gas/config/tc-i386.c

   1 /* i386.c -- Assemble code for the Intel 80386
   2    Copyright 1989, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
   3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006
   4    Free Software Foundation, Inc.
   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 2, 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 the Free
  20    Software Foundation, 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston, MA
  21    02110-1301, USA.  */
  22
  23 /* Intel 80386 machine specific gas.
  24    Written by Eliot Dresselhaus (eliot@mgm.mit.edu).
  25    x86_64 support by Jan Hubicka (jh@suse.cz)
  26    VIA PadLock support by Michal Ludvig (mludvig@suse.cz)
  27    Bugs & suggestions are completely welcome.  This is free software.
  28    Please help us make it better.  */
  29
  30 #include "as.h"
  31 #include "safe-ctype.h"
  32 #include "subsegs.h"
  33 #include "dwarf2dbg.h"
  34 #include "dw2gencfi.h"
  35 #include "opcode/i386.h"
  36 #include "elf/x86-64.h"
  37
  38 #ifndef REGISTER_WARNINGS
  39 #define REGISTER_WARNINGS 1
  40 #endif
  41
  42 #ifndef INFER_ADDR_PREFIX
  43 #define INFER_ADDR_PREFIX 1
  44 #endif
  45
  46 #ifndef SCALE1_WHEN_NO_INDEX
  47 /* Specifying a scale factor besides 1 when there is no index is
  48    futile.  eg. `mov (%ebx,2),%al' does exactly the same as
  49    `mov (%ebx),%al'.  To slavishly follow what the programmer
  50    specified, set SCALE1_WHEN_NO_INDEX to 0.  */
  51 #define SCALE1_WHEN_NO_INDEX 1
  52 #endif
  53
  54 #ifndef DEFAULT_ARCH
  55 #define DEFAULT_ARCH "i386"
  56 #endif
  57
  58 #ifndef INLINE
  59 #if __GNUC__ >= 2
  60 #define INLINE __inline__
  61 #else
  62 #define INLINE
  63 #endif
  64 #endif
  65
  66 static INLINE unsigned int mode_from_disp_size PARAMS ((unsigned int));
  67 static INLINE int fits_in_signed_byte PARAMS ((offsetT));
  68 static INLINE int fits_in_unsigned_byte PARAMS ((offsetT));
  69 static INLINE int fits_in_unsigned_word PARAMS ((offsetT));
  70 static INLINE int fits_in_signed_word PARAMS ((offsetT));
  71 static INLINE int fits_in_unsigned_long PARAMS ((offsetT));
  72 static INLINE int fits_in_signed_long PARAMS ((offsetT));
  73 static int smallest_imm_type PARAMS ((offsetT));
  74 static offsetT offset_in_range PARAMS ((offsetT, int));
  75 static int add_prefix PARAMS ((unsigned int));
  76 static void set_code_flag PARAMS ((int));
  77 static void set_16bit_gcc_code_flag PARAMS ((int));
  78 static void set_intel_syntax PARAMS ((int));
  79 static void set_cpu_arch PARAMS ((int));
  80 #ifdef TE_PE
  81 static void pe_directive_secrel PARAMS ((int));
  82 #endif
  83 static void signed_cons PARAMS ((int));
  84 static char *output_invalid PARAMS ((int c));
  85 static int i386_operand PARAMS ((char *operand_string));
  86 static int i386_intel_operand PARAMS ((char *operand_string, int got_a_float));
  87 static const reg_entry *parse_register PARAMS ((char *reg_string,
  88                                                 char **end_op));
  89 static char *parse_insn PARAMS ((char *, char *));
  90 static char *parse_operands PARAMS ((char *, const char *));
  91 static void swap_operands PARAMS ((void));
  92 static void swap_imm_operands PARAMS ((void));
  93 static void optimize_imm PARAMS ((void));
  94 static void optimize_disp PARAMS ((void));
  95 static int match_template PARAMS ((void));
  96 static int check_string PARAMS ((void));
  97 static int process_suffix PARAMS ((void));
  98 static int check_byte_reg PARAMS ((void));
  99 static int check_long_reg PARAMS ((void));
 100 static int check_qword_reg PARAMS ((void));
 101 static int check_word_reg PARAMS ((void));
 102 static int finalize_imm PARAMS ((void));
 103 static int process_operands PARAMS ((void));
 104 static const seg_entry *build_modrm_byte PARAMS ((void));
 105 static void output_insn PARAMS ((void));
 106 static void output_branch PARAMS ((void));
 107 static void output_jump PARAMS ((void));
 108 static void output_interseg_jump PARAMS ((void));
 109 static void output_imm PARAMS ((fragS *insn_start_frag,
 110                                 offsetT insn_start_off));
 111 static void output_disp PARAMS ((fragS *insn_start_frag,
 112                                  offsetT insn_start_off));
 113 #ifndef I386COFF
 114 static void s_bss PARAMS ((int));
 115 #endif
 116 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
 117 static void handle_large_common (int small ATTRIBUTE_UNUSED);
 118 #endif
 119
 120 static const char *default_arch = DEFAULT_ARCH;
 121
 122 /* 'md_assemble ()' gathers together information and puts it into a
 123    i386_insn.  */
 124
 125 union i386_op
 126   {
 127     expressionS *disps;
 128     expressionS *imms;
 129     const reg_entry *regs;
 130   };
 131
 132 struct _i386_insn
 133   {
 134     /* TM holds the template for the insn were currently assembling.  */
 135     template tm;
 136
 137     /* SUFFIX holds the instruction mnemonic suffix if given.
 138        (e.g. 'l' for 'movl')  */
 139     char suffix;
 140
 141     /* OPERANDS gives the number of given operands.  */
 142     unsigned int operands;
 143
 144     /* REG_OPERANDS, DISP_OPERANDS, MEM_OPERANDS, IMM_OPERANDS give the number
 145        of given register, displacement, memory operands and immediate
 146        operands.  */
 147     unsigned int reg_operands, disp_operands, mem_operands, imm_operands;
 148
 149     /* TYPES [i] is the type (see above #defines) which tells us how to
 150        use OP[i] for the corresponding operand.  */
 151     unsigned int types[MAX_OPERANDS];
 152
 153     /* Displacement expression, immediate expression, or register for each
 154        operand.  */
 155     union i386_op op[MAX_OPERANDS];
 156
 157     /* Flags for operands.  */
 158     unsigned int flags[MAX_OPERANDS];
 159 #define Operand_PCrel 1
 160
 161     /* Relocation type for operand */
 162     enum bfd_reloc_code_real reloc[MAX_OPERANDS];
 163
 164     /* BASE_REG, INDEX_REG, and LOG2_SCALE_FACTOR are used to encode
 165        the base index byte below.  */
 166     const reg_entry *base_reg;
 167     const reg_entry *index_reg;
 168     unsigned int log2_scale_factor;
 169
 170     /* SEG gives the seg_entries of this insn.  They are zero unless
 171        explicit segment overrides are given.  */
 172     const seg_entry *seg[2];
 173
 174     /* PREFIX holds all the given prefix opcodes (usually null).
 175        PREFIXES is the number of prefix opcodes.  */
 176     unsigned int prefixes;
 177     unsigned char prefix[MAX_PREFIXES];
 178
 179     /* RM and SIB are the modrm byte and the sib byte where the
 180        addressing modes of this insn are encoded.  */
 181
 182     modrm_byte rm;
 183     rex_byte rex;
 184     sib_byte sib;
 185   };
 186
 187 typedef struct _i386_insn i386_insn;
 188
 189 /* List of chars besides those in app.c:symbol_chars that can start an
 190    operand.  Used to prevent the scrubber eating vital white-space.  */
 191 const char extra_symbol_chars[] = "*%-(["
 192 #ifdef LEX_AT
 193         "@"
 194 #endif
 195 #ifdef LEX_QM
 196         "?"
 197 #endif
 198         ;
 199
 200 #if (defined (TE_I386AIX)                               \
 201      || ((defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)) \
 202          && !defined (TE_GNU)                           \
 203          && !defined (TE_LINUX)                         \
 204          && !defined (TE_NETWARE)                       \
 205          && !defined (TE_FreeBSD)                       \
 206          && !defined (TE_NetBSD)))
 207 /* This array holds the chars that always start a comment.  If the
 208    pre-processor is disabled, these aren't very useful.  The option
 209    --divide will remove '/' from this list.  */
 210 const char *i386_comment_chars = "#/";
 211 #define SVR4_COMMENT_CHARS 1
 212 #define PREFIX_SEPARATOR '\\'
 213
 214 #else
 215 const char *i386_comment_chars = "#";
 216 #define PREFIX_SEPARATOR '/'
 217 #endif
 218
 219 /* This array holds the chars that only start a comment at the beginning of
 220    a line.  If the line seems to have the form '# 123 filename'
 221    .line and .file directives will appear in the pre-processed output.
 222    Note that input_file.c hand checks for '#' at the beginning of the
 223    first line of the input file.  This is because the compiler outputs
 224    #NO_APP at the beginning of its output.
 225    Also note that comments started like this one will always work if
 226    '/' isn't otherwise defined.  */
 227 const char line_comment_chars[] = "#/";
 228
 229 const char line_separator_chars[] = ";";
 230
 231 /* Chars that can be used to separate mant from exp in floating point
 232    nums.  */
 233 const char EXP_CHARS[] = "eE";
 234
 235 /* Chars that mean this number is a floating point constant
 236    As in 0f12.456
 237    or    0d1.2345e12.  */
 238 const char FLT_CHARS[] = "fFdDxX";
 239
 240 /* Tables for lexical analysis.  */
 241 static char mnemonic_chars[256];
 242 static char register_chars[256];
 243 static char operand_chars[256];
 244 static char identifier_chars[256];
 245 static char digit_chars[256];
 246
 247 /* Lexical macros.  */
 248 #define is_mnemonic_char(x) (mnemonic_chars[(unsigned char) x])
 249 #define is_operand_char(x) (operand_chars[(unsigned char) x])
 250 #define is_register_char(x) (register_chars[(unsigned char) x])
 251 #define is_space_char(x) ((x) == ' ')
 252 #define is_identifier_char(x) (identifier_chars[(unsigned char) x])
 253 #define is_digit_char(x) (digit_chars[(unsigned char) x])
 254
 255 /* All non-digit non-letter characters that may occur in an operand.  */
 256 static char operand_special_chars[] = "%$-+(,)*._~/<>|&^!:[@]";
 257
 258 /* md_assemble() always leaves the strings it's passed unaltered.  To
 259    effect this we maintain a stack of saved characters that we've smashed
 260    with '\0's (indicating end of strings for various sub-fields of the
 261    assembler instruction).  */
 262 static char save_stack[32];
 263 static char *save_stack_p;
 264 #define END_STRING_AND_SAVE(s) \
 265         do { *save_stack_p++ = *(s); *(s) = '\0'; } while (0)
 266 #define RESTORE_END_STRING(s) \
 267         do { *(s) = *--save_stack_p; } while (0)
 268
 269 /* The instruction we're assembling.  */
 270 static i386_insn i;
 271
 272 /* Possible templates for current insn.  */
 273 static const templates *current_templates;
 274
 275 /* Per instruction expressionS buffers: 2 displacements & 2 immediate max.  */
 276 static expressionS disp_expressions[2], im_expressions[2];
 277
 278 /* Current operand we are working on.  */
 279 static int this_operand;
 280
 281 /* We support four different modes.  FLAG_CODE variable is used to distinguish
 282    these.  */
 283
 284 enum flag_code {
 285         CODE_32BIT,
 286         CODE_16BIT,
 287         CODE_64BIT };
 288 #define NUM_FLAG_CODE ((int) CODE_64BIT + 1)
 289
 290 static enum flag_code flag_code;
 291 static unsigned int object_64bit;
 292 static int use_rela_relocations = 0;
 293
 294 /* The names used to print error messages.  */
 295 static const char *flag_code_names[] =
 296   {
 297     "32",
 298     "16",
 299     "64"
 300   };
 301
 302 /* 1 for intel syntax,
 303    0 if att syntax.  */
 304 static int intel_syntax = 0;
 305
 306 /* 1 if register prefix % not required.  */
 307 static int allow_naked_reg = 0;
 308
 309 /* Used in 16 bit gcc mode to add an l suffix to call, ret, enter,
 310    leave, push, and pop instructions so that gcc has the same stack
 311    frame as in 32 bit mode.  */
 312 static char stackop_size = '\0';
 313
 314 /* Non-zero to optimize code alignment.  */
 315 int optimize_align_code = 1;
 316
 317 /* Non-zero to quieten some warnings.  */
 318 static int quiet_warnings = 0;
 319
 320 /* CPU name.  */
 321 static const char *cpu_arch_name = NULL;
 322 static const char *cpu_sub_arch_name = NULL;
 323
 324 /* CPU feature flags.  */
 325 static unsigned int cpu_arch_flags = CpuUnknownFlags | CpuNo64;
 326
 327 /* If we have selected a cpu we are generating instructions for.  */
 328 static int cpu_arch_tune_set = 0;
 329
 330 /* Cpu we are generating instructions for.  */
 331 static enum processor_type cpu_arch_tune = PROCESSOR_UNKNOWN;
 332
 333 /* CPU feature flags of cpu we are generating instructions for.  */
 334 static unsigned int cpu_arch_tune_flags = 0;
 335
 336 /* CPU instruction set architecture used.  */
 337 static enum processor_type cpu_arch_isa = PROCESSOR_UNKNOWN;
 338
 339 /* CPU feature flags of instruction set architecture used.  */
 340 static unsigned int cpu_arch_isa_flags = 0;
 341
 342 /* If set, conditional jumps are not automatically promoted to handle
 343    larger than a byte offset.  */
 344 static unsigned int no_cond_jump_promotion = 0;
 345
 346 /* Pre-defined "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_".  */
 347 static symbolS *GOT_symbol;
 348
 349 /* The dwarf2 return column, adjusted for 32 or 64 bit.  */
 350 unsigned int x86_dwarf2_return_column;
 351
 352 /* The dwarf2 data alignment, adjusted for 32 or 64 bit.  */
 353 int x86_cie_data_alignment;
 354
 355 /* Interface to relax_segment.
 356    There are 3 major relax states for 386 jump insns because the
 357    different types of jumps add different sizes to frags when we're
 358    figuring out what sort of jump to choose to reach a given label.  */
 359
 360 /* Types.  */
 361 #define UNCOND_JUMP 0
 362 #define COND_JUMP 1
 363 #define COND_JUMP86 2
 364
 365 /* Sizes.  */
 366 #define CODE16  1
 367 #define SMALL   0
 368 #define SMALL16 (SMALL | CODE16)
 369 #define BIG     2
 370 #define BIG16   (BIG | CODE16)
 371
 372 #ifndef INLINE
 373 #ifdef __GNUC__
 374 #define INLINE __inline__
 375 #else
 376 #define INLINE
 377 #endif
 378 #endif
 379
 380 #define ENCODE_RELAX_STATE(type, size) \
 381   ((relax_substateT) (((type) << 2) | (size)))
 382 #define TYPE_FROM_RELAX_STATE(s) \
 383   ((s) >> 2)
 384 #define DISP_SIZE_FROM_RELAX_STATE(s) \
 385     ((((s) & 3) == BIG ? 4 : (((s) & 3) == BIG16 ? 2 : 1)))
 386
 387 /* This table is used by relax_frag to promote short jumps to long
 388    ones where necessary.  SMALL (short) jumps may be promoted to BIG
 389    (32 bit long) ones, and SMALL16 jumps to BIG16 (16 bit long).  We
 390    don't allow a short jump in a 32 bit code segment to be promoted to
 391    a 16 bit offset jump because it's slower (requires data size
 392    prefix), and doesn't work, unless the destination is in the bottom
 393    64k of the code segment (The top 16 bits of eip are zeroed).  */
 394
 395 const relax_typeS md_relax_table[] =
 396 {
 397   /* The fields are:
 398      1) most positive reach of this state,
 399      2) most negative reach of this state,
 400      3) how many bytes this mode will have in the variable part of the frag
 401      4) which index into the table to try if we can't fit into this one.  */
 402
 403   /* UNCOND_JUMP states.  */
 404   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG)},
 405   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG16)},
 406   /* dword jmp adds 4 bytes to frag:
 407      0 extra opcode bytes, 4 displacement bytes.  */
 408   {0, 0, 4, 0},
 409   /* word jmp adds 2 byte2 to frag:
 410      0 extra opcode bytes, 2 displacement bytes.  */
 411   {0, 0, 2, 0},
 412
 413   /* COND_JUMP states.  */
 414   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG)},
 415   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG16)},
 416   /* dword conditionals adds 5 bytes to frag:
 417      1 extra opcode byte, 4 displacement bytes.  */
 418   {0, 0, 5, 0},
 419   /* word conditionals add 3 bytes to frag:
 420      1 extra opcode byte, 2 displacement bytes.  */
 421   {0, 0, 3, 0},
 422
 423   /* COND_JUMP86 states.  */
 424   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG)},
 425   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG16)},
 426   /* dword conditionals adds 5 bytes to frag:
 427      1 extra opcode byte, 4 displacement bytes.  */
 428   {0, 0, 5, 0},
 429   /* word conditionals add 4 bytes to frag:
 430      1 displacement byte and a 3 byte long branch insn.  */
 431   {0, 0, 4, 0}
 432 };
 433
 434 static const arch_entry cpu_arch[] =
 435 {
 436   {"generic32", PROCESSOR_GENERIC32,
 437    Cpu186|Cpu286|Cpu386},
 438   {"generic64", PROCESSOR_GENERIC64,
 439    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuP4|CpuMMX
 440    |CpuMMX2|CpuSSE|CpuSSE2},
 441   {"i8086", PROCESSOR_UNKNOWN,
 442    0},
 443   {"i186", PROCESSOR_UNKNOWN,
 444    Cpu186},
 445   {"i286", PROCESSOR_UNKNOWN,
 446    Cpu186|Cpu286},
 447   {"i386", PROCESSOR_GENERIC32,
 448    Cpu186|Cpu286|Cpu386},
 449   {"i486", PROCESSOR_I486,
 450    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486},
 451   {"i586", PROCESSOR_PENTIUM,
 452    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586},
 453   {"i686", PROCESSOR_PENTIUMPRO,
 454    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686},
 455   {"pentium", PROCESSOR_PENTIUM,
 456    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586},
 457   {"pentiumpro",PROCESSOR_PENTIUMPRO,
 458    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686},
 459   {"pentiumii", PROCESSOR_PENTIUMPRO,
 460    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuMMX},
 461   {"pentiumiii",PROCESSOR_PENTIUMPRO,
 462    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuMMX|CpuMMX2|CpuSSE},
 463   {"pentium4", PROCESSOR_PENTIUM4,
 464    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuP4|CpuMMX
 465    |CpuMMX2|CpuSSE|CpuSSE2},
 466   {"prescott", PROCESSOR_NOCONA,
 467    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuP4|CpuMMX
 468    |CpuMMX2|CpuSSE|CpuSSE2|CpuSSE3},
 469   {"nocona", PROCESSOR_NOCONA,
 470    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuP4|CpuMMX
 471    |CpuMMX2|CpuSSE|CpuSSE2|CpuSSE3},
 472   {"yonah", PROCESSOR_YONAH,
 473    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuP4|CpuMMX
 474    |CpuMMX2|CpuSSE|CpuSSE2|CpuSSE3},
 475   {"merom", PROCESSOR_MEROM,
 476    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuP4|CpuMMX
 477    |CpuMMX2|CpuSSE|CpuSSE2|CpuSSE3|CpuMNI},
 478   {"k6", PROCESSOR_K6,
 479    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|CpuK6|CpuMMX},
 480   {"k6_2", PROCESSOR_K6,
 481    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|CpuK6|CpuMMX|Cpu3dnow},
 482   {"athlon", PROCESSOR_ATHLON,
 483    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuK6
 484    |CpuMMX|CpuMMX2|Cpu3dnow|Cpu3dnowA},
 485   {"sledgehammer", PROCESSOR_K8,
 486    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuK6
 487    |CpuSledgehammer|CpuMMX|CpuMMX2|Cpu3dnow|Cpu3dnowA|CpuSSE|CpuSSE2},
 488   {"opteron", PROCESSOR_K8,
 489    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuK6
 490    |CpuSledgehammer|CpuMMX|CpuMMX2|Cpu3dnow|Cpu3dnowA|CpuSSE|CpuSSE2},
 491   {"k8", PROCESSOR_K8,
 492    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuK6
 493    |CpuSledgehammer|CpuMMX|CpuMMX2|Cpu3dnow|Cpu3dnowA|CpuSSE|CpuSSE2},
 494   {"amdfam10", PROCESSOR_AMDFAM10,
 495    Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486|Cpu586|Cpu686|CpuK6|CpuSledgehammer
 496    |CpuMMX|CpuMMX2|Cpu3dnow|Cpu3dnowA|CpuSSE|CpuSSE2|CpuSSE3|CpuSSE4a
 497    |CpuABM},
 498   {".mmx", PROCESSOR_UNKNOWN,
 499    CpuMMX},
 500   {".sse", PROCESSOR_UNKNOWN,
 501    CpuMMX|CpuMMX2|CpuSSE},
 502   {".sse2", PROCESSOR_UNKNOWN,
 503    CpuMMX|CpuMMX2|CpuSSE|CpuSSE2},
 504   {".sse3", PROCESSOR_UNKNOWN,
 505    CpuMMX|CpuMMX2|CpuSSE|CpuSSE2|CpuSSE3},
 506   {".3dnow", PROCESSOR_UNKNOWN,
 507    CpuMMX|Cpu3dnow},
 508   {".3dnowa", PROCESSOR_UNKNOWN,
 509    CpuMMX|CpuMMX2|Cpu3dnow|Cpu3dnowA},
 510   {".padlock", PROCESSOR_UNKNOWN,
 511    CpuPadLock},
 512   {".pacifica", PROCESSOR_UNKNOWN,
 513    CpuSVME},
 514   {".svme", PROCESSOR_UNKNOWN,
 515    CpuSVME},
 516   {".sse4a", PROCESSOR_UNKNOWN,
 517    CpuMMX|CpuMMX2|CpuSSE|CpuSSE2|CpuSSE3|CpuSSE4a},
 518   {".abm", PROCESSOR_UNKNOWN,
 519    CpuABM}
 520 };
 521
 522 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
 523 {
 524 #if !defined(OBJ_AOUT) && !defined(USE_ALIGN_PTWO)
 525   {"align", s_align_bytes, 0},
 526 #else
 527   {"align", s_align_ptwo, 0},
 528 #endif
 529   {"arch", set_cpu_arch, 0},
 530 #ifndef I386COFF
 531   {"bss", s_bss, 0},
 532 #endif
 533   {"ffloat", float_cons, 'f'},
 534   {"dfloat", float_cons, 'd'},
 535   {"tfloat", float_cons, 'x'},
 536   {"value", cons, 2},
 537   {"slong", signed_cons, 4},
 538   {"noopt", s_ignore, 0},
 539   {"optim", s_ignore, 0},
 540   {"code16gcc", set_16bit_gcc_code_flag, CODE_16BIT},
 541   {"code16", set_code_flag, CODE_16BIT},
 542   {"code32", set_code_flag, CODE_32BIT},
 543   {"code64", set_code_flag, CODE_64BIT},
 544   {"intel_syntax", set_intel_syntax, 1},
 545   {"att_syntax", set_intel_syntax, 0},
 546 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
 547   {"largecomm", handle_large_common, 0},
 548 #else
 549   {"file", (void (*) PARAMS ((int))) dwarf2_directive_file, 0},
 550   {"loc", dwarf2_directive_loc, 0},
 551   {"loc_mark_labels", dwarf2_directive_loc_mark_labels, 0},
 552 #endif
 553 #ifdef TE_PE
 554   {"secrel32", pe_directive_secrel, 0},
 555 #endif
 556   {0, 0, 0}
 557 };
 558
 559 /* For interface with expression ().  */
 560 extern char *input_line_pointer;
 561
 562 /* Hash table for instruction mnemonic lookup.  */
 563 static struct hash_control *op_hash;
 564
 565 /* Hash table for register lookup.  */
 566 static struct hash_control *reg_hash;
 567 \f
 568 void
 569 i386_align_code (fragP, count)
 570      fragS *fragP;
 571      int count;
 572 {
 573   /* Various efficient no-op patterns for aligning code labels.
