRINTF3 ("\treloc %s\t%s", bfd_get_reloc_code_name (reloc), S_GET_NAME (s));
1707
1708       non_pic_p = 0;
1709       switch (reloc)
1710         {
1711         default:
1712           break;
1713
1714         case BFD_RELOC_32:
1715           /* Skip relocations in known sections (.ctors, .dtors, and
1716              .gcc_except_table) since we can fix those up by hand.  Also
1717              skip forward references to constants.  Also skip a difference
1718              of two symbols, which still uses the BFD_RELOC_32 at this
1719              point.  */
1720           if (! known_section_p
1721               && S_GET_SEGMENT (s) != absolute_section
1722               && !fixp->fx_subsy
1723               && (flags & (SEC_READONLY | SEC_CODE)) == 0)
1724             {
1725               non_pic_p = 1;
1726             }
1727           break;
1728
1729           /* FIXME -- should determine if any of the GP relocation really uses
1730              gr16 (which is not pic safe) or not.  Right now, assume if we
1731              aren't being compiled with -mpic, the usage is non pic safe, but
1732              is safe with -mpic.  */
1733         case BFD_RELOC_FRV_GPREL12:
1734         case BFD_RELOC_FRV_GPRELU12:
1735         case BFD_RELOC_FRV_GPREL32:
1736         case BFD_RELOC_FRV_GPRELHI:
1737         case BFD_RELOC_FRV_GPRELLO:
1738           non_pic_p = ! frv_pic_p;
1739           break;
1740
1741         case BFD_RELOC_FRV_LO16:
1742         case BFD_RELOC_FRV_HI16:
1743           if (S_GET_SEGMENT (s) != absolute_section)
1744             non_pic_p = 1;
1745           break;
1746
1747         case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
1748         case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
1749           non_pic_p = 1;
1750           break;
1751
1752           /* If this is a blessed BFD_RELOC_32, convert it back to the normal
1753              relocation.  */
1754         case BFD_RELOC_CTOR:
1755           fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_32;
1756           break;
1757         }
1758
1759       if (non_pic_p)
1760         {
1761           DPRINTF1 (" (Non-pic relocation)\n");
1762           if (frv_pic_p)
1763             as_warn_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
1764                            _("Relocation %s is not safe for %s"),
1765                            bfd_get_reloc_code_name (reloc), frv_pic_flag);
1766
1767           else if ((frv_flags & EF_FRV_NON_PIC_RELOCS) == 0)
1768             {
1769               frv_flags |= EF_FRV_NON_PIC_RELOCS;
1770               bfd_set_private_flags (abfd, frv_flags);
1771             }
1772         }
1773 #ifdef DEBUG
1774       else
1775         DPRINTF1 ("\n");
1776 #endif
1777     }
1778 }
1779
1780 /* After all of the symbols have been adjusted, go over the file looking
1781    for any relocations that pic won't support.  */
1782
1783 void
1784 frv_frob_file ()
1785 {
1786   bfd_map_over_sections (stdoutput, frv_frob_file_section, (PTR)0);
1787 }
1788
1789 void
1790 frv_frob_label (this_label)
1791     symbolS *this_label;
1792 {
1793   struct vliw_insn_list *vliw_insn_list_entry;
1794
1795   if (frv_mach != bfd_mach_frvtomcat)
1796     return;
1797
1798   if (now_seg != text_section)
1799     return;
1800
1801   vliw_insn_list_entry = frv_insert_vliw_insn(DONT_COUNT);
1802   vliw_insn_list_entry->type = VLIW_LABEL_TYPE;
1803   vliw_insn_list_entry->sym  = this_label;
1804 }
1805
1806 fixS *
1807 frv_cgen_record_fixup_exp (frag, where, insn, length, operand, opinfo, exp)
1808      fragS *              frag;
1809      int                  where;
1810      const CGEN_INSN *    insn;
1811      int                  length;
1812      const CGEN_OPERAND * operand;
1813      int                  opinfo;
1814      expressionS *        exp;
1815 {
1816   fixS * fixP = gas_cgen_record_fixup_exp (frag, where, insn, length,
1817                                            operand, opinfo, exp);
1818
1819   if (frv_mach == bfd_mach_frvtomcat
1820       && current_vliw_insn
1821       && current_vliw_insn->type == VLIW_BRANCH_TYPE
1822       && exp != NULL)
1823     current_vliw_insn->sym = exp->X_add_symbol;
1824
1825   return fixP;
1826 }