 574      Note: Don't try to assemble the instructions in the comments.
 575      0L and 0w are not legal.  */
 576   static const char f32_1[] =
 577     {0x90};                                     /* nop                  */
 578   static const char f32_2[] =
 579     {0x66,0x90};                                /* xchg %ax,%ax */
 580   static const char f32_3[] =
 581     {0x8d,0x76,0x00};                           /* leal 0(%esi),%esi    */
 582   static const char f32_4[] =
 583     {0x8d,0x74,0x26,0x00};                      /* leal 0(%esi,1),%esi  */
 584   static const char f32_5[] =
 585     {0x90,                                      /* nop                  */
 586      0x8d,0x74,0x26,0x00};                      /* leal 0(%esi,1),%esi  */
 587   static const char f32_6[] =
 588     {0x8d,0xb6,0x00,0x00,0x00,0x00};            /* leal 0L(%esi),%esi   */
 589   static const char f32_7[] =
 590     {0x8d,0xb4,0x26,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%esi,1),%esi */
 591   static const char f32_8[] =
 592     {0x90,                                      /* nop                  */
 593      0x8d,0xb4,0x26,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%esi,1),%esi */
 594   static const char f32_9[] =
 595     {0x89,0xf6,                                 /* movl %esi,%esi       */
 596      0x8d,0xbc,0x27,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%edi,1),%edi */
 597   static const char f32_10[] =
 598     {0x8d,0x76,0x00,                            /* leal 0(%esi),%esi    */
 599      0x8d,0xbc,0x27,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%edi,1),%edi */
 600   static const char f32_11[] =
 601     {0x8d,0x74,0x26,0x00,                       /* leal 0(%esi,1),%esi  */
 602      0x8d,0xbc,0x27,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%edi,1),%edi */
 603   static const char f32_12[] =
 604     {0x8d,0xb6,0x00,0x00,0x00,0x00,             /* leal 0L(%esi),%esi   */
 605      0x8d,0xbf,0x00,0x00,0x00,0x00};            /* leal 0L(%edi),%edi   */
 606   static const char f32_13[] =
 607     {0x8d,0xb6,0x00,0x00,0x00,0x00,             /* leal 0L(%esi),%esi   */
 608      0x8d,0xbc,0x27,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%edi,1),%edi */
 609   static const char f32_14[] =
 610     {0x8d,0xb4,0x26,0x00,0x00,0x00,0x00,        /* leal 0L(%esi,1),%esi */
 611      0x8d,0xbc,0x27,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%edi,1),%edi */
 612   static const char f32_15[] =
 613     {0xeb,0x0d,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,        /* jmp .+15; lotsa nops */
 614      0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90};
 615   static const char f16_3[] =
 616     {0x8d,0x74,0x00};                           /* lea 0(%esi),%esi     */
 617   static const char f16_4[] =
 618     {0x8d,0xb4,0x00,0x00};                      /* lea 0w(%si),%si      */
 619   static const char f16_5[] =
 620     {0x90,                                      /* nop                  */
 621      0x8d,0xb4,0x00,0x00};                      /* lea 0w(%si),%si      */
 622   static const char f16_6[] =
 623     {0x89,0xf6,                                 /* mov %si,%si          */
 624      0x8d,0xbd,0x00,0x00};                      /* lea 0w(%di),%di      */
 625   static const char f16_7[] =
 626     {0x8d,0x74,0x00,                            /* lea 0(%si),%si       */
 627      0x8d,0xbd,0x00,0x00};                      /* lea 0w(%di),%di      */
 628   static const char f16_8[] =
 629     {0x8d,0xb4,0x00,0x00,                       /* lea 0w(%si),%si      */
 630      0x8d,0xbd,0x00,0x00};                      /* lea 0w(%di),%di      */
 631   static const char *const f32_patt[] = {
 632     f32_1, f32_2, f32_3, f32_4, f32_5, f32_6, f32_7, f32_8,
 633     f32_9, f32_10, f32_11, f32_12, f32_13, f32_14, f32_15
 634   };
 635   static const char *const f16_patt[] = {
 636     f32_1, f32_2, f16_3, f16_4, f16_5, f16_6, f16_7, f16_8,
 637     f32_15, f32_15, f32_15, f32_15, f32_15, f32_15, f32_15
 638   };
 639   /* nopl (%[re]ax) */
 640   static const char alt_3[] =
 641     {0x0f,0x1f,0x00};
 642   /* nopl 0(%[re]ax) */
 643   static const char alt_4[] =
 644     {0x0f,0x1f,0x40,0x00};
 645   /* nopl 0(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 646   static const char alt_5[] =
 647     {0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00};
 648   /* nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 649   static const char alt_6[] =
 650     {0x66,0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00};
 651   /* nopl 0L(%[re]ax) */
 652   static const char alt_7[] =
 653     {0x0f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00};
 654   /* nopl 0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 655   static const char alt_8[] =
 656     {0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
 657   /* nopw 0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 658   static const char alt_9[] =
 659     {0x66,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
 660   /* nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 661   static const char alt_10[] =
 662     {0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
 663   /* data16
 664      nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 665   static const char alt_long_11[] =
 666     {0x66,
 667      0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
 668   /* data16
 669      data16
 670      nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 671   static const char alt_long_12[] =
 672     {0x66,
 673      0x66,
 674      0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
 675   /* data16
 676      data16
 677      data16
 678      nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 679   static const char alt_long_13[] =
 680     {0x66,
 681      0x66,
 682      0x66,
 683      0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
 684   /* data16
 685      data16
 686      data16
 687      data16
 688      nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 689   static const char alt_long_14[] =
 690     {0x66,
 691      0x66,
 692      0x66,
 693      0x66,
 694      0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
 695   /* data16
 696      data16
 697      data16
 698      data16
 699      data16
 700      nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 701   static const char alt_long_15[] =
 702     {0x66,
 703      0x66,
 704      0x66,
 705      0x66,
 706      0x66,
 707      0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
 708   /* nopl 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
 709      nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 710   static const char alt_short_11[] =
 711     {0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00,
 712      0x66,0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00};
 713   /* nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
 714      nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 715   static const char alt_short_12[] =
 716     {0x66,0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00,
 717      0x66,0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00};
 718   /* nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
 719      nopl 0L(%[re]ax) */
 720   static const char alt_short_13[] =
 721     {0x66,0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00,
 722      0x0f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00};
 723   /* nopl 0L(%[re]ax)
 724      nopl 0L(%[re]ax) */
 725   static const char alt_short_14[] =
 726     {0x0f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,
 727      0x0f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00};
 728   /* nopl 0L(%[re]ax)
 729      nopl 0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
 730   static const char alt_short_15[] =
 731     {0x0f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,
 732      0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
 733   static const char *const alt_short_patt[] = {
 734     f32_1, f32_2, alt_3, alt_4, alt_5, alt_6, alt_7, alt_8,
 735     alt_9, alt_10, alt_short_11, alt_short_12, alt_short_13,
 736     alt_short_14, alt_short_15
 737   };
 738   static const char *const alt_long_patt[] = {
 739     f32_1, f32_2, alt_3, alt_4, alt_5, alt_6, alt_7, alt_8,
 740     alt_9, alt_10, alt_long_11, alt_long_12, alt_long_13,
 741     alt_long_14, alt_long_15
 742   };
 743
 744   if (count <= 0 || count > 15)
 745     return;
 746
 747   /* We need to decide which NOP sequence to use for 32bit and
 748      64bit. When -mtune= is used:
 749
 750      1. For PROCESSOR_I486, PROCESSOR_PENTIUM and PROCESSOR_GENERIC32,
 751      f32_patt will be used.
 752      2. For PROCESSOR_K8 and PROCESSOR_AMDFAM10 in 64bit, NOPs with 0x66 prefix will be used.
 753      3. For PROCESSOR_MEROM, alt_long_patt will be used.
 754      4. For PROCESSOR_PENTIUMPRO, PROCESSOR_PENTIUM4, PROCESSOR_NOCONA,
 755      PROCESSOR_YONAH, PROCESSOR_MEROM, PROCESSOR_K6, PROCESSOR_ATHLON
 756      and PROCESSOR_GENERIC64, alt_short_patt will be used.
 757
 758      When -mtune= isn't used, alt_short_patt will be used if
 759      cpu_arch_isa_flags has Cpu686. Otherwise, f32_patt will be used.
 760
 761      When -march= or .arch is used, we can't use anything beyond
 762      cpu_arch_isa_flags.   */
 763
 764   if (flag_code == CODE_16BIT)
 765     {
 766       memcpy (fragP->fr_literal + fragP->fr_fix,
 767               f16_patt[count - 1], count);
 768       if (count > 8)
 769         /* Adjust jump offset.  */
 770         fragP->fr_literal[fragP->fr_fix + 1] = count - 2;
 771     }
 772   else if (flag_code == CODE_64BIT && cpu_arch_tune == PROCESSOR_K8)
 773     {
 774       int i;
 775       int nnops = (count + 3) / 4;
 776       int len = count / nnops;
 777       int remains = count - nnops * len;
 778       int pos = 0;
 779
 780       /* The recommended way to pad 64bit code is to use NOPs preceded
 781          by maximally four 0x66 prefixes.  Balance the size of nops.  */
 782       for (i = 0; i < remains; i++)
 783         {
 784           memset (fragP->fr_literal + fragP->fr_fix + pos, 0x66, len);
 785           fragP->fr_literal[fragP->fr_fix + pos + len] = 0x90;
 786           pos += len + 1;
 787         }
 788       for (; i < nnops; i++)
 789         {
 790           memset (fragP->fr_literal + fragP->fr_fix + pos, 0x66, len - 1);
 791           fragP->fr_literal[fragP->fr_fix + pos + len - 1] = 0x90;
 792           pos += len;
 793         }
 794     }
 795   else
 796     {
 797       const char *const *patt = NULL;
 798
 799       if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_UNKNOWN)
 800         {
 801           /* PROCESSOR_UNKNOWN means that all ISAs may be used.  */
 802           switch (cpu_arch_tune)
 803             {
 804             case PROCESSOR_UNKNOWN:
 805               /* We use cpu_arch_isa_flags to check if we SHOULD
 806                  optimize for Cpu686.  */
 807               if ((cpu_arch_isa_flags & Cpu686) != 0)
 808                 patt = alt_short_patt;
 809               else
 810                 patt = f32_patt;
 811               break;
 812             case PROCESSOR_MEROM:
 813               patt = alt_long_patt;
 814               break;
 815             case PROCESSOR_PENTIUMPRO:
 816             case PROCESSOR_PENTIUM4:
 817             case PROCESSOR_NOCONA:
 818             case PROCESSOR_YONAH:
 819             case PROCESSOR_K6:
 820             case PROCESSOR_ATHLON:
 821             case PROCESSOR_K8:
 822             case PROCESSOR_GENERIC64:
 823             case PROCESSOR_AMDFAM10:
 824               patt = alt_short_patt;
 825               break;
 826             case PROCESSOR_I486:
 827             case PROCESSOR_PENTIUM:
 828             case PROCESSOR_GENERIC32:
 829               patt = f32_patt;
 830               break;
 831             }
 832         }
 833       else
 834         {
 835           switch (cpu_arch_tune)
 836             {
 837             case PROCESSOR_UNKNOWN:
 838               /* When cpu_arch_isa is net, cpu_arch_tune shouldn't be
 839                  PROCESSOR_UNKNOWN.  */
 840               abort ();
 841               break;
 842
 843             case PROCESSOR_I486:
 844             case PROCESSOR_PENTIUM:
 845             case PROCESSOR_PENTIUMPRO:
 846             case PROCESSOR_PENTIUM4:
 847             case PROCESSOR_NOCONA:
 848             case PROCESSOR_YONAH:
 849             case PROCESSOR_K6:
 850             case PROCESSOR_ATHLON:
 851             case PROCESSOR_K8:
 852             case PROCESSOR_AMDFAM10:
 853             case PROCESSOR_GENERIC32:
 854               /* We use cpu_arch_isa_flags to check if we CAN optimize
 855                  for Cpu686.  */
 856               if ((cpu_arch_isa_flags & Cpu686) != 0)
 857                 patt = alt_short_patt;
 858               else
 859                 patt = f32_patt;
 860               break;
 861             case PROCESSOR_MEROM:
 862               if ((cpu_arch_isa_flags & Cpu686) != 0)
 863                 patt = alt_long_patt;
 864               else
 865                 patt = f32_patt;
 866               break;
 867             case PROCESSOR_GENERIC64:
 868               patt = alt_short_patt;
 869               break;
 870             }
 871         }
 872
 873       memcpy (fragP->fr_literal + fragP->fr_fix,
 874               patt[count - 1], count);
 875     }
 876   fragP->fr_var = count;
 877 }
 878
 879 static INLINE unsigned int
 880 mode_from_disp_size (t)
 881      unsigned int t;
 882 {
 883   return (t & Disp8) ? 1 : (t & (Disp16 | Disp32 | Disp32S)) ? 2 : 0;
 884 }
 885
 886 static INLINE int
 887 fits_in_signed_byte (num)
 888      offsetT num;
 889 {
 890   return (num >= -128) && (num <= 127);
 891 }
 892
 893 static INLINE int
 894 fits_in_unsigned_byte (num)
 895      offsetT num;
 896 {
 897   return (num & 0xff) == num;
 898 }
 899
 900 static INLINE int
 901 fits_in_unsigned_word (num)
 902      offsetT num;
 903 {
 904   return (num & 0xffff) == num;
 905 }
 906
 907 static INLINE int
 908 fits_in_signed_word (num)
 909      offsetT num;
 910 {
 911   return (-32768 <= num) && (num <= 32767);
 912 }
 913 static INLINE int
 914 fits_in_signed_long (num)
 915      offsetT num ATTRIBUTE_UNUSED;
 916 {
 917 #ifndef BFD64
 918   return 1;
 919 #else
 920   return (!(((offsetT) -1 << 31) & num)
 921           || (((offsetT) -1 << 31) & num) == ((offsetT) -1 << 31));
 922 #endif
 923 }                               /* fits_in_signed_long() */
 924 static INLINE int
 925 fits_in_unsigned_long (num)
 926      offsetT num ATTRIBUTE_UNUSED;
 927 {
 928 #ifndef BFD64
 929   return 1;
 930 #else
 931   return (num & (((offsetT) 2 << 31) - 1)) == num;
 932 #endif
 933 }                               /* fits_in_unsigned_long() */
 934
 935 static int
 936 smallest_imm_type (num)
 937      offsetT num;
 938 {
 939   if (cpu_arch_flags != (Cpu186 | Cpu286 | Cpu386 | Cpu486 | CpuNo64))
 940     {
 941       /* This code is disabled on the 486 because all the Imm1 forms
 942          in the opcode table are slower on the i486.  They're the
 943          versions with the implicitly specified single-position
 944          displacement, which has another syntax if you really want to
 945          use that form.  */
 946       if (num == 1)
 947         return Imm1 | Imm8 | Imm8S | Imm16 | Imm32 | Imm32S | Imm64;
 948     }
 949   return (fits_in_signed_byte (num)
 950           ? (Imm8S | Imm8 | Imm16 | Imm32 | Imm32S | Imm64)
 951           : fits_in_unsigned_byte (num)
 952           ? (Imm8 | Imm16 | Imm32 | Imm32S | Imm64)
 953           : (fits_in_signed_word (num) || fits_in_unsigned_word (num))
 954           ? (Imm16 | Imm32 | Imm32S | Imm64)
 955           : fits_in_signed_long (num)
 956           ? (Imm32 | Imm32S | Imm64)
 957           : fits_in_unsigned_long (num)
 958           ? (Imm32 | Imm64)
 959           : Imm64);
 960 }
 961
 962 static offsetT
 963 offset_in_range (val, size)
 964      offsetT val;
 965      int size;
 966 {
 967   addressT mask;
 968
 969   switch (size)
 970     {
 971     case 1: mask = ((addressT) 1 <<  8) - 1; break;
 972     case 2: mask = ((addressT) 1 << 16) - 1; break;
 973     case 4: mask = ((addressT) 2 << 31) - 1; break;
 974 #ifdef BFD64
 975     case 8: mask = ((addressT) 2 << 63) - 1; break;
 976 #endif
 977     default: abort ();
 978     }
 979
 980   /* If BFD64, sign extend val.  */
 981   if (!use_rela_relocations)
 982     if ((val & ~(((addressT) 2 << 31) - 1)) == 0)
 983       val = (val ^ ((addressT) 1 << 31)) - ((addressT) 1 << 31);
 984
 985   if ((val & ~mask) != 0 && (val & ~mask) != ~mask)
 986     {
 987       char buf1[40], buf2[40];
 988
 989       sprint_value (buf1, val);
 990       sprint_value (buf2, val & mask);
 991       as_warn (_("%s shortened to %s"), buf1, buf2);
 992     }
 993   return val & mask;
 994 }
 995
 996 /* Returns 0 if attempting to add a prefix where one from the same
 997    class already exists, 1 if non rep/repne added, 2 if rep/repne
 998    added.  */
 999 static int
1000 add_prefix (prefix)
1001      unsigned int prefix;
1002 {
1003   int ret = 1;
1004   unsigned int q;
1005
1006   if (prefix >= REX_OPCODE && prefix < REX_OPCODE + 16
1007       && flag_code == CODE_64BIT)
1008     {
1009       if ((i.prefix[REX_PREFIX] & prefix & REX_MODE64)
1010           || ((i.prefix[REX_PREFIX] & (REX_EXTX | REX_EXTY | REX_EXTZ))
1011               && (prefix & (REX_EXTX | REX_EXTY | REX_EXTZ))))
1012         ret = 0;
1013       q = REX_PREFIX;
1014     }
1015   else
1016     {
1017       switch (prefix)
1018         {
1019         default:
1020           abort ();
1021
1022         case CS_PREFIX_OPCODE:
1023         case DS_PREFIX_OPCODE:
1024         case ES_PREFIX_OPCODE:
1025         case FS_PREFIX_OPCODE:
1026         case GS_PREFIX_OPCODE:
1027         case SS_PREFIX_OPCODE:
1028           q = SEG_PREFIX;
1029           break;
1030
1031         case REPNE_PREFIX_OPCODE:
1032         case REPE_PREFIX_OPCODE:
1033           ret = 2;
1034           /* fall thru */
1035         case LOCK_PREFIX_OPCODE:
1036           q = LOCKREP_PREFIX;
1037           break;
1038
1039         case FWAIT_OPCODE:
1040           q = WAIT_PREFIX;
1041           break;
1042
1043         case ADDR_PREFIX_OPCODE:
1044           q = ADDR_PREFIX;
1045           break;
1046
1047         case DATA_PREFIX_OPCODE:
1048           q = DATA_PREFIX;
1049           break;
1050         }
1051       if (i.prefix[q] != 0)
1052         ret = 0;
1053     }
1054
1055   if (ret)
1056     {
1057       if (!i.prefix[q])
1058         ++i.prefixes;
1059       i.prefix[q] |= prefix;
1060     }
1061   else
1062     as_bad (_("same type of prefix used twice"));
1063
1064   return ret;
1065 }
1066
1067 static void
1068 set_code_flag (value)
1069      int value;
1070 {
1071   flag_code = value;
1072   cpu_arch_flags &= ~(Cpu64 | CpuNo64);
1073   cpu_arch_flags |= (flag_code == CODE_64BIT ? Cpu64 : CpuNo64);
1074   if (value == CODE_64BIT && !(cpu_arch_flags & CpuSledgehammer))
1075     {
1076       as_bad (_("64bit mode not supported on this CPU."));
1077     }
1078   if (value == CODE_32BIT && !(cpu_arch_flags & Cpu386))
1079     {
1080       as_bad (_("32bit mode not supported on this CPU."));
1081     }
1082   stackop_size = '\0';
1083 }
1084
1085 static void
1086 set_16bit_gcc_code_flag (new_code_flag)
1087      int new_code_flag;
1088 {
1089   flag_code = new_code_flag;
1090   cpu_arch_flags &= ~(Cpu64 | CpuNo64);
1091   cpu_arch_flags |= (flag_code == CODE_64BIT ? Cpu64 : CpuNo64);
1092   stackop_size = LONG_MNEM_SUFFIX;
1093 }
1094
1095 static void
1096 set_intel_syntax (syntax_flag)
1097      int syntax_flag;
1098 {
1099   /* Find out if register prefixing is specified.  */
1100   int ask_naked_reg = 0;
1101
1102   SKIP_WHITESPACE ();
1103   if (!is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer])
1104     {
1105       char *string = input_line_pointer;
1106       int e = get_symbol_end ();
1107
1108       if (strcmp (string, "prefix") == 0)
1109         ask_naked_reg = 1;
1110       else if (strcmp (string, "noprefix") == 0)
1111         ask_naked_reg = -1;
1112       else
1113         as_bad (_("bad argument to syntax directive."));
1114       *input_line_pointer = e;
1115     }
1116   demand_empty_rest_of_line ();
1117
1118   intel_syntax = syntax_flag;
1119
1120   if (ask_naked_reg == 0)
1121     allow_naked_reg = (intel_syntax
1122                        && (bfd_get_symbol_leading_char (stdoutput) != '\0'));
1123   else
1124     allow_naked_reg = (ask_naked_reg < 0);
1125
1126   identifier_chars['%'] = intel_syntax && allow_naked_reg ? '%' : 0;
1127   identifier_chars['$'] = intel_syntax ? '$' : 0;
1128 }
1129
1130 static void
1131 set_cpu_arch (dummy)
1132      int dummy ATTRIBUTE_UNUSED;
1133 {
1134   SKIP_WHITESPACE ();
1135
1136   if (!is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer])
1137     {
1138       char *string = input_line_pointer;
1139       int e = get_symbol_end ();
1140       unsigned int i;
1141
1142       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (cpu_arch); i++)
1143         {
1144           if (strcmp (string, cpu_arch[i].name) == 0)
1145             {
1146               if (*string != '.')
1147                 {
1148                   cpu_arch_name = cpu_arch[i].name;
1149                   cpu_sub_arch_name = NULL;
1150                   cpu_arch_flags = (cpu_arch[i].flags
1151                                     | (flag_code == CODE_64BIT ? Cpu64 : CpuNo64));
1152                   cpu_arch_isa = cpu_arch[i].type;
1153                   cpu_arch_isa_flags = cpu_arch[i].flags;
1154                   if (!cpu_arch_tune_set)
1155                     {
1156                       cpu_arch_tune = cpu_arch_isa;
1157                       cpu_arch_tune_flags = cpu_arch_isa_flags;
1158                     }
1159                   break;
1160                 }
1161               if ((cpu_arch_flags | cpu_arch[i].flags) != cpu_arch_flags)
1162                 {
1163                   cpu_sub_arch_name = cpu_arch[i].name;
1164                   cpu_arch_flags |= cpu_arch[i].flags;
1165                 }
1166               *input_line_pointer = e;
1167               demand_empty_rest_of_line ();
1168               return;
1169             }
1170         }
1171       if (i >= ARRAY_SIZE (cpu_arch))
1172         as_bad (_("no such architecture: `%s'"), string);
1173
1174       *input_line_pointer = e;
1175     }
1176   else
1177     as_bad (_("missing cpu architecture"));
1178
1179   no_cond_jump_promotion = 0;
1180   if (*input_line_pointer == ','
1181       && !is_end_of_line[(unsigned char) input_line_pointer[1]])
1182     {
1183       char *string = ++input_line_pointer;
1184       int e = get_symbol_end ();
1185
1186       if (strcmp (string, "nojumps") == 0)
1187         no_cond_jump_promotion = 1;
1188       else if (strcmp (string, "jumps") == 0)
1189         ;
1190       else
1191         as_bad (_("no such architecture modifier: `%s'"), string);
1192
1193       *input_line_pointer = e;
1194     }
1195
1196   demand_empty_rest_of_line ();
1197 }
1198
1199 unsigned long
1200 i386_mach ()
1201 {
1202   if (!strcmp (default_arch, "x86_64"))
1203     return bfd_mach_x86_64;
1204   else if (!strcmp (default_arch, "i386"))
1205     return bfd_mach_i386_i386;
1206   else
1207     as_fatal (_("Unknown architecture"));
1208 }
1209 \f
1210 void
1211 md_begin ()
1212 {
1213   const char *hash_err;
1214
1215   /* Initialize op_hash hash table.  */
1216   op_hash = hash_new ();
1217
1218   {
1219     const template *optab;
1220     templates *core_optab;
1221
1222     /* Setup for loop.  */
1223     optab = i386_optab;
1224     core_optab = (templates *) xmalloc (sizeof (templates));
1225     core_optab->start = optab;
1226
1227     while (1)
1228       {
1229         ++optab;
1230         if (optab->name == NULL
1231             || strcmp (optab->name, (optab - 1)->name) != 0)
1232           {
1233             /* different name --> ship out current template list;
1234                add to hash table; & begin anew.  */
1235             core_optab->end = optab;
1236             hash_err = hash_insert (op_hash,
1237                                     (optab - 1)->name,
1238                                     (PTR) core_optab);
1239             if (hash_err)
1240               {
1241                 as_fatal (_("Internal Error:  Can't hash %s: %s"),
1242                           (optab - 1)->name,
1243                           hash_err);
1244               }
1245             if (optab->name == NULL)
1246               break;
1247             core_optab = (templates *) xmalloc (sizeof (templates));
1248             core_optab->start = optab;
1249           }
1250       }
1251   }
1252
1253   /* Initialize reg_hash hash table.  */
1254   reg_hash = hash_new ();
1255   {
1256     const reg_entry *regtab;
1257
1258     for (regtab = i386_regtab;
1259          regtab < i386_regtab + sizeof (i386_regtab) / sizeof (i386_regtab[0]);
1260          regtab++)
1261       {
1262         hash_err = hash_insert (reg_hash, regtab->reg_name, (PTR) regtab);
1263         if (hash_err)
1264           as_fatal (_("Internal Error:  Can't hash %s: %s"),
1265                     regtab->reg_name,
1266                     hash_err);
1267       }
1268   }
1269
1270   /* Fill in lexical tables:  mnemonic_chars, operand_chars.  */
1271   {
1272     int c;
1273     char *p;
1274
1275     for (c = 0; c < 256; c++)
1276       {
1277         if (ISDIGIT (c))
1278           {
1279             digit_chars[c] = c;
1280             mnemonic_chars[c] = c;
1281             register_chars[c] = c;
1282             operand_chars[c] = c;
1283           }
1284         else if (ISLOWER (c))
1285           {
1286             mnemonic_chars[c] = c;
1287             register_chars[c] = c;
1288             operand_chars[c] = c;
1289           }
1290         else if (ISUPPER (c))
1291           {
1292             mnemonic_chars[c] = TOLOWER (c);
1293             register_chars[c] = mnemonic_chars[c];
1294             operand_chars[c] = c;
1295           }
1296
1297         if (ISALPHA (c) || ISDIGIT (c))
1298           identifier_chars[c] = c;
1299         else if (c >= 128)
1300           {
1301             identifier_chars[c] = c;
1302             operand_chars[c] = c;
1303           }
1304       }
1305
1306 #ifdef LEX_AT
1307     identifier_chars['@'] = '@';
1308 #endif
1309 #ifdef LEX_QM
1310     identifier_chars['?'] = '?';
1311     operand_chars['?'] = '?';
1312 #endif
1313     digit_chars['-'] = '-';
1314     mnemonic_chars['-'] = '-';
1315     identifier_chars['_'] = '_';
1316     identifier_chars['.'] = '.';
1317
1318     for (p = operand_special_chars; *p != '\0'; p++)
1319       operand_chars[(unsigned char) *p] = *p;
1320   }
1321
1322 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
1323   if (IS_ELF)
1324     {
1325       record_alignment (text_section, 2);
1326       record_alignment (data_section, 2);
1327       record_alignment (bss_section, 2);
1328     }
1329 #endif
1330
1331   if (flag_code == CODE_64BIT)
1332     {
1333       x86_dwarf2_return_column = 16;
1334       x86_cie_data_alignment = -8;
1335     }
1336   else
1337     {
1338       x86_dwarf2_return_column = 8;
1339       x86_cie_data_alignment = -4;
1340     }
1341 }
1342
1343 void
1344 i386_print_statistics (file)
1345      FILE *file;
1346 {
1347   hash_print_statistics (file, "i386 opcode", op_hash);
1348   hash_print_statistics (file, "i386 register", reg_hash);
1349 }
1350 \f
1351 #ifdef DEBUG386
1352
1353 /* Debugging routines for md_assemble.  */
1354 static void pi PARAMS ((char *, i386_insn *));
1355 static void pte PARAMS ((template *));
1356 static void pt PARAMS ((unsigned int));
1357 static void pe PARAMS ((expressionS *));
1358 static void ps PARAMS ((symbolS *));
1359
1360 static void
1361 pi (line, x)
1362      char *line;
1363      i386_insn *x;
1364 {
1365   unsigned int i;
1366
1367   fprintf (stdout, "%s: template ", line);
1368   pte (&x->tm);
1369   fprintf (stdout, "  address: base %s  index %s  scale %x\n",
1370            x->base_reg ? x->base_reg->reg_name : "none",
1371            x->index_reg ? x->index_reg->reg_name : "none",
1372            x->log2_scale_factor);
1373   fprintf (stdout, "  modrm:  mode %x  reg %x  reg/mem %x\n",
1374            x->rm.mode, x->rm.reg, x->rm.regmem);
1375   fprintf (stdout, "  sib:  base %x  index %x  scale %x\n",
1376            x->sib.base, x->sib.index, x->sib.scale);
1377   fprintf (stdout, "  rex: 64bit %x  extX %x  extY %x  extZ %x\n",
1378            (x->rex & REX_MODE64) != 0,
1379            (x->rex & REX_EXTX) != 0,
1380            (x->rex & REX_EXTY) != 0,
1381            (x->rex & REX_EXTZ) != 0);
1382   for (i = 0; i < x->operands; i++)
1383     {
1384       fprintf (stdout, "    #%d:  ", i + 1);
1385       pt (x->types[i]);
1386       fprintf (stdout, "\n");
1387       if (x->types[i]
1388           & (Reg | SReg2 | SReg3 | Control | Debug | Test | RegMMX | RegXMM))
1389         fprintf (stdout, "%s\n", x->op[i].regs->reg_name);
1390       if (x->types[i] & Imm)
1391         pe (x->op[i].imms);
1392       if (x->types[i] & Disp)
1393         pe (x->op[i].disps);
1394     }
1395 }
1396
1397 static void
1398 pte (t)
1399      template *t;
1400 {
1401   unsigned int i;
1402   fprintf (stdout, " %d operands ", t->operands);
1403   fprintf (stdout, "opcode %x ", t->base_opcode);
1404   if (t->extension_opcode != None)
1405     fprintf (stdout, "ext %x ", t->extension_opcode);
1406   if (t->opcode_modifier & D)
1407     fprintf (stdout, "D");
1408   if (t->opcode_modifier & W)
1409     fprintf (stdout, "W");
1410   fprintf (stdout, "\n");
1411   for (i = 0; i < t->operands; i++)
1412     {
1413       fprintf (stdout, "    #%d type ", i + 1);
1414       pt (t->operand_types[i]);
1415       fprintf (stdout, "\n");
1416     }
1417 }
1418
1419 static void
1420 pe (e)
1421      expressionS *e;
1422 {
1423   fprintf (stdout, "    operation     %d\n", e->X_op);
1424   fprintf (stdout, "    add_number    %ld (%lx)\n",
1425            (long) e->X_add_number, (long) e->X_add_number);
1426   if (e->X_add_symbol)
1427     {
1428       fprintf (stdout, "    add_symbol    ");
1429       ps (e->X_add_symbol);
1430       fprintf (stdout, "\n");
1431     }
1432   if (e->X_op_symbol)
1433     {
1434       fprintf (stdout, "    op_symbol    ");
1435       ps (e->X_op_symbol);
1436       fprintf (stdout, "\n");
1437     }
1438 }
1439
1440 static void
1441 ps (s)
1442      symbolS *s;
1443 {
1444   fprintf (stdout, "%s type %s%s",
1445            S_GET_NAME (s),
1446            S_IS_EXTERNAL (s) ? "EXTERNAL " : "",
1447            segment_name (S_GET_SEGMENT (s)));
1448 }
1449
1450 static struct type_name
1451   {
1452     unsigned int mask;
1453     char *tname;
1454   }
1455 const type_names[] =
1456 {
1457   { Reg8, "r8" },
1458   { Reg16, "r16" },
1459   { Reg32, "r32" },
1460   { Reg64, "r64" },
1461   { Imm8, "i8" },
1462   { Imm8S, "i8s" },
1463   { Imm16, "i16" },
1464   { Imm32, "i32" },
1465   { Imm32S, "i32s" },
1466   { Imm64, "i64" },
1467   { Imm1, "i1" },
1468   { BaseIndex, "BaseIndex" },
1469   { Disp8, "d8" },
1470   { Disp16, "d16" },
1471   { Disp32, "d32" },
1472   { Disp32S, "d32s" },
1473   { Disp64, "d64" },
1474   { InOutPortReg, "InOutPortReg" },
1475   { ShiftCount, "ShiftCount" },
1476   { Control, "control reg" },
1477   { Test, "test reg" },
1478   { Debug, "debug reg" },
1479   { FloatReg, "FReg" },
1480   { FloatAcc, "FAcc" },
1481   { SReg2, "SReg2" },
1482   { SReg3, "SReg3" },
1483   { Acc, "Acc" },
1484   { JumpAbsolute, "Jump Absolute" },
1485   { RegMMX, "rMMX" },
1486   { RegXMM, "rXMM" },
1487   { EsSeg, "es" },
1488   { 0, "" }
1489 };
1490
1491 static void
1492 pt (t)
1493      unsigned int t;
1494 {
1495   const struct type_name *ty;
1496
1497   for (ty = type_names; ty->mask; ty++)
1498     if (t & ty->mask)
1499       fprintf (stdout, "%s, ", ty->tname);
1500   fflush (stdout);
1501 }
1502
1503 #endif /* DEBUG386 */
1504 \f
1505 static bfd_reloc_code_real_type
1506 reloc (unsigned int size,
1507        int pcrel,
1508        int sign,
1509        bfd_reloc_code_real_type other)
1510 {
1511   if (other != NO_RELOC)
1512     {
1513       reloc_howto_type *reloc;
1514
1515       if (size == 8)
1516         switch (other)
1517           {
1518           case BFD_RELOC_X86_64_GOT32:
1519             return BFD_RELOC_X86_64_GOT64;
1520             break;
1521           case BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64:
1522             return BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64;
1523             break;
1524           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32:
1525             other = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
1526             break;
1527           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL:
1528             other = BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL64;
1529             break;
1530           case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32:
1531             other = BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64;
1532             break;
1533           case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32:
1534             other = BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64;
1535             break;
1536           default:
1537             break;
1538           }
1539
1540       /* Sign-checking 4-byte relocations in 16-/32-bit code is pointless.  */
1541       if (size == 4 && flag_code != CODE_64BIT)
1542         sign = -1;
1543
1544       reloc = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, other);
1545       if (!reloc)
1546         as_bad (_("unknown relocation (%u)"), other);
1547       else if (size != bfd_get_reloc_size (reloc))
1548         as_bad (_("%u-byte relocation cannot be applied to %u-byte field"),
1549                 bfd_get_reloc_size (reloc),
1550                 size);
1551       else if (pcrel && !reloc->pc_relative)
1552         as_bad (_("non-pc-relative relocation for pc-relative field"));
1553       else if ((reloc->complain_on_overflow == complain_overflow_signed
1554                 && !sign)
1555                || (reloc->complain_on_overflow == complain_overflow_unsigned
1556                    && sign > 0))
1557         as_bad (_("relocated field and relocation type differ in signedness"));
1558       else
1559         return other;
1560       return NO_RELOC;
1561     }
1562
1563   if (pcrel)
1564     {
1565       if (!sign)
1566         as_bad (_("there are no unsigned pc-relative relocations"));
1567       switch (size)
1568         {
1569         case 1: return BFD_RELOC_8_PCREL;
1570         case 2: return BFD_RELOC_16_PCREL;
1571         case 4: return BFD_RELOC_32_PCREL;
1572         case 8: return BFD_RELOC_64_PCREL;
1573         }
1574       as_bad (_("cannot do %u byte pc-relative relocation"), size);
1575     }
1576   else
1577     {
1578       if (sign > 0)
1579         switch (size)
1580           {
1581           case 4: return BFD_RELOC_X86_64_32S;
1582           }
1583       else
1584         switch (size)
1585           {
1586           case 1: return BFD_RELOC_8;
1587           case 2: return BFD_RELOC_16;
1588           case 4: return BFD_RELOC_32;
1589           case 8: return BFD_RELOC_64;
1590           }
1591       as_bad (_("cannot do %s %u byte relocation"),
1592               sign > 0 ? "signed" : "unsigned", size);
1593     }
1594
1595   abort ();
1596   return BFD_RELOC_NONE;
1597 }
1598
1599 /* Here we decide which fixups can be adjusted to make them relative to
1600    the beginning of the section instead of the symbol.  Basically we need
1601    to make sure that the dynamic relocations are done correctly, so in
1602    some cases we force the original symbol to be used.  */
1603
1604 int
1605 tc_i386_fix_adjustable (fixP)
1606      fixS *fixP ATTRIBUTE_UNUSED;
1607 {
1608 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
1609   if (!IS_ELF)
1610     return 1;
1611
1612   /* Don't adjust pc-relative references to merge sections in 64-bit
1613      mode.  */
1614   if (use_rela_relocations
1615       && (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy)->flags & SEC_MERGE) != 0
1616       && fixP->fx_pcrel)
1617     return 0;
1618
1619   /* The x86_64 GOTPCREL are represented as 32bit PCrel relocations
1620      and changed later by validate_fix.  */
1621   if (GOT_symbol && fixP->fx_subsy == GOT_symbol
1622       && fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_PCREL)
1623     return 0;
1624
1625   /* adjust_reloc_syms doesn't know about the GOT.  */
1626   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_GOTOFF
1627       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_PLT32
1628       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_GOT32
1629       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_GD
1630       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LDM
1631       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32
1632       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_IE_32
1633       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_IE
1634       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE
1635       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LE_32
1636       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LE
1637       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC
1638       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL
1639       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_PLT32
1640       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOT32
1641       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL
1642       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TLSGD
1643       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TLSLD
1644       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32
1645       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64
1646       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF
1647       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32
1648       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64
1649       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64
1650       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC
1651       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL
1652       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
1653       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
1654     return 0;
1655 #endif
1656   return 1;
1657 }
1658
1659 static int intel_float_operand PARAMS ((const char *mnemonic));
1660
1661 static int
1662 intel_float_operand (mnemonic)
1663      const char *mnemonic;
1664 {
1665   /* Note that the value returned is meaningful only for opcodes with (memory)
1666      operands, hence the code here is free to improperly handle opcodes that
1667      have no operands (for better performance and smaller code). */
1668
1669   if (mnemonic[0] != 'f')
1670     return 0; /* non-math */
1671
1672   switch (mnemonic[1])
1673     {
1674     /* fclex, fdecstp, fdisi, femms, feni, fincstp, finit, fsetpm, and
1675        the fs segment override prefix not currently handled because no
1676        call path can make opcodes without operands get here */
1677     case 'i':
1678       return 2 /* integer op */;
1679     case 'l':
1680       if (mnemonic[2] == 'd' && (mnemonic[3] == 'c' || mnemonic[3] == 'e'))
1681         return 3; /* fldcw/fldenv */
1682       break;
1683     case 'n':
1684       if (mnemonic[2] != 'o' /* fnop */)
1685         return 3; /* non-waiting control op */
1686       break;
1687     case 'r':
1688       if (mnemonic[2] == 's')
1689         return 3; /* frstor/frstpm */
1690       break;
1691     case 's':
1692       if (mnemonic[2] == 'a')
1693         return 3; /* fsave */
1694       if (mnemonic[2] == 't')
1695         {
1696           switch (mnemonic[3])
1697             {
1698             case 'c': /* fstcw */
1699             case 'd': /* fstdw */
1700             case 'e': /* fstenv */
1701             case 's': /* fsts[gw] */
1702               return 3;
1703             }
1704         }
1705       break;
1706     case 'x':
1707       if (mnemonic[2] == 'r' || mnemonic[2] == 's')
1708         return 0; /* fxsave/fxrstor are not really math ops */
1709       break;
1710     }
1711
1712   return 1;
1713 }
1714
1715 /* This is the guts of the machine-dependent assembler.  LINE points to a
1716    machine dependent instruction.  This function is supposed to emit
1717    the frags/bytes it assembles to.  */
1718
1719 void
1720 md_assemble (line)
1721      char *line;
1722 {
1723   int j;
1724   char mnemonic[MAX_MNEM_SIZE];
1725
1726   /* Initialize globals.  */
1727   memset (&i, '\0', sizeof (i));
1728   for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
1729     i.reloc[j] = NO_RELOC;
1730   memset (disp_expressions, '\0', sizeof (disp_expressions));
1731   memset (im_expressions, '\0', sizeof (im_expressions));
1732   save_stack_p = save_stack;
1733
1734   /* First parse an instruction mnemonic & call i386_operand for the operands.
1735      We assume that the scrubber has arranged it so that line[0] is the valid
1736      start of a (possibly prefixed) mnemonic.  */
1737
1738   line = parse_insn (line, mnemonic);
1739   if (line == NULL)
1740     return;
1741
1742   line = parse_operands (line, mnemonic);
1743   if (line == NULL)
1744     return;
1745
1746   /* The order of the immediates should be reversed
1747      for 2 immediates extrq and insertq instructions */
1748   if ((i.imm_operands == 2) &&
1749       ((strcmp (mnemonic, "extrq") == 0)
1750        || (strcmp (mnemonic, "insertq") == 0)))
1751     {
1752       swap_imm_operands ();
1753       /* "extrq" and insertq" are the only two instructions whose operands
1754          have to be reversed even though they have two immediate operands.
1755       */
1756       if (intel_syntax)
1757         swap_operands ();
1758     }
1759
1760   /* Now we've parsed the mnemonic into a set of templates, and have the
1761      operands at hand.  */
1762
1763   /* All intel opcodes have reversed operands except for "bound" and
1764      "enter".  We also don't reverse intersegment "jmp" and "call"
1765      instructions with 2 immediate operands so that the immediate segment
1766      precedes the offset, as it does when in AT&T mode. */
1767   if (intel_syntax && i.operands > 1
1768       && (strcmp (mnemonic, "bound") != 0)
1769       && (strcmp (mnemonic, "invlpga") != 0)
1770       && !((i.types[0] & Imm) && (i.types[1] & Imm)))
1771     swap_operands ();
1772
1773   if (i.imm_operands)
1774     optimize_imm ();
1775
1776   /* Don't optimize displacement for movabs since it only takes 64bit
1777      displacement.  */
1778   if (i.disp_operands
1779       && (flag_code != CODE_64BIT
1780           || strcmp (mnemonic, "movabs") != 0))
1781     optimize_disp ();
1782
1783   /* Next, we find a template that matches the given insn,
1784      making sure the overlap of the given operands types is consistent
1785      with the template operand types.  */
1786
1787   if (!match_template ())
1788     return;
1789
1790   if (intel_syntax)
1791     {
1792       /* Undo SYSV386_COMPAT brokenness when in Intel mode.  See i386.h  */
1793       if (SYSV386_COMPAT
1794           && (i.tm.base_opcode & 0xfffffde0) == 0xdce0)
1795         i.tm.base_opcode ^= FloatR;
1796
1797       /* Zap movzx and movsx suffix.  The suffix may have been set from
1798          "word ptr" or "byte ptr" on the source operand, but we'll use
1799          the suffix later to choose the destination register.  */
1800       if ((i.tm.base_opcode & ~9) == 0x0fb6)
1801         {
1802           if (i.reg_operands < 2
1803               && !i.suffix
1804               && (~i.tm.opcode_modifier
1805                   & (No_bSuf
1806                      | No_wSuf
1807                      | No_lSuf
1808                      | No_sSuf
1809                      | No_xSuf
1810                      | No_qSuf)))
1811             as_bad (_("ambiguous operand size for `%s'"), i.tm.name);
1812
1813           i.suffix = 0;
1814         }
1815     }
1816
1817   if (i.tm.opcode_modifier & FWait)
1818     if (!add_prefix (FWAIT_OPCODE))
1819       return;
1820
1821   /* Check string instruction segment overrides.  */
1822   if ((i.tm.opcode_modifier & IsString) != 0 && i.mem_operands != 0)
1823     {
1824       if (!check_string ())
1825         return;
1826     }
1827
1828   if (!process_suffix ())
1829     return;
1830
1831   /* Make still unresolved immediate matches conform to size of immediate
1832      given in i.suffix.  */
1833   if (!finalize_imm ())
1834     return;
1835
1836   if (i.types[0] & Imm1)
1837     i.imm_operands = 0; /* kludge for shift insns.  */
1838   if (i.types[0] & ImplicitRegister)
1839     i.reg_operands--;
1840   if (i.types[1] & ImplicitRegister)
1841     i.reg_operands--;
1842   if (i.types[2] & ImplicitRegister)
1843     i.reg_operands--;
1844
1845   if (i.tm.opcode_modifier & ImmExt)
1846     {
1847       expressionS *exp;
1848
1849       if ((i.tm.cpu_flags & CpuPNI) && i.operands > 0)
1850         {
1851           /* These Intel Prescott New Instructions have the fixed
1852              operands with an opcode suffix which is coded in the same
1853              place as an 8-bit immediate field would be. Here we check
1854              those operands and remove them afterwards.  */
1855           unsigned int x;
1856
1857           for (x = 0; x < i.operands; x++)
1858             if (i.op[x].regs->reg_num != x)
1859               as_bad (_("can't use register '%%%s' as operand %d in '%s'."),
1860                       i.op[x].regs->reg_name, x + 1, i.tm.name);
1861           i.operands = 0;
1862         }
1863
1864       /* These AMD 3DNow! and Intel Katmai New Instructions have an
1865          opcode suffix which is coded in the same place as an 8-bit
1866          immediate field would be.  Here we fake an 8-bit immediate
1867          operand from the opcode suffix stored in tm.extension_opcode.  */
1868
1869       assert (i.imm_operands == 0 && i.operands <= 2 && 2 < MAX_OPERANDS);
1870
1871       exp = &im_expressions[i.imm_operands++];
1872       i.op[i.operands].imms = exp;
1873       i.types[i.operands++] = Imm8;
1874       exp->X_op = O_constant;
1875       exp->X_add_number = i.tm.extension_opcode;
1876       i.tm.extension_opcode = None;
1877     }
1878
1879   /* For insns with operands there are more diddles to do to the opcode.  */
1880   if (i.operands)
1881     {
1882       if (!process_operands ())
1883         return;
1884     }
1885   else if (!quiet_warnings && (i.tm.opcode_modifier & Ugh) != 0)
1886     {
1887       /* UnixWare fsub no args is alias for fsubp, fadd -> faddp, etc.  */
1888       as_warn (_("translating to `%sp'"), i.tm.name);
1889     }
1890
1891   /* Handle conversion of 'int $3' --> special int3 insn.  */
1892   if (i.tm.base_opcode == INT_OPCODE && i.op[0].imms->X_add_number == 3)
1893     {
1894       i.tm.base_opcode = INT3_OPCODE;
1895       i.imm_operands = 0;
1896     }
1897
1898   if ((i.tm.opcode_modifier & (Jump | JumpByte | JumpDword))
1899       && i.op[0].disps->X_op == O_constant)
1900     {
1901       /* Convert "jmp constant" (and "call constant") to a jump (call) to
1902          the absolute address given by the constant.  Since ix86 jumps and
1903          calls are pc relative, we need to generate a reloc.  */
1904       i.op[0].disps->X_add_symbol = &abs_symbol;
1905       i.op[0].disps->X_op = O_symbol;
1906     }
1907
1908   if ((i.tm.opcode_modifier & Rex64) != 0)
1909     i.rex |= REX_MODE64;
1910
1911   /* For 8 bit registers we need an empty rex prefix.  Also if the
1912      instruction already has a prefix, we need to convert old
1913      registers to new ones.  */
1914
1915   if (((i.types[0] & Reg8) != 0
1916        && (i.op[0].regs->reg_flags & RegRex64) != 0)
1917       || ((i.types[1] & Reg8) != 0
1918           && (i.op[1].regs->reg_flags & RegRex64) != 0)
1919       || (((i.types[0] & Reg8) != 0 || (i.types[1] & Reg8) != 0)
1920           && i.rex != 0))
1921     {
1922       int x;
1923
1924       i.rex |= REX_OPCODE;
1925       for (x = 0; x < 2; x++)
1926         {
1927           /* Look for 8 bit operand that uses old registers.  */
1928           if ((i.types[x] & Reg8) != 0
1929               && (i.op[x].regs->reg_flags & RegRex64) == 0)
1930             {
1931               /* In case it is "hi" register, give up.  */
1932               if (i.op[x].regs->reg_num > 3)
1933                 as_bad (_("can't encode register '%%%s' in an instruction requiring REX prefix."),
1934                         i.op[x].regs->reg_name);
1935
1936               /* Otherwise it is equivalent to the extended register.
1937                  Since the encoding doesn't change this is merely
1938                  cosmetic cleanup for debug output.  */
1939
1940               i.op[x].regs = i.op[x].regs + 8;
1941             }
1942         }
1943     }
1944
1945   if (i.rex != 0)
1946     add_prefix (REX_OPCODE | i.rex);
1947
1948   /* We are ready to output the insn.  */
1949   output_insn ();
1950 }
1951
1952 static char *
1953 parse_insn (line, mnemonic)
1954      char *line;
1955      char *mnemonic;
1956 {
1957   char *l = line;
1958   char *token_start = l;
1959   char *mnem_p;
1960   int supported;
1961   const template *t;
1962
1963   /* Non-zero if we found a prefix only acceptable with string insns.  */
1964   const char *expecting_string_instruction = NULL;
1965
1966   while (1)
1967     {
1968       mnem_p = mnemonic;
1969       while ((*mnem_p = mnemonic_chars[(unsigned char) *l]) != 0)
1970         {
1971           mnem_p++;
1972           if (mnem_p >= mnemonic + MAX_MNEM_SIZE)
1973             {
1974               as_bad (_("no such instruction: `%s'"), token_start);
1975               return NULL;
1976             }
1977           l++;
1978         }
1979       if (!is_space_char (*l)
1980           && *l != END_OF_INSN
1981           && (intel_syntax
1982               || (*l != PREFIX_SEPARATOR
1983                   && *l != ',')))
1984         {
1985           as_bad (_("invalid character %s in mnemonic"),
1986                   output_invalid (*l));
1987           return NULL;
1988         }
1989       if (token_start == l)
1990         {
1991           if (!intel_syntax && *l == PREFIX_SEPARATOR)
1992             as_bad (_("expecting prefix; got nothing"));
1993           else
1994             as_bad (_("expecting mnemonic; got nothing"));
1995           return NULL;
1996         }
1997
1998       /* Look up instruction (or prefix) via hash table.  */
1999       current_templates = hash_find (op_hash, mnemonic);
2000
2001       if (*l != END_OF_INSN
2002           && (!is_space_char (*l) || l[1] != END_OF_INSN)
2003           && current_templates
2004           && (current_templates->start->opcode_modifier & IsPrefix))
2005         {
2006           if (current_templates->start->cpu_flags
2007               & (flag_code != CODE_64BIT ? Cpu64 : CpuNo64))
2008             {
2009               as_bad ((flag_code != CODE_64BIT
2010                        ? _("`%s' is only supported in 64-bit mode")
2011                        : _("`%s' is not supported in 64-bit mode")),
2012                       current_templates->start->name);
2013               return NULL;
2014             }
2015           /* If we are in 16-bit mode, do not allow addr16 or data16.
2016              Similarly, in 32-bit mode, do not allow addr32 or data32.  */
2017           if ((current_templates->start->opcode_modifier & (Size16 | Size32))
2018               && flag_code != CODE_64BIT
2019               && (((current_templates->start->opcode_modifier & Size32) != 0)
2020                   ^ (flag_code == CODE_16BIT)))
2021             {
2022               as_bad (_("redundant %s prefix"),
2023                       current_templates->start->name);
2024               return NULL;
2025             }
2026           /* Add prefix, checking for repeated prefixes.  */
2027           switch (add_prefix (current_templates->start->base_opcode))
2028             {
2029             case 0:
2030               return NULL;
2031             case 2:
2032               expecting_string_instruction = current_templates->start->name;
2033               break;
2034             }
2035           /* Skip past PREFIX_SEPARATOR and reset token_start.  */
2036           token_start = ++l;
2037         }
2038       else
2039         break;
2040     }
2041
2042   if (!current_templates)
2043     {
2044       /* See if we can get a match by trimming off a suffix.  */
2045       switch (mnem_p[-1])
2046         {
2047         case WORD_MNEM_SUFFIX:
2048           if (intel_syntax && (intel_float_operand (mnemonic) & 2))
2049             i.suffix = SHORT_MNEM_SUFFIX;
2050           else
2051         case BYTE_MNEM_SUFFIX:
2052         case QWORD_MNEM_SUFFIX:
2053           i.suffix = mnem_p[-1];
2054           mnem_p[-1] = '\0';
2055           current_templates = hash_find (op_hash, mnemonic);
2056           break;
2057         case SHORT_MNEM_SUFFIX:
2058         case LONG_MNEM_SUFFIX:
2059           if (!intel_syntax)
2060             {
2061               i.suffix = mnem_p[-1];
2062               mnem_p[-1] = '\0';
2063               current_templates = hash_find (op_hash, mnemonic);
2064             }
2065           break;
2066
2067           /* Intel Syntax.  */
2068         case 'd':
2069           if (intel_syntax)
2070             {
2071               if (intel_float_operand (mnemonic) == 1)
2072                 i.suffix = SHORT_MNEM_SUFFIX;
2073               else
2074                 i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
2075               mnem_p[-1] = '\0';
2076               current_templates = hash_find (op_hash, mnemonic);
2077             }
2078           break;
2079         }
2080       if (!current_templates)
2081         {
2082           as_bad (_("no such instruction: `%s'"), token_start);
2083           return NULL;
2084         }
2085     }
2086
2087   if (current_templates->start->opcode_modifier & (Jump | JumpByte))
2088     {
2089       /* Check for a branch hint.  We allow ",pt" and ",pn" for
2090          predict taken and predict not taken respectively.
2091          I'm not sure that branch hints actually do anything on loop
2092          and jcxz insns (JumpByte) for current Pentium4 chips.  They
2093          may work in the future and it doesn't hurt to accept them
2094          now.  */
2095       if (l[0] == ',' && l[1] == 'p')
2096         {
2097           if (l[2] == 't')
2098             {
2099               if (!add_prefix (DS_PREFIX_OPCODE))
2100                 return NULL;
2101               l += 3;
2102             }
2103           else if (l[2] == 'n')
2104             {
2105               if (!add_prefix (CS_PREFIX_OPCODE))
2106                 return NULL;
2107               l += 3;
2108             }
2109         }
2110     }
2111   /* Any other comma loses.  */
2112   if (*l == ',')
2113     {
2114       as_bad (_("invalid character %s in mnemonic"),
2115               output_invalid (*l));
2116       return NULL;
2117     }
2118
2119   /* Check if instruction is supported on specified architecture.  */
2120   supported = 0;
2121   for (t = current_templates->start; t < current_templates->end; ++t)
2122     {
2123       if (!((t->cpu_flags & ~(Cpu64 | CpuNo64))
2124             & ~(cpu_arch_flags & ~(Cpu64 | CpuNo64))))
2125         supported |= 1;
2126       if (!(t->cpu_flags & (flag_code == CODE_64BIT ? CpuNo64 : Cpu64)))
2127         supported |= 2;
2128     }
2129   if (!(supported & 2))
2130     {
2131       as_bad (flag_code == CODE_64BIT
2132               ? _("`%s' is not supported in 64-bit mode")
2133               : _("`%s' is only supported in 64-bit mode"),
2134               current_templates->start->name);
2135       return NULL;
2136     }
2137   if (!(supported & 1))
2138     {
2139       as_warn (_("`%s' is not supported on `%s%s'"),
2140                current_templates->start->name,
2141                cpu_arch_name,
2142                cpu_sub_arch_name ? cpu_sub_arch_name : "");
2143     }
2144   else if ((Cpu386 & ~cpu_arch_flags) && (flag_code != CODE_16BIT))
2145     {
2146       as_warn (_("use .code16 to ensure correct addressing mode"));
2147     }
2148
2149   /* Check for rep/repne without a string instruction.  */
2150   if (expecting_string_instruction)
2151     {
2152       static templates override;
2153
2154       for (t = current_templates->start; t < current_templates->end; ++t)
2155         if (t->opcode_modifier & IsString)
2156           break;
2157       if (t >= current_templates->end)
2158         {
2159           as_bad (_("expecting string instruction after `%s'"),
2160                   expecting_string_instruction);
2161           return NULL;
2162         }
2163       for (override.start = t; t < current_templates->end; ++t)
2164         if (!(t->opcode_modifier & IsString))
2165           break;
2166       override.end = t;
2167       current_templates = &override;
2168     }
2169
2170   return l;
2171 }
2172
2173 static char *
2174 parse_operands (l, mnemonic)
2175      char *l;
2176      const char *mnemonic;
2177 {
2178   char *token_start;
2179
2180   /* 1 if operand is pending after ','.  */
2181   unsigned int expecting_operand = 0;
2182
2183   /* Non-zero if operand parens not balanced.  */
2184   unsigned int paren_not_balanced;
2185
2186   while (*l != END_OF_INSN)
2187     {
2188       /* Skip optional white space before operand.  */
2189       if (is_space_char (*l))
2190         ++l;
2191       if (!is_operand_char (*l) && *l != END_OF_INSN)
2192         {
2193           as_bad (_("invalid character %s before operand %d"),
2194                   output_invalid (*l),
2195                   i.operands + 1);
2196           return NULL;
2197         }
2198       token_start = l;  /* after white space */
2199       paren_not_balanced = 0;
2200       while (paren_not_balanced || *l != ',')
2201         {
2202           if (*l == END_OF_INSN)
2203             {
2204               if (paren_not_balanced)
2205                 {
2206                   if (!intel_syntax)
2207                     as_bad (_("unbalanced parenthesis in operand %d."),
2208                             i.operands + 1);
2209                   else
2210                     as_bad (_("unbalanced brackets in operand %d."),
2211                             i.operands + 1);
2212                   return NULL;
2213                 }
2214               else
2215                 break;  /* we are done */
2216             }
2217           else if (!is_operand_char (*l) && !is_space_char (*l))
2218             {
2219               as_bad (_("invalid character %s in operand %d"),
2220                       output_invalid (*l),
2221                       i.operands + 1);
2222               return NULL;
2223             }
2224           if (!intel_syntax)
2225             {
2226               if (*l == '(')
2227                 ++paren_not_balanced;
2228               if (*l == ')')
2229                 --paren_not_balanced;
2230             }
2231           else
2232             {
2233               if (*l == '[')
2234                 ++paren_not_balanced;
2235               if (*l == ']')
2236                 --paren_not_balanced;
2237             }
2238           l++;
2239         }
2240       if (l != token_start)
2241         {                       /* Yes, we've read in another operand.  */
2242           unsigned int operand_ok;
2243           this_operand = i.operands++;
2244           if (i.operands > MAX_OPERANDS)
2245             {
2246               as_bad (_("spurious operands; (%d operands/instruction max)"),
2247                       MAX_OPERANDS);
2248               return NULL;
2249             }
2250           /* Now parse operand adding info to 'i' as we go along.  */
2251           END_STRING_AND_SAVE (l);
2252
2253           if (intel_syntax)
2254             operand_ok =
2255               i386_intel_operand (token_start,
2256                                   intel_float_operand (mnemonic));
2257           else
2258             operand_ok = i386_operand (token_start);
2259
2260           RESTORE_END_STRING (l);
2261           if (!operand_ok)
2262             return NULL;
2263         }
2264       else
2265         {
2266           if (expecting_operand)
2267             {
2268             expecting_operand_after_comma:
2269               as_bad (_("expecting operand after ','; got nothing"));
2270               return NULL;
2271             }
2272           if (*l == ',')
2273             {
2274               as_bad (_("expecting operand before ','; got nothing"));
2275               return NULL;
2276             }
2277         }
2278
2279       /* Now *l must be either ',' or END_OF_INSN.  */
2280       if (*l == ',')
2281         {
2282           if (*++l == END_OF_INSN)
2283             {
2284               /* Just skip it, if it's \n complain.  */
2285               goto expecting_operand_after_comma;
2286             }
2287           expecting_operand = 1;
2288         }
2289     }
2290   return l;
2291 }
2292
2293 static void
2294 swap_imm_operands ()
2295 {
2296   union i386_op temp_op;
2297   unsigned int temp_type;
2298   enum bfd_reloc_code_real temp_reloc;
2299   int xchg1 = 0;
2300   int xchg2 = 1;
2301
2302   temp_type = i.types[xchg2];
2303   i.types[xchg2] = i.types[xchg1];
2304   i.types[xchg1] = temp_type;
2305   temp_op = i.op[xchg2];
2306   i.op[xchg2] = i.op[xchg1];
2307   i.op[xchg1] = temp_op;
2308   temp_reloc = i.reloc[xchg2];
2309   i.reloc[xchg2] = i.reloc[xchg1];
2310   i.reloc[xchg1] = temp_reloc;
2311 }
2312
2313
2314 static void
2315 swap_operands ()
2316 {
2317   union i386_op temp_op;
2318   unsigned int temp_type;
2319   enum bfd_reloc_code_real temp_reloc;
2320   int xchg1 = 0;
2321   int xchg2 = 0;
2322
2323   if (i.operands == 4)
2324     /* There will be two exchanges in a 4 operand instruction.
2325        First exchange is the done inside this block.(1st and 4rth operand)
2326        The next exchange is done outside this block.(2nd and 3rd operand) */
2327     {
2328       xchg1 = 0;
2329       xchg2 = 3;
2330       temp_type = i.types[xchg2];
2331       i.types[xchg2] = i.types[xchg1];
2332       i.types[xchg1] = temp_type;
2333       temp_op = i.op[xchg2];
2334       i.op[xchg2] = i.op[xchg1];
2335       i.op[xchg1] = temp_op;
2336       temp_reloc = i.reloc[xchg2];
2337       i.reloc[xchg2] = i.reloc[xchg1];
2338       i.reloc[xchg1] = temp_reloc;
2339       xchg1 = 1;
2340       xchg2 = 2;
2341     }
2342
2343   if (i.operands == 2)
2344     {
2345       xchg1 = 0;
2346       xchg2 = 1;
2347     }
2348   else if (i.operands == 3)
2349     {
2350       xchg1 = 0;
2351       xchg2 = 2;
2352     }
2353   temp_type = i.types[xchg2];
2354   i.types[xchg2] = i.types[xchg1];
2355   i.types[xchg1] = temp_type;
2356   temp_op = i.op[xchg2];
2357   i.op[xchg2] = i.op[xchg1];
2358   i.op[xchg1] = temp_op;
2359   temp_reloc = i.reloc[xchg2];
2360   i.reloc[xchg2] = i.reloc[xchg1];
2361   i.reloc[xchg1] = temp_reloc;
2362
2363   if (i.mem_operands == 2)
2364     {
2365       const seg_entry *temp_seg;
2366       temp_seg = i.seg[0];
2367       i.seg[0] = i.seg[1];
2368       i.seg[1] = temp_seg;
2369     }
2370 }
2371
2372 /* Try to ensure constant immediates are represented in the smallest
2373    opcode possible.  */
2374 static void
2375 optimize_imm ()
2376 {
2377   char guess_suffix = 0;
2378   int op;
2379
2380   if (i.suffix)
2381     guess_suffix = i.suffix;
2382   else if (i.reg_operands)
2383     {
2384       /* Figure out a suffix from the last register operand specified.
2385          We can't do this properly yet, ie. excluding InOutPortReg,
2386          but the following works for instructions with immediates.
2387          In any case, we can't set i.suffix yet.  */
2388       for (op = i.operands; --op >= 0;)
2389         if (i.types[op] & Reg)
2390           {
2391             if (i.types[op] & Reg8)
2392               guess_suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX;
2393             else if (i.types[op] & Reg16)
2394               guess_suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
2395             else if (i.types[op] & Reg32)
2396               guess_suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
2397             else if (i.types[op] & Reg64)
2398               guess_suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
2399             break;
2400           }
2401     }
2402   else if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0))
2403     guess_suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
2404
2405   for (op = i.operands; --op >= 0;)
2406     if (i.types[op] & Imm)
2407       {
2408         switch (i.op[op].imms->X_op)
2409           {
2410           case O_constant:
2411             /* If a suffix is given, this operand may be shortened.  */
2412             switch (guess_suffix)
2413               {
2414               case LONG_MNEM_SUFFIX:
2415                 i.types[op] |= Imm32 | Imm64;
2416                 break;
2417               case WORD_MNEM_SUFFIX:
2418                 i.types[op] |= Imm16 | Imm32S | Imm32 | Imm64;
2419                 break;
2420               case BYTE_MNEM_SUFFIX:
2421                 i.types[op] |= Imm16 | Imm8 | Imm8S | Imm32S | Imm32 | Imm64;
2422                 break;
2423               }
2424
2425             /* If this operand is at most 16 bits, convert it
2426                to a signed 16 bit number before trying to see
2427                whether it will fit in an even smaller size.
2428                This allows a 16-bit operand such as $0xffe0 to
2429                be recognised as within Imm8S range.  */
2430             if ((i.types[op] & Imm16)
2431                 && (i.op[op].imms->X_add_number & ~(offsetT) 0xffff) == 0)
2432               {
2433                 i.op[op].imms->X_add_number =
2434                   (((i.op[op].imms->X_add_number & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000);
2435               }
2436             if ((i.types[op] & Imm32)
2437                 && ((i.op[op].imms->X_add_number & ~(((offsetT) 2 << 31) - 1))
2438                     == 0))
2439               {
2440                 i.op[op].imms->X_add_number = ((i.op[op].imms->X_add_number
2441                                                 ^ ((offsetT) 1 << 31))
2442                                                - ((offsetT) 1 << 31));
2443               }
2444             i.types[op] |= smallest_imm_type (i.op[op].imms->X_add_number);
2445
2446             /* We must avoid matching of Imm32 templates when 64bit
2447                only immediate is available.  */
2448             if (guess_suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX)
2449               i.types[op] &= ~Imm32;
2450             break;
2451
2452           case O_absent:
2453           case O_register:
2454             abort ();
2455
2456             /* Symbols and expressions.  */
2457           default:
2458             /* Convert symbolic operand to proper sizes for matching, but don't
2459                prevent matching a set of insns that only supports sizes other
2460                than those matching the insn suffix.  */
2461             {
2462               unsigned int mask, allowed = 0;
2463               const template *t;
2464
2465               for (t = current_templates->start; t < current_templates->end; ++t)
2466                 allowed |= t->operand_types[op];
2467               switch (guess_suffix)
2468                 {
2469                 case QWORD_MNEM_SUFFIX:
2470                   mask = Imm64 | Imm32S;
2471                   break;
2472                 case LONG_MNEM_SUFFIX:
2473                   mask = Imm32;
2474                   break;
2475                 case WORD_MNEM_SUFFIX:
2476                   mask = Imm16;
2477                   break;
2478                 case BYTE_MNEM_SUFFIX:
2479                   mask = Imm8;
2480                   break;
2481                 default:
2482                   mask = 0;
2483                   break;
2484                 }
2485               if (mask & allowed)
2486                 i.types[op] &= mask;
2487             }
2488             break;
2489           }
2490       }
2491 }
2492
2493 /* Try to use the smallest displacement type too.  */
2494 static void
2495 optimize_disp ()
2496 {
2497   int op;
2498
2499   for (op = i.operands; --op >= 0;)
2500     if (i.types[op] & Disp)
2501       {
2502         if (i.op[op].disps->X_op == O_constant)
2503           {
2504             offsetT disp = i.op[op].disps->X_add_number;
2505
2506             if ((i.types[op] & Disp16)
2507                 && (disp & ~(offsetT) 0xffff) == 0)
2508               {
2509                 /* If this operand is at most 16 bits, convert
2510                    to a signed 16 bit number and don't use 64bit
2511                    displacement.  */
2512                 disp = (((disp & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000);
2513                 i.types[op] &= ~Disp64;
2514               }
2515             if ((i.types[op] & Disp32)
2516                 && (disp & ~(((offsetT) 2 << 31) - 1)) == 0)
2517               {
2518                 /* If this operand is at most 32 bits, convert
2519                    to a signed 32 bit number and don't use 64bit
2520                    displacement.  */
2521                 disp &= (((offsetT) 2 << 31) - 1);
2522                 disp = (disp ^ ((offsetT) 1 << 31)) - ((addressT) 1 << 31);
2523                 i.types[op] &= ~Disp64;
2524               }
2525             if (!disp && (i.types[op] & BaseIndex))
2526               {
2527                 i.types[op] &= ~Disp;
2528                 i.op[op].disps = 0;
2529                 i.disp_operands--;
2530               }
2531             else if (flag_code == CODE_64BIT)
2532               {
2533                 if (fits_in_signed_long (disp))
2534                   {
2535                     i.types[op] &= ~Disp64;
2536                     i.types[op] |= Disp32S;
2537                   }
2538                 if (fits_in_unsigned_long (disp))
2539                   i.types[op] |= Disp32;
2540               }
2541             if ((i.types[op] & (Disp32 | Disp32S | Disp16))
2542                 && fits_in_signed_byte (disp))
2543               i.types[op] |= Disp8;
2544           }
2545         else if (i.reloc[op] == BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL
2546                  || i.reloc[op] == BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL)
2547           {
2548             fix_new_exp (frag_now, frag_more (0) - frag_now->fr_literal, 0,
2549                          i.op[op].disps, 0, i.reloc[op]);
2550             i.types[op] &= ~Disp;
2551           }
2552         else
2553           /* We only support 64bit displacement on constants.  */
2554           i.types[op] &= ~Disp64;
2555       }
2556 }
2557
2558 static int
2559 match_template ()
2560 {
2561   /* Points to template once we've found it.  */
2562   const template *t;
2563   unsigned int overlap0, overlap1, overlap2;
2564   unsigned int found_reverse_match;
2565   int suffix_check;
2566
2567 #define MATCH(overlap, given, template)                         \
2568   ((overlap & ~JumpAbsolute)                                    \
2569    && (((given) & (BaseIndex | JumpAbsolute))                   \
2570        == ((overlap) & (BaseIndex | JumpAbsolute))))
2571
2572   /* If given types r0 and r1 are registers they must be of the same type
2573      unless the expected operand type register overlap is null.
2574      Note that Acc in a template matches every size of reg.  */
2575 #define CONSISTENT_REGISTER_MATCH(m0, g0, t0, m1, g1, t1)       \
2576   (((g0) & Reg) == 0 || ((g1) & Reg) == 0                       \
2577    || ((g0) & Reg) == ((g1) & Reg)                              \
2578    || ((((m0) & Acc) ? Reg : (t0)) & (((m1) & Acc) ? Reg : (t1)) & Reg) == 0 )
2579
2580   overlap0 = 0;
2581   overlap1 = 0;
2582   overlap2 = 0;
2583   found_reverse_match = 0;
2584   suffix_check = (i.suffix == BYTE_MNEM_SUFFIX
2585                   ? No_bSuf
2586                   : (i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX
2587                      ? No_wSuf
2588                      : (i.suffix == SHORT_MNEM_SUFFIX
2589                         ? No_sSuf
2590                         : (i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX
2591                            ? No_lSuf
2592                            : (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
2593                               ? No_qSuf
2594                               : (i.suffix == LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX
2595                                  ? No_xSuf : 0))))));
2596
2597   for (t = current_templates->start; t < current_templates->end; t++)
2598     {
2599       /* Must have right number of operands.  */
2600       if (i.operands != t->operands)
2601         continue;
2602
2603       /* Check the suffix, except for some instructions in intel mode.  */
2604       if ((t->opcode_modifier & suffix_check)
2605           && !(intel_syntax
2606                && (t->opcode_modifier & IgnoreSize)))
2607         continue;
2608
2609       /* In general, don't allow 64-bit operands in 32-bit mode.  */
2610       if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
2611           && flag_code != CODE_64BIT
2612           && (intel_syntax
2613               ? (!(t->opcode_modifier & IgnoreSize)
2614                  && !intel_float_operand (t->name))
2615               : intel_float_operand (t->name) != 2)
2616           && (!(t->operand_types[0] & (RegMMX | RegXMM))
2617               || !(t->operand_types[t->operands > 1] & (RegMMX | RegXMM)))
2618           && (t->base_opcode != 0x0fc7
2619               || t->extension_opcode != 1 /* cmpxchg8b */))
2620         continue;
2621
2622       /* Do not verify operands when there are none.  */
2623       else if (!t->operands)
2624         {
2625           if (t->cpu_flags & ~cpu_arch_flags)
2626             continue;
2627           /* We've found a match; break out of loop.  */
2628           break;
2629         }
2630
2631       overlap0 = i.types[0] & t->operand_types[0];
2632       switch (t->operands)
2633         {
2634         case 1:
2635           if (!MATCH (overlap0, i.types[0], t->operand_types[0]))
2636             continue;
2637           break;
2638         case 2:
2639         case 3:
2640           overlap1 = i.types[1] & t->operand_types[1];
2641           if (!MATCH (overlap0, i.types[0], t->operand_types[0])
2642               || !MATCH (overlap1, i.types[1], t->operand_types[1])
2643               /* monitor in SSE3 is a very special case.  The first
2644                  register and the second register may have different
2645                  sizes.  */
2646               || !((t->base_opcode == 0x0f01
2647                     && t->extension_opcode == 0xc8)
2648                    || CONSISTENT_REGISTER_MATCH (overlap0, i.types[0],
2649                                                  t->operand_types[0],
2650                                                  overlap1, i.types[1],
2651                                                  t->operand_types[1])))
2652             {
2653               /* Check if other direction is valid ...  */
2654               if ((t->opcode_modifier & (D | FloatD)) == 0)
2655                 continue;
2656
2657               /* Try reversing direction of operands.  */
2658               overlap0 = i.types[0] & t->operand_types[1];
2659               overlap1 = i.types[1] & t->operand_types[0];
2660               if (!MATCH (overlap0, i.types[0], t->operand_types[1])
2661                   || !MATCH (overlap1, i.types[1], t->operand_types[0])
2662                   || !CONSISTENT_REGISTER_MATCH (overlap0, i.types[0],
2663                                                  t->operand_types[1],
2664                                                  overlap1, i.types[1],
2665                                                  t->operand_types[0]))
2666                 {
2667                   /* Does not match either direction.  */
2668                   continue;
2669                 }
2670               /* found_reverse_match holds which of D or FloatDR
2671                  we've found.  */
2672               found_reverse_match = t->opcode_modifier & (D | FloatDR);
2673             }
2674           /* Found a forward 2 operand match here.  */
2675           else if (t->operands == 3)
2676             {
2677               /* Here we make use of the fact that there are no
2678                  reverse match 3 operand instructions, and all 3
2679                  operand instructions only need to be checked for
2680                  register consistency between operands 2 and 3.  */
2681               overlap2 = i.types[2] & t->operand_types[2];
2682               if (!MATCH (overlap2, i.types[2], t->operand_types[2])
2683                   || !CONSISTENT_REGISTER_MATCH (overlap1, i.types[1],
2684                                                  t->operand_types[1],
2685                                                  overlap2, i.types[2],
2686                                                  t->operand_types[2]))
2687
2688                 continue;
2689             }
2690           /* Found either forward/reverse 2 or 3 operand match here:
2691              slip through to break.  */
2692         }
2693       if (t->cpu_flags & ~cpu_arch_flags)
2694         {
2695           found_reverse_match = 0;
2696           continue;
2697         }
2698       /* We've found a match; break out of loop.  */
2699       break;
2700     }
2701
2702   if (t == current_templates->end)
2703     {
2704       /* We found no match.  */
2705       as_bad (_("suffix or operands invalid for `%s'"),
2706               current_templates->start->name);
2707       return 0;
2708     }
2709
2710   if (!quiet_warnings)
2711     {
2712       if (!intel_syntax
2713           && ((i.types[0] & JumpAbsolute)
2714               != (t->operand_types[0] & JumpAbsolute)))
2715         {
2716           as_warn (_("indirect %s without `*'"), t->name);
2717         }
2718
2719       if ((t->opcode_modifier & (IsPrefix | IgnoreSize))
2720           == (IsPrefix | IgnoreSize))
2721         {
2722           /* Warn them that a data or address size prefix doesn't
2723              affect assembly of the next line of code.  */
2724           as_warn (_("stand-alone `%s' prefix"), t->name);
2725         }
2726     }
2727
2728   /* Copy the template we found.  */
2729   i.tm = *t;
2730   if (found_reverse_match)
2731     {
2732       /* If we found a reverse match we must alter the opcode
2733          direction bit.  found_reverse_match holds bits to change
2734          (different for int & float insns).  */
2735
2736       i.tm.base_opcode ^= found_reverse_match;
2737
2738       i.tm.operand_types[0] = t->operand_types[1];
2739       i.tm.operand_types[1] = t->operand_types[0];
2740     }
2741
2742   return 1;
2743 }
2744
2745 static int
2746 check_string ()
2747 {
2748   int mem_op = (i.types[0] & AnyMem) ? 0 : 1;
2749   if ((i.tm.operand_types[mem_op] & EsSeg) != 0)
2750     {
2751       if (i.seg[0] != NULL && i.seg[0] != &es)
2752         {
2753           as_bad (_("`%s' operand %d must use `%%es' segment"),
2754                   i.tm.name,
2755                   mem_op + 1);
2756           return 0;
2757         }
2758       /* There's only ever one segment override allowed per instruction.
2759          This instruction possibly has a legal segment override on the
2760          second operand, so copy the segment to where non-string
2761          instructions store it, allowing common code.  */
2762       i.seg[0] = i.seg[1];
2763     }
2764   else if ((i.tm.operand_types[mem_op + 1] & EsSeg) != 0)
2765     {
2766       if (i.seg[1] != NULL && i.seg[1] != &es)
2767         {
2768           as_bad (_("`%s' operand %d must use `%%es' segment"),
2769                   i.tm.name,
2770                   mem_op + 2);
2771           return 0;
2772         }
2773     }
2774   return 1;
2775 }
2776
2777 static int
2778 process_suffix (void)
2779 {
2780   /* If matched instruction specifies an explicit instruction mnemonic
2781      suffix, use it.  */
2782   if (i.tm.opcode_modifier & (Size16 | Size32 | Size64))
2783     {
2784       if (i.tm.opcode_modifier & Size16)
2785         i.suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
2786       else if (i.tm.opcode_modifier & Size64)
2787         i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
2788       else
2789         i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
2790     }
2791   else if (i.reg_operands)
2792     {
2793       /* If there's no instruction mnemonic suffix we try to invent one
2794          based on register operands.  */
2795       if (!i.suffix)
2796         {
2797           /* We take i.suffix from the last register operand specified,
2798              Destination register type is more significant than source
2799              register type.  */
2800           int op;
2801
2802           for (op = i.operands; --op >= 0;)
2803             if ((i.types[op] & Reg)
2804                 && !(i.tm.operand_types[op] & InOutPortReg))
2805               {
2806                 i.suffix = ((i.types[op] & Reg8) ? BYTE_MNEM_SUFFIX :
2807                             (i.types[op] & Reg16) ? WORD_MNEM_SUFFIX :
2808                             (i.types[op] & Reg64) ? QWORD_MNEM_SUFFIX :
2809                             LONG_MNEM_SUFFIX);
2810                 break;
2811               }
2812         }
2813       else if (i.suffix == BYTE_MNEM_SUFFIX)
2814         {
2815           if (!check_byte_reg ())
2816             return 0;
2817         }
2818       else if (i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX)
2819         {
2820           if (!check_long_reg ())
2821             return 0;
2822         }
2823       else if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX)
2824         {
2825           if (!check_qword_reg ())
2826             return 0;
2827         }
2828       else if (i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX)
2829         {
2830           if (!check_word_reg ())
2831             return 0;
2832         }
2833       else if (intel_syntax && (i.tm.opcode_modifier & IgnoreSize))
2834         /* Do nothing if the instruction is going to ignore the prefix.  */
2835         ;
2836       else
2837         abort ();
2838     }
2839   else if ((i.tm.opcode_modifier & DefaultSize)
2840            && !i.suffix
2841            /* exclude fldenv/frstor/fsave/fstenv */
2842            && (i.tm.opcode_modifier & No_sSuf))
2843     {
2844       i.suffix = stackop_size;
2845     }
2846   else if (intel_syntax
2847            && !i.suffix
2848            && ((i.tm.operand_types[0] & JumpAbsolute)
2849                || (i.tm.opcode_modifier & (JumpByte|JumpInterSegment))
2850                || (i.tm.base_opcode == 0x0f01 /* [ls][gi]dt */
2851                    && i.tm.extension_opcode <= 3)))
2852     {
2853       switch (flag_code)
2854         {
2855         case CODE_64BIT:
2856           if (!(i.tm.opcode_modifier & No_qSuf))
2857             {
2858               i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
2859               break;
2860             }
2861         case CODE_32BIT:
2862           if (!(i.tm.opcode_modifier & No_lSuf))
2863             i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
2864           break;
2865         case CODE_16BIT:
2866           if (!(i.tm.opcode_modifier & No_wSuf))
2867             i.suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
2868           break;
2869         }
2870     }
2871
2872   if (!i.suffix)
2873     {
2874       if (!intel_syntax)
2875         {
2876           if (i.tm.opcode_modifier & W)
2877             {
2878               as_bad (_("no instruction mnemonic suffix given and no register operands; can't size instruction"));
2879               return 0;
2880             }
2881         }
2882       else
2883         {
2884           unsigned int suffixes = (~i.tm.opcode_modifier
2885                                    & (No_bSuf
2886                                       | No_wSuf
2887                                       | No_lSuf
2888                                       | No_sSuf
2889                                       | No_xSuf
2890                                       | No_qSuf));
2891
2892           if ((i.tm.opcode_modifier & W)
2893               || ((suffixes & (suffixes - 1))
2894                   && !(i.tm.opcode_modifier & (DefaultSize | IgnoreSize))))
2895             {
2896               as_bad (_("ambiguous operand size for `%s'"), i.tm.name);
2897               return 0;
2898             }
2899         }
2900     }
2901
2902   /* Change the opcode based on the operand size given by i.suffix;
2903      We don't need to change things for byte insns.  */
2904
2905   if (i.suffix && i.suffix != BYTE_MNEM_SUFFIX)
2906     {
2907       /* It's not a byte, select word/dword operation.  */
2908       if (i.tm.opcode_modifier & W)
2909         {
2910           if (i.tm.opcode_modifier & ShortForm)
2911             i.tm.base_opcode |= 8;
2912           else
2913             i.tm.base_opcode |= 1;
2914         }
2915
2916       /* Now select between word & dword operations via the operand
2917          size prefix, except for instructions that will ignore this
2918          prefix anyway.  */
2919       if (i.tm.base_opcode == 0x0f01 && i.tm.extension_opcode == 0xc8)
2920         {
2921           /* monitor in SSE3 is a very special case. The default size
2922              of AX is the size of mode. The address size override
2923              prefix will change the size of AX.  */
2924           if (i.op->regs[0].reg_type &
2925               (flag_code == CODE_32BIT ? Reg16 : Reg32))
2926             if (!add_prefix (ADDR_PREFIX_OPCODE))
2927               return 0;
2928         }
2929       else if (i.suffix != QWORD_MNEM_SUFFIX
2930                && i.suffix != LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX
2931                && !(i.tm.opcode_modifier & (IgnoreSize | FloatMF))
2932                && ((i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX) == (flag_code == CODE_16BIT)
2933                    || (flag_code == CODE_64BIT
2934                        && (i.tm.opcode_modifier & JumpByte))))
2935         {
2936           unsigned int prefix = DATA_PREFIX_OPCODE;
2937
2938           if (i.tm.opcode_modifier & JumpByte) /* jcxz, loop */
2939             prefix = ADDR_PREFIX_OPCODE;
2940
2941           if (!add_prefix (prefix))
2942             return 0;
2943         }
2944
2945       /* Set mode64 for an operand.  */
2946       if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
2947           && flag_code == CODE_64BIT
2948           && (i.tm.opcode_modifier & NoRex64) == 0)
2949         {
2950           /* Special case for xchg %rax,%rax.  It is NOP and doesn't
2951              need rex64.  */
2952           if (i.operands != 2
2953               || i.types [0] != (Acc | Reg64)
2954               || i.types [1] != (Acc | Reg64)
2955               || strcmp (i.tm.name, "xchg") != 0)
2956           i.rex |= REX_MODE64;
2957         }
2958
2959       /* Size floating point instruction.  */
2960       if (i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX)
2961         if (i.tm.opcode_modifier & FloatMF)
2962           i.tm.base_opcode ^= 4;
2963     }
2964
2965   return 1;
2966 }
2967
2968 static int
2969 check_byte_reg (void)
2970 {
2971   int op;
2972
2973   for (op = i.operands; --op >= 0;)
2974     {
2975       /* If this is an eight bit register, it's OK.  If it's the 16 or
2976          32 bit version of an eight bit register, we will just use the
2977          low portion, and that's OK too.  */
2978       if (i.types[op] & Reg8)
2979         continue;
2980
2981       /* movzx and movsx should not generate this warning.  */
2982       if (intel_syntax
2983           && (i.tm.base_opcode == 0xfb7
2984               || i.tm.base_opcode == 0xfb6
2985               || i.tm.base_opcode == 0x63
2986               || i.tm.base_opcode == 0xfbe
2987               || i.tm.base_opcode == 0xfbf))
2988         continue;
2989
2990       if ((i.types[op] & WordReg) && i.op[op].regs->reg_num < 4)
2991         {
2992           /* Prohibit these changes in the 64bit mode, since the
2993              lowering is more complicated.  */
2994           if (flag_code == CODE_64BIT
2995               && (i.tm.operand_types[op] & InOutPortReg) == 0)
2996             {
2997               as_bad (_("Incorrect register `%%%s' used with `%c' suffix"),
2998                       i.op[op].regs->reg_name,
2999                       i.suffix);
3000               return 0;
3001             }
3002 #if REGISTER_WARNINGS
3003           if (!quiet_warnings
3004               && (i.tm.operand_types[op] & InOutPortReg) == 0)
3005             as_warn (_("using `%%%s' instead of `%%%s' due to `%c' suffix"),
3006                      (i.op[op].regs + (i.types[op] & Reg16
3007                                        ? REGNAM_AL - REGNAM_AX
3008                                        : REGNAM_AL - REGNAM_EAX))->reg_name,
3009                      i.op[op].regs->reg_name,
3010                      i.suffix);
3011 #endif
3012           continue;
3013         }
3014       /* Any other register is bad.  */
3015       if (i.types[op] & (Reg | RegMMX | RegXMM
3016                          | SReg2 | SReg3
3017                          | Control | Debug | Test
3018                          | FloatReg | FloatAcc))
3019         {
3020           as_bad (_("`%%%s' not allowed with `%s%c'"),
3021                   i.op[op].regs->reg_name,
3022                   i.tm.name,
3023                   i.suffix);
3024           return 0;
3025         }
3026     }
3027   return 1;
3028 }
3029
3030 static int
3031 check_long_reg ()
3032 {
3033   int op;
3034
3035   for (op = i.operands; --op >= 0;)
3036     /* Reject eight bit registers, except where the template requires
3037        them. (eg. movzb)  */
3038     if ((i.types[op] & Reg8) != 0
3039         && (i.tm.operand_types[op] & (Reg16 | Reg32 | Acc)) != 0)
3040       {
3041         as_bad (_("`%%%s' not allowed with `%s%c'"),
3042                 i.op[op].regs->reg_name,
3043                 i.tm.name,
3044                 i.suffix);
3045         return 0;
3046       }
3047   /* Warn if the e prefix on a general reg is missing.  */
3048     else if ((!quiet_warnings || flag_code == CODE_64BIT)
3049              && (i.types[op] & Reg16) != 0
3050              && (i.tm.operand_types[op] & (Reg32 | Acc)) != 0)
3051       {
3052         /* Prohibit these changes in the 64bit mode, since the
3053            lowering is more complicated.  */
3054         if (flag_code == CODE_64BIT)
3055           {
3056             as_bad (_("Incorrect register `%%%s' used with `%c' suffix"),
3057                     i.op[op].regs->reg_name,
3058                     i.suffix);
3059             return 0;
3060           }
3061 #if REGISTER_WARNINGS
3062         else
3063           as_warn (_("using `%%%s' instead of `%%%s' due to `%c' suffix"),
3064                    (i.op[op].regs + REGNAM_EAX - REGNAM_AX)->reg_name,
3065                    i.op[op].regs->reg_name,
3066                    i.suffix);
3067 #endif
3068       }
3069   /* Warn if the r prefix on a general reg is missing.  */
3070     else if ((i.types[op] & Reg64) != 0
3071              && (i.tm.operand_types[op] & (Reg32 | Acc)) != 0)
3072       {
3073         as_bad (_("Incorrect register `%%%s' used with `%c' suffix"),
3074                 i.op[op].regs->reg_name,
3075                 i.suffix);
3076         return 0;
3077       }
3078   return 1;
3079 }
3080
3081 static int
3082 check_qword_reg ()
3083 {
3084   int op;
3085
3086   for (op = i.operands; --op >= 0; )
3087     /* Reject eight bit registers, except where the template requires
3088        them. (eg. movzb)  */
3089     if ((i.types[op] & Reg8) != 0
3090         && (i.tm.operand_types[op] & (Reg16 | Reg32 | Acc)) != 0)
3091       {
3092         as_bad (_("`%%%s' not allowed with `%s%c'"),
3093                 i.op[op].regs->reg_name,
3094                 i.tm.name,
3095                 i.suffix);
3096         return 0;
3097       }
3098   /* Warn if the e prefix on a general reg is missing.  */
3099     else if (((i.types[op] & Reg16) != 0
3100               || (i.types[op] & Reg32) != 0)
3101              && (i.tm.operand_types[op] & (Reg32 | Acc)) != 0)
3102       {
3103         /* Prohibit these changes in the 64bit mode, since the
3104            lowering is more complicated.  */
3105         as_bad (_("Incorrect register `%%%s' used with `%c' suffix"),
3106                 i.op[op].regs->reg_name,
3107                 i.suffix);
3108         return 0;
3109       }
3110   return 1;
3111 }
3112
3113 static int
3114 check_word_reg ()
3115 {
3116   int op;
3117   for (op = i.operands; --op >= 0;)
3118     /* Reject eight bit registers, except where the template requires
3119        them. (eg. movzb)  */
3120     if ((i.types[op] & Reg8) != 0
3121         && (i.tm.operand_types[op] & (Reg16 | Reg32 | Acc)) != 0)
3122       {
3123         as_bad (_("`%%%s' not allowed with `%s%c'"),
3124                 i.op[op].regs->reg_name,
3125                 i.tm.name,
3126                 i.suffix);
3127         return 0;
3128       }
3129   /* Warn if the e prefix on a general reg is present.  */
3130     else if ((!quiet_warnings || flag_code == CODE_64BIT)
3131              && (i.types[op] & Reg32) != 0
3132              && (i.tm.operand_types[op] & (Reg16 | Acc)) != 0)
3133       {
3134         /* Prohibit these changes in the 64bit mode, since the
3135            lowering is more complicated.  */
3136         if (flag_code == CODE_64BIT)
3137           {
3138             as_bad (_("Incorrect register `%%%s' used with `%c' suffix"),
3139                     i.op[op].regs->reg_name,
3140                     i.suffix);
3141             return 0;
3142           }
3143         else
3144 #if REGISTER_WARNINGS
3145           as_warn (_("using `%%%s' instead of `%%%s' due to `%c' suffix"),
3146                    (i.op[op].regs + REGNAM_AX - REGNAM_EAX)->reg_name,
3147                    i.op[op].regs->reg_name,
3148                    i.suffix);
3149 #endif
3150       }
3151   return 1;
3152 }
3153
3154 static int
3155 finalize_imm ()
3156 {
3157   unsigned int overlap0, overlap1, overlap2;
3158
3159   overlap0 = i.types[0] & i.tm.operand_types[0];
3160   if ((overlap0 & (Imm8 | Imm8S | Imm16 | Imm32 | Imm32S | Imm64))
3161       && overlap0 != Imm8 && overlap0 != Imm8S
3162       && overlap0 != Imm16 && overlap0 != Imm32S
3163       && overlap0 != Imm32 && overlap0 != Imm64)
3164     {
3165       if (i.suffix)
3166         {
3167           overlap0 &= (i.suffix == BYTE_MNEM_SUFFIX
3168                        ? Imm8 | Imm8S
3169                        : (i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX
3170                           ? Imm16
3171                           : (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
3172                              ? Imm64 | Imm32S
3173                              : Imm32)));
3174         }
3175       else if (overlap0 == (Imm16 | Imm32S | Imm32)
3176                || overlap0 == (Imm16 | Imm32)
3177                || overlap0 == (Imm16 | Imm32S))
3178         {
3179           overlap0 = ((flag_code == CODE_16BIT) ^ (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
3180                       ? Imm16 : Imm32S);
3181         }
3182       if (overlap0 != Imm8 && overlap0 != Imm8S
3183           && overlap0 != Imm16 && overlap0 != Imm32S
3184           && overlap0 != Imm32 && overlap0 != Imm64)
3185         {
3186           as_bad (_("no instruction mnemonic suffix given; can't determine immediate size"));
3187           return 0;
3188         }
3189     }
3190   i.types[0] = overlap0;
3191
3192   overlap1 = i.types[1] & i.tm.operand_types[1];
3193   if ((overlap1 & (Imm8 | Imm8S | Imm16 | Imm32S | Imm32 | Imm64))
3194       && overlap1 != Imm8 && overlap1 != Imm8S
3195       && overlap1 != Imm16 && overlap1 != Imm32S
3196       && overlap1 != Imm32 && overlap1 != Imm64)
3197     {
3198       if (i.suffix)
3199         {
3200           overlap1 &= (i.suffix == BYTE_MNEM_SUFFIX
3201                        ? Imm8 | Imm8S
3202                        : (i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX
3203                           ? Imm16
3204                           : (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
3205                              ? Imm64 | Imm32S
3206                              : Imm32)));
3207         }
3208       else if (overlap1 == (Imm16 | Imm32 | Imm32S)
3209                || overlap1 == (Imm16 | Imm32)
3210                || overlap1 == (Imm16 | Imm32S))
3211         {
3212           overlap1 = ((flag_code == CODE_16BIT) ^ (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
3213                       ? Imm16 : Imm32S);
3214         }
3215       if (overlap1 != Imm8 && overlap1 != Imm8S
3216           && overlap1 != Imm16 && overlap1 != Imm32S
3217           && overlap1 != Imm32 && overlap1 != Imm64)
3218         {
3219           as_bad (_("no instruction mnemonic suffix given; can't determine immediate size %x %c"),overlap1, i.suffix);
3220           return 0;
3221         }
3222     }
3223   i.types[1] = overlap1;
3224
3225   overlap2 = i.types[2] & i.tm.operand_types[2];
3226   assert ((overlap2 & Imm) == 0);
3227   i.types[2] = overlap2;
3228
3229   return 1;
3230 }
3231
3232 static int
3233 process_operands ()
3234 {
3235   /* Default segment register this instruction will use for memory
3236      accesses.  0 means unknown.  This is only for optimizing out
3237      unnecessary segment overrides.  */
3238   const seg_entry *default_seg = 0;
3239
3240   /* The imul $imm, %reg instruction is converted into
3241      imul $imm, %reg, %reg, and the clr %reg instruction
3242      is converted into xor %reg, %reg.  */
3243   if (i.tm.opcode_modifier & regKludge)
3244     {
3245       unsigned int first_reg_op = (i.types[0] & Reg) ? 0 : 1;
3246       /* Pretend we saw the extra register operand.  */
3247       assert (i.op[first_reg_op + 1].regs == 0);
3248       i.op[first_reg_op + 1].regs = i.op[first_reg_op].regs;
3249       i.types[first_reg_op + 1] = i.types[first_reg_op];
3250       i.reg_operands = 2;
3251     }
3252
3253   if (i.tm.opcode_modifier & ShortForm)
3254     {
3255       /* The register or float register operand is in operand 0 or 1.  */
3256       unsigned int op = (i.types[0] & (Reg | FloatReg)) ? 0 : 1;
3257       /* Register goes in low 3 bits of opcode.  */
3258       i.tm.base_opcode |= i.op[op].regs->reg_num;
3259       if ((i.op[op].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
3260         i.rex |= REX_EXTZ;
3261       if (!quiet_warnings && (i.tm.opcode_modifier & Ugh) != 0)
3262         {
3263           /* Warn about some common errors, but press on regardless.
3264              The first case can be generated by gcc (<= 2.8.1).  */
3265           if (i.operands == 2)
3266             {
3267               /* Reversed arguments on faddp, fsubp, etc.  */
3268               as_warn (_("translating to `%s %%%s,%%%s'"), i.tm.name,
3269                        i.op[1].regs->reg_name,
3270                        i.op[0].regs->reg_name);
3271             }
3272           else
3273             {
3274               /* Extraneous `l' suffix on fp insn.  */
3275               as_warn (_("translating to `%s %%%s'"), i.tm.name,
3276                        i.op[0].regs->reg_name);
3277             }
3278         }
3279     }
3280   else if (i.tm.opcode_modifier & Modrm)
3281     {
3282       /* The opcode is completed (modulo i.tm.extension_opcode which
3283          must be put into the modrm byte).  Now, we make the modrm and
3284          index base bytes based on all the info we've collected.  */
3285
3286       default_seg = build_modrm_byte ();
3287     }
3288   else if (i.tm.opcode_modifier & (Seg2ShortForm | Seg3ShortForm))
3289     {
3290       if (i.tm.base_opcode == POP_SEG_SHORT
3291           && i.op[0].regs->reg_num == 1)
3292         {
3293           as_bad (_("you can't `pop %%cs'"));
3294           return 0;
3295         }
3296       i.tm.base_opcode |= (i.op[0].regs->reg_num << 3);
3297       if ((i.op[0].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
3298         i.rex |= REX_EXTZ;
3299     }
3300   else if ((i.tm.base_opcode & ~(D | W)) == MOV_AX_DISP32)
3301     {
3302       default_seg = &ds;
3303     }
3304   else if ((i.tm.opcode_modifier & IsString) != 0)
3305     {
3306       /* For the string instructions that allow a segment override
3307          on one of their operands, the default segment is ds.  */
3308       default_seg = &ds;
3309     }
3310
3311   if ((i.tm.base_opcode == 0x8d /* lea */
3312        || (i.tm.cpu_flags & CpuSVME))
3313       && i.seg[0] && !quiet_warnings)
3314     as_warn (_("segment override on `%s' is ineffectual"), i.tm.name);
3315
3316   /* If a segment was explicitly specified, and the specified segment
3317      is not the default, use an opcode prefix to select it.  If we
3318      never figured out what the default segment is, then default_seg
3319      will be zero at this point, and the specified segment prefix will
3320      always be used.  */
3321   if ((i.seg[0]) && (i.seg[0] != default_seg))
3322     {
3323       if (!add_prefix (i.seg[0]->seg_prefix))
3324         return 0;
3325     }
3326   return 1;
3327 }
3328
3329 static const seg_entry *
3330 build_modrm_byte ()
3331 {
3332   const seg_entry *default_seg = 0;
3333
3334   /* i.reg_operands MUST be the number of real register operands;
3335      implicit registers do not count.  */
3336   if (i.reg_operands == 2)
3337     {
3338       unsigned int source, dest;
3339       source = ((i.types[0]
3340                  & (Reg | RegMMX | RegXMM
3341                     | SReg2 | SReg3
3342                     | Control | Debug | Test))
3343                 ? 0 : 1);
3344
3345       /* In 4 operands instructions with 2 immediate operands, the first two are immediate
3346          bytes and hence source operand will be in the next byte after the immediates */
3347       if ((i.operands == 4)&&(i.imm_operands=2)) source++;
3348       dest = source + 1;
3349
3350       i.rm.mode = 3;
3351       /* One of the register operands will be encoded in the i.tm.reg
3352          field, the other in the combined i.tm.mode and i.tm.regmem
3353          fields.  If no form of this instruction supports a memory
3354          destination operand, then we assume the source operand may
3355          sometimes be a memory operand and so we need to store the
3356          destination in the i.rm.reg field.  */
3357       if ((i.tm.operand_types[dest] & AnyMem) == 0)
3358         {
3359           i.rm.reg = i.op[dest].regs->reg_num;
3360           i.rm.regmem = i.op[source].regs->reg_num;
3361           if ((i.op[dest].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
3362             i.rex |= REX_EXTX;
3363           if ((i.op[source].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
3364             i.rex |= REX_EXTZ;
3365         }
3366       else
3367         {
3368           i.rm.reg = i.op[source].regs->reg_num;
3369           i.rm.regmem = i.op[dest].regs->reg_num;
3370           if ((i.op[dest].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
3371             i.rex |= REX_EXTZ;
3372           if ((i.op[source].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
3373             i.rex |= REX_EXTX;
3374         }
3375       if (flag_code != CODE_64BIT && (i.rex & (REX_EXTX | REX_EXTZ)))
3376         {
3377           if (!((i.types[0] | i.types[1]) & Control))
3378             abort ();
3379           i.rex &= ~(REX_EXTX | REX_EXTZ);
3380           add_prefix (LOCK_PREFIX_OPCODE);
3381         }
3382     }
3383   else
3384     {                   /* If it's not 2 reg operands...  */
3385       if (i.mem_operands)
3386         {
3387           unsigned int fake_zero_displacement = 0;
3388           unsigned int op = ((i.types[0] & AnyMem)
3389                              ? 0
3390                              : (i.types[1] & AnyMem) ? 1 : 2);
3391
3392           default_seg = &ds;
3393
3394           if (i.base_reg == 0)
3395             {
3396               i.rm.mode = 0;
3397               if (!i.disp_operands)
3398                 fake_zero_displacement = 1;
3399               if (i.index_reg == 0)
3400                 {
3401                   /* Operand is just <disp>  */
3402                   if (flag_code == CODE_64BIT)
3403                     {
3404                       /* 64bit mode overwrites the 32bit absolute
3405                          addressing by RIP relative addressing and
3406                          absolute addressing is encoded by one of the
3407                          redundant SIB forms.  */
3408                       i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
3409                       i.sib.base = NO_BASE_REGISTER;
3410                       i.sib.index = NO_INDEX_REGISTER;
3411                       i.types[op] = ((i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0) ? Disp32S : Disp32);
3412                     }
3413                   else if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0))
3414                     {
3415                       i.rm.regmem = NO_BASE_REGISTER_16;
3416                       i.types[op] = Disp16;
3417                     }
3418                   else
3419                     {
3420                       i.rm.regmem = NO_BASE_REGISTER;
3421                       i.types[op] = Disp32;
3422                     }
3423                 }
3424               else /* !i.base_reg && i.index_reg  */
3425                 {
3426                   i.sib.index = i.index_reg->reg_num;
3427                   i.sib.base = NO_BASE_REGISTER;
3428                   i.sib.scale = i.log2_scale_factor;
3429                   i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
3430                   i.types[op] &= ~Disp;
3431                   if (flag_code != CODE_64BIT)
3432                     i.types[op] |= Disp32;      /* Must be 32 bit */
3433                   else
3434                     i.types[op] |= Disp32S;
3435                   if ((i.index_reg->reg_flags & RegRex) != 0)
3436                     i.rex |= REX_EXTY;
3437                 }
3438             }
3439           /* RIP addressing for 64bit mode.  */
3440           else if (i.base_reg->reg_type == BaseIndex)
3441             {
3442               i.rm.regmem = NO_BASE_REGISTER;
3443               i.types[op] &= ~ Disp;
3444               i.types[op] |= Disp32S;
3445               i.flags[op] = Operand_PCrel;
3446               if (! i.disp_operands)
3447                 fake_zero_displacement = 1;
3448             }
3449           else if (i.base_reg->reg_type & Reg16)
3450             {
3451               switch (i.base_reg->reg_num)
3452                 {
3453                 case 3: /* (%bx)  */
3454                   if (i.index_reg == 0)
3455                     i.rm.regmem = 7;
3456                   else /* (%bx,%si) -> 0, or (%bx,%di) -> 1  */
3457                     i.rm.regmem = i.index_reg->reg_num - 6;
3458                   break;
3459                 case 5: /* (%bp)  */
3460                   default_seg = &ss;
3461                   if (i.index_reg == 0)
3462                     {
3463                       i.rm.regmem = 6;
3464                       if ((i.types[op] & Disp) == 0)
3465                         {
3466                           /* fake (%bp) into 0(%bp)  */
3467                           i.types[op] |= Disp8;
3468                           fake_zero_displacement = 1;
3469                         }
3470                     }
3471                   else /* (%bp,%si) -> 2, or (%bp,%di) -> 3  */
3472                     i.rm.regmem = i.index_reg->reg_num - 6 + 2;
3473                   break;
3474                 default: /* (%si) -> 4 or (%di) -> 5  */
3475                   i.rm.regmem = i.base_reg->reg_num - 6 + 4;
3476                 }
3477               i.rm.mode = mode_from_disp_size (i.types[op]);
3478             }
3479           else /* i.base_reg and 32/64 bit mode  */
3480             {
3481               if (flag_code == CODE_64BIT
3482                   && (i.types[op] & Disp))
3483                 i.types[op] = (i.types[op] & Disp8) | (i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0 ? Disp32S : Disp32);
3484
3485               i.rm.regmem = i.base_reg->reg_num;
3486               if ((i.base_reg->reg_flags & RegRex) != 0)
3487                 i.rex |= REX_EXTZ;
3488               i.sib.base = i.base_reg->reg_num;
3489               /* x86-64 ignores REX prefix bit here to avoid decoder
3490                  complications.  */
3491               if ((i.base_reg->reg_num & 7) == EBP_REG_NUM)
3492                 {
3493                   default_seg = &ss;
3494                   if (i.disp_operands == 0)
3495                     {
3496                       fake_zero_displacement = 1;
3497                       i.types[op] |= Disp8;
3498                     }
3499                 }
3500               else if (i.base_reg->reg_num == ESP_REG_NUM)
3501                 {
3502                   default_seg = &ss;
3503                 }
3504               i.sib.scale = i.log2_scale_factor;
3505               if (i.index_reg == 0)
3506                 {
3507                   /* <disp>(%esp) becomes two byte modrm with no index
3508                      register.  We've already stored the code for esp
3509                      in i.rm.regmem ie. ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING.
3510                      Any base register besides %esp will not use the
3511                      extra modrm byte.  */
3512                   i.sib.index = NO_INDEX_REGISTER;
3513 #if !SCALE1_WHEN_NO_INDEX
3514                   /* Another case where we force the second modrm byte.  */
3515                   if (i.log2_scale_factor)
3516                     i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
3517 #endif
3518                 }
3519               else
3520                 {
3521                   i.sib.index = i.index_reg->reg_num;
3522                   i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
3523                   if ((i.index_reg->reg_flags & RegRex) != 0)
3524                     i.rex |= REX_EXTY;
3525                 }
3526
3527               if (i.disp_operands
3528                   && (i.reloc[op] == BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL
3529                       || i.reloc[op] == BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL))
3530                 i.rm.mode = 0;
3531               else
3532                 i.rm.mode = mode_from_disp_size (i.types[op]);
3533             }
3534
3535           if (fake_zero_displacement)
3536             {
3537               /* Fakes a zero displacement assuming that i.types[op]
3538                  holds the correct displacement size.  */
3539               expressionS *exp;
3540
3541               assert (i.op[op].disps == 0);
3542               exp = &disp_expressions[i.disp_operands++];
3543               i.op[op].disps = exp;
3544               exp->X_op = O_constant;
3545               exp->X_add_number = 0;
3546               exp->X_add_symbol = (symbolS *) 0;
3547               exp->X_op_symbol = (symbolS *) 0;
3548             }
3549         }
3550
3551       /* Fill in i.rm.reg or i.rm.regmem field with register operand
3552          (if any) based on i.tm.extension_opcode.  Again, we must be
3553          careful to make sure that segment/control/debug/test/MMX
3554          registers are coded into the i.rm.reg field.  */
3555       if (i.reg_operands)
3556         {
3557           unsigned int op =
3558             ((i.types[0]
3559               & (Reg | RegMMX | RegXMM
3560                  | SReg2 | SReg3
3561                  | Control | Debug | Test))
3562              ? 0
3563              : ((i.types[1]
3564                  & (Reg | RegMMX | RegXMM
3565                     | SReg2 | SReg3
3566                     | Control | Debug | Test))
3567                 ? 1
3568                 : 2));
3569           /* If there is an extension opcode to put here, the register
3570              number must be put into the regmem field.  */
3571           if (i.tm.extension_opcode != None)
3572             {
3573               i.rm.regmem = i.op[op].regs->reg_num;
3574               if ((i.op[op].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
3575                 i.rex |= REX_EXTZ;
3576             }
3577           else
3578             {
3579               i.rm.reg = i.op[op].regs->reg_num;
3580               if ((i.op[op].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
3581                 i.rex |= REX_EXTX;
3582             }
3583
3584           /* Now, if no memory operand has set i.rm.mode = 0, 1, 2 we
3585              must set it to 3 to indicate this is a register operand
3586              in the regmem field.  */
3587           if (!i.mem_operands)
3588             i.rm.mode = 3;
3589         }
3590
3591       /* Fill in i.rm.reg field with extension opcode (if any).  */
3592       if (i.tm.extension_opcode != None)
3593         i.rm.reg = i.tm.extension_opcode;
3594     }
3595   return default_seg;
3596 }
3597
3598 static void
3599 output_branch ()
3600 {
3601   char *p;
3602   int code16;
3603   int prefix;
3604   relax_substateT subtype;
3605   symbolS *sym;
3606   offsetT off;
3607
3608   code16 = 0;
3609   if (flag_code == CODE_16BIT)
3610     code16 = CODE16;
3611
3612   prefix = 0;
3613   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
3614     {
3615       prefix = 1;
3616       i.prefixes -= 1;
3617       code16 ^= CODE16;
3618     }
3619   /* Pentium4 branch hints.  */
3620   if (i.prefix[SEG_PREFIX] == CS_PREFIX_OPCODE /* not taken */
3621       || i.prefix[SEG_PREFIX] == DS_PREFIX_OPCODE /* taken */)
3622     {
3623       prefix++;
3624       i.prefixes--;
3625     }
3626   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
3627     {
3628       prefix++;
3629       i.prefixes--;
3630     }
3631
3632   if (i.prefixes != 0 && !intel_syntax)
3633     as_warn (_("skipping prefixes on this instruction"));
3634
3635   /* It's always a symbol;  End frag & setup for relax.
3636      Make sure there is enough room in this frag for the largest
3637      instruction we may generate in md_convert_frag.  This is 2
3638      bytes for the opcode and room for the prefix and largest
3639      displacement.  */
3640   frag_grow (prefix + 2 + 4);
3641   /* Prefix and 1 opcode byte go in fr_fix.  */
3642   p = frag_more (prefix + 1);
3643   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
3644     *p++ = DATA_PREFIX_OPCODE;
3645   if (i.prefix[SEG_PREFIX] == CS_PREFIX_OPCODE
3646       || i.prefix[SEG_PREFIX] == DS_PREFIX_OPCODE)
3647     *p++ = i.prefix[SEG_PREFIX];
3648   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
3649     *p++ = i.prefix[REX_PREFIX];
3650   *p = i.tm.base_opcode;
3651
3652   if ((unsigned char) *p == JUMP_PC_RELATIVE)
3653     subtype = ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, SMALL);
3654   else if ((cpu_arch_flags & Cpu386) != 0)
3655     subtype = ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, SMALL);
3656   else
3657     subtype = ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, SMALL);
3658   subtype |= code16;
3659
3660   sym = i.op[0].disps->X_add_symbol;
3661   off = i.op[0].disps->X_add_number;
3662
3663   if (i.op[0].disps->X_op != O_constant
3664       && i.op[0].disps->X_op != O_symbol)
3665     {
3666       /* Handle complex expressions.  */
3667       sym = make_expr_symbol (i.op[0].disps);
3668       off = 0;
3669     }
3670
3671   /* 1 possible extra opcode + 4 byte displacement go in var part.
3672      Pass reloc in fr_var.  */
3673   frag_var (rs_machine_dependent, 5, i.reloc[0], subtype, sym, off, p);
3674 }
3675
3676 static void
3677 output_jump ()
3678 {
3679   char *p;
3680   int size;
3681   fixS *fixP;
3682
3683   if (i.tm.opcode_modifier & JumpByte)
3684     {
3685       /* This is a loop or jecxz type instruction.  */
3686       size = 1;
3687       if (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0)
3688         {
3689           FRAG_APPEND_1_CHAR (ADDR_PREFIX_OPCODE);
3690           i.prefixes -= 1;
3691         }
3692       /* Pentium4 branch hints.  */
3693       if (i.prefix[SEG_PREFIX] == CS_PREFIX_OPCODE /* not taken */
3694           || i.prefix[SEG_PREFIX] == DS_PREFIX_OPCODE /* taken */)
3695         {
3696           FRAG_APPEND_1_CHAR (i.prefix[SEG_PREFIX]);
3697           i.prefixes--;
3698         }
3699     }
3700   else
3701     {
3702       int code16;
3703
3704       code16 = 0;
3705       if (flag_code == CODE_16BIT)
3706         code16 = CODE16;
3707
3708       if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
3709         {
3710           FRAG_APPEND_1_CHAR (DATA_PREFIX_OPCODE);
3711           i.prefixes -= 1;
3712           code16 ^= CODE16;
3713         }
3714
3715       size = 4;
3716       if (code16)
3717         size = 2;
3718     }
3719
3720   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
3721     {
3722       FRAG_APPEND_1_CHAR (i.prefix[REX_PREFIX]);
3723       i.prefixes -= 1;
3724     }
3725
3726   if (i.prefixes != 0 && !intel_syntax)
3727     as_warn (_("skipping prefixes on this instruction"));
3728
3729   p = frag_more (1 + size);
3730   *p++ = i.tm.base_opcode;
3731
3732   fixP = fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
3733                       i.op[0].disps, 1, reloc (size, 1, 1, i.reloc[0]));
3734
3735   /* All jumps handled here are signed, but don't use a signed limit
3736      check for 32 and 16 bit jumps as we want to allow wrap around at
3737      4G and 64k respectively.  */
3738   if (size == 1)
3739     fixP->fx_signed = 1;
3740 }
3741
3742 static void
3743 output_interseg_jump ()
3744 {
3745   char *p;
3746   int size;
3747   int prefix;
3748   int code16;
3749
3750   code16 = 0;
3751   if (flag_code == CODE_16BIT)
3752     code16 = CODE16;
3753
3754   prefix = 0;
3755   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
3756     {
3757       prefix = 1;
3758       i.prefixes -= 1;
3759       code16 ^= CODE16;
3760     }
3761   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
3762     {
3763       prefix++;
3764       i.prefixes -= 1;
3765     }
3766
3767   size = 4;
3768   if (code16)
3769     size = 2;
3770
3771   if (i.prefixes != 0 && !intel_syntax)
3772     as_warn (_("skipping prefixes on this instruction"));
3773
3774   /* 1 opcode; 2 segment; offset  */
3775   p = frag_more (prefix + 1 + 2 + size);
3776
3777   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
3778     *p++ = DATA_PREFIX_OPCODE;
3779
3780   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
3781     *p++ = i.prefix[REX_PREFIX];
3782
3783   *p++ = i.tm.base_opcode;
3784   if (i.op[1].imms->X_op == O_constant)
3785     {
3786       offsetT n = i.op[1].imms->X_add_number;
3787
3788       if (size == 2
3789           && !fits_in_unsigned_word (n)
3790           && !fits_in_signed_word (n))
3791         {
3792           as_bad (_("16-bit jump out of range"));
3793           return;
3794         }
3795       md_number_to_chars (p, n, size);
3796     }
3797   else
3798     fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
3799                  i.op[1].imms, 0, reloc (size, 0, 0, i.reloc[1]));
3800   if (i.op[0].imms->X_op != O_constant)
3801     as_bad (_("can't handle non absolute segment in `%s'"),
3802             i.tm.name);
3803   md_number_to_chars (p + size, (valueT) i.op[0].imms->X_add_number, 2);
3804 }
3805
3806 static void
3807 output_insn ()
3808 {
3809   fragS *insn_start_frag;
3810   offsetT insn_start_off;
3811
3812   /* Tie dwarf2 debug info to the address at the start of the insn.
3813      We can't do this after the insn has been output as the current
3814      frag may have been closed off.  eg. by frag_var.  */
3815   dwarf2_emit_insn (0);
3816
3817   insn_start_frag = frag_now;
3818   insn_start_off = frag_now_fix ();
3819
3820   /* Output jumps.  */
3821   if (i.tm.opcode_modifier & Jump)
3822     output_branch ();
3823   else if (i.tm.opcode_modifier & (JumpByte | JumpDword))
3824     output_jump ();
3825   else if (i.tm.opcode_modifier & JumpInterSegment)
3826     output_interseg_jump ();
3827   else
3828     {
3829       /* Output normal instructions here.  */
3830       char *p;
3831       unsigned char *q;
3832       unsigned int prefix;
3833
3834       /* All opcodes on i386 have either 1 or 2 bytes.  Merom New
3835          Instructions have 3 bytes.  We may use one more higher byte
3836          to specify a prefix the instruction requires.  */
3837       if ((i.tm.cpu_flags & CpuMNI) != 0)
3838         {
3839           if (i.tm.base_opcode & 0xff000000)
3840             {
3841               prefix = (i.tm.base_opcode >> 24) & 0xff;
3842               goto check_prefix;
3843             }
3844         }
3845       else if ((i.tm.base_opcode & 0xff0000) != 0)
3846         {
3847           prefix = (i.tm.base_opcode >> 16) & 0xff;
3848           if ((i.tm.cpu_flags & CpuPadLock) != 0)
3849             {
3850             check_prefix:
3851               if (prefix != REPE_PREFIX_OPCODE
3852                   || i.prefix[LOCKREP_PREFIX] != REPE_PREFIX_OPCODE)
3853                 add_prefix (prefix);
3854             }
3855           else
3856             add_prefix (prefix);
3857         }
3858
3859       /* The prefix bytes.  */
3860       for (q = i.prefix;
3861            q < i.prefix + sizeof (i.prefix) / sizeof (i.prefix[0]);
3862            q++)
3863         {
3864           if (*q)
3865             {
3866               p = frag_more (1);
3867               md_number_to_chars (p, (valueT) *q, 1);
3868             }
3869         }
3870
3871       /* Now the opcode; be careful about word order here!  */
3872       if (fits_in_unsigned_byte (i.tm.base_opcode))
3873         {
3874           FRAG_APPEND_1_CHAR (i.tm.base_opcode);
3875         }
3876       else
3877         {
3878           if ((i.tm.cpu_flags & CpuMNI) != 0)
3879             {
3880               p = frag_more (3);
3881               *p++ = (i.tm.base_opcode >> 16) & 0xff;
3882             }
3883           else
3884             p = frag_more (2);
3885
3886           /* Put out high byte first: can't use md_number_to_chars!  */
3887           *p++ = (i.tm.base_opcode >> 8) & 0xff;
3888           *p = i.tm.base_opcode & 0xff;
3889         }
3890
3891       /* Now the modrm byte and sib byte (if present).  */
3892       if (i.tm.opcode_modifier & Modrm)
3893         {
3894           p = frag_more (1);
3895           md_number_to_chars (p,
3896                               (valueT) (i.rm.regmem << 0
3897                                         | i.rm.reg << 3
3898                                         | i.rm.mode << 6),
3899                               1);
3900           /* If i.rm.regmem == ESP (4)
3901              && i.rm.mode != (Register mode)
3902              && not 16 bit
3903              ==> need second modrm byte.  */
3904           if (i.rm.regmem == ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING
3905               && i.rm.mode != 3
3906               && !(i.base_reg && (i.base_reg->reg_type & Reg16) != 0))
3907             {
3908               p = frag_more (1);
3909               md_number_to_chars (p,
3910                                   (valueT) (i.sib.base << 0
3911                                             | i.sib.index << 3
3912                                             | i.sib.scale << 6),
3913                                   1);
3914             }
3915         }
3916
3917       if (i.disp_operands)
3918         output_disp (insn_start_frag, insn_start_off);
3919
3920       if (i.imm_operands)
3921         output_imm (insn_start_frag, insn_start_off);
3922     }
3923
3924 #ifdef DEBUG386
3925   if (flag_debug)
3926     {
3927       pi ("" /*line*/, &i);
3928     }
3929 #endif /* DEBUG386  */
3930 }
3931
3932 static void
3933 output_disp (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
3934 {
3935   char *p;
3936   unsigned int n;
3937
3938   for (n = 0; n < i.operands; n++)
3939     {
3940       if (i.types[n] & Disp)
3941         {
3942           if (i.op[n].disps->X_op == O_constant)
3943             {
3944               int size;
3945               offsetT val;
3946
3947               size = 4;
3948               if (i.types[n] & (Disp8 | Disp16 | Disp64))
3949                 {
3950                   size = 2;
3951                   if (i.types[n] & Disp8)
3952                     size = 1;
3953                   if (i.types[n] & Disp64)
3954                     size = 8;
3955                 }
3956               val = offset_in_range (i.op[n].disps->X_add_number,
3957                                      size);
3958               p = frag_more (size);
3959               md_number_to_chars (p, val, size);
3960             }
3961           else
3962             {
3963               enum bfd_reloc_code_real reloc_type;
3964               int size = 4;
3965               int sign = 0;
3966               int pcrel = (i.flags[n] & Operand_PCrel) != 0;
3967
3968               /* The PC relative address is computed relative
3969                  to the instruction boundary, so in case immediate
3970                  fields follows, we need to adjust the value.  */
3971               if (pcrel && i.imm_operands)
3972                 {
3973                   int imm_size = 4;
3974                   unsigned int n1;
3975
3976                   for (n1 = 0; n1 < i.operands; n1++)
3977                     if (i.types[n1] & Imm)
3978                       {
3979                         if (i.types[n1] & (Imm8 | Imm8S | Imm16 | Imm64))
3980                           {
3981                             imm_size = 2;
3982                             if (i.types[n1] & (Imm8 | Imm8S))
3983                               imm_size = 1;
3984                             if (i.types[n1] & Imm64)
3985                               imm_size = 8;
3986                           }
3987                         break;
3988                       }
3989                   /* We should find the immediate.  */
3990                   if (n1 == i.operands)
3991                     abort ();
3992                   i.op[n].disps->X_add_number -= imm_size;
3993                 }
3994
3995               if (i.types[n] & Disp32S)
3996                 sign = 1;
3997
3998               if (i.types[n] & (Disp16 | Disp64))
3999                 {
4000                   size = 2;
4001                   if (i.types[n] & Disp64)
4002                     size = 8;
4003                 }
4004
4005               p = frag_more (size);
4006               reloc_type = reloc (size, pcrel, sign, i.reloc[n]);
4007               if (GOT_symbol
4008                   && GOT_symbol == i.op[n].disps->X_add_symbol
4009                   && (((reloc_type == BFD_RELOC_32
4010                         || reloc_type == BFD_RELOC_X86_64_32S
4011                         || (reloc_type == BFD_RELOC_64
4012                             && object_64bit))
4013                        && (i.op[n].disps->X_op == O_symbol
4014                            || (i.op[n].disps->X_op == O_add
4015                                && ((symbol_get_value_expression
4016                                     (i.op[n].disps->X_op_symbol)->X_op)
4017                                    == O_subtract))))
4018                       || reloc_type == BFD_RELOC_32_PCREL))
4019                 {
4020                   offsetT add;
4021
4022                   if (insn_start_frag == frag_now)
4023                     add = (p - frag_now->fr_literal) - insn_start_off;
4024                   else
4025                     {
4026                       fragS *fr;
4027
4028                       add = insn_start_frag->fr_fix - insn_start_off;
4029                       for (fr = insn_start_frag->fr_next;
4030                            fr && fr != frag_now; fr = fr->fr_next)
4031                         add += fr->fr_fix;
4032                       add += p - frag_now->fr_literal;
4033                     }
4034
4035                   if (!object_64bit)
4036                     {
4037                       reloc_type = BFD_RELOC_386_GOTPC;
4038                       i.op[n].imms->X_add_number += add;
4039                     }
4040                   else if (reloc_type == BFD_RELOC_64)
4041                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
4042                   else
4043                     /* Don't do the adjustment for x86-64, as there
4044                        the pcrel addressing is relative to the _next_
4045                        insn, and that is taken care of in other code.  */
4046                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32;
4047                 }
4048               fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
4049                            i.op[n].disps, pcrel, reloc_type);
4050             }
4051         }
4052     }
4053 }
4054
4055 static void
4056 output_imm (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
4057 {
4058   char *p;
4059   unsigned int n;
4060
4061   for (n = 0; n < i.operands; n++)
4062     {
4063       if (i.types[n] & Imm)
4064         {
4065           if (i.op[n].imms->X_op == O_constant)
4066             {
4067               int size;
4068               offsetT val;
4069
4070               size = 4;
4071               if (i.types[n] & (Imm8 | Imm8S | Imm16 | Imm64))
4072                 {
4073                   size = 2;
4074                   if (i.types[n] & (Imm8 | Imm8S))
4075                     size = 1;
4076                   else if (i.types[n] & Imm64)
4077                     size = 8;
4078                 }
4079               val = offset_in_range (i.op[n].imms->X_add_number,
4080                                      size);
4081               p = frag_more (size);
4082               md_number_to_chars (p, val, size);
4083             }
4084           else
4085             {
4086               /* Not absolute_section.
4087                  Need a 32-bit fixup (don't support 8bit
4088                  non-absolute imms).  Try to support other
4089                  sizes ...  */
4090               enum bfd_reloc_code_real reloc_type;
4091               int size = 4;
4092               int sign = 0;
4093
4094               if ((i.types[n] & (Imm32S))
4095                   && (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
4096                       || (!i.suffix && (i.tm.opcode_modifier & No_lSuf))))
4097                 sign = 1;
4098               if (i.types[n] & (Imm8 | Imm8S | Imm16 | Imm64))
4099                 {
4100                   size = 2;
4101                   if (i.types[n] & (Imm8 | Imm8S))
4102                     size = 1;
4103                   if (i.types[n] & Imm64)
4104                     size = 8;
4105                 }
4106
4107               p = frag_more (size);
4108               reloc_type = reloc (size, 0, sign, i.reloc[n]);
4109
4110               /*   This is tough to explain.  We end up with this one if we
4111                * have operands that look like
4112                * "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+[.-.L284]".  The goal here is to
4113                * obtain the absolute address of the GOT, and it is strongly
4114                * preferable from a performance point of view to avoid using
4115                * a runtime relocation for this.  The actual sequence of
4116                * instructions often look something like:
4117                *
4118                *        call    .L66
4119                * .L66:
4120                *        popl    %ebx
4121                *        addl    $_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+[.-.L66],%ebx
4122                *
4123                *   The call and pop essentially return the absolute address
4124                * of the label .L66 and store it in %ebx.  The linker itself
4125                * will ultimately change the first operand of the addl so
4126                * that %ebx points to the GOT, but to keep things simple, the
4127                * .o file must have this operand set so that it generates not
4128                * the absolute address of .L66, but the absolute address of
4129                * itself.  This allows the linker itself simply treat a GOTPC
4130                * relocation as asking for a pcrel offset to the GOT to be
4131                * added in, and the addend of the relocation is stored in the
4132                * operand field for the instruction itself.
4133                *
4134                *   Our job here is to fix the operand so that it would add
4135                * the correct offset so that %ebx would point to itself.  The
4136                * thing that is tricky is that .-.L66 will point to the
4137                * beginning of the instruction, so we need to further modify
4138                * the operand so that it will point to itself.  There are
4139                * other cases where you have something like:
4140                *
4141                *        .long   $_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+[.-.L66]
4142                *
4143                * and here no correction would be required.  Internally in
4144                * the assembler we treat operands of this form as not being
4145                * pcrel since the '.' is explicitly mentioned, and I wonder
4146                * whether it would simplify matters to do it this way.  Who
4147                * knows.  In earlier versions of the PIC patches, the
4148                * pcrel_adjust field was used to store the correction, but
4149                * since the expression is not pcrel, I felt it would be
4150                * confusing to do it this way.  */
4151
4152               if ((reloc_type == BFD_RELOC_32
4153                    || reloc_type == BFD_RELOC_X86_64_32S
4154                    || reloc_type == BFD_RELOC_64)
4155                   && GOT_symbol
4156                   && GOT_symbol == i.op[n].imms->X_add_symbol
4157                   && (i.op[n].imms->X_op == O_symbol
4158                       || (i.op[n].imms->X_op == O_add
4159                           && ((symbol_get_value_expression
4160                                (i.op[n].imms->X_op_symbol)->X_op)
4161                               == O_subtract))))
4162                 {
4163                   offsetT add;
4164
4165                   if (insn_start_frag == frag_now)
4166                     add = (p - frag_now->fr_literal) - insn_start_off;
4167                   else
4168                     {
4169                       fragS *fr;
4170
4171                       add = insn_start_frag->fr_fix - insn_start_off;
4172                       for (fr = insn_start_frag->fr_next;
4173                            fr && fr != frag_now; fr = fr->fr_next)
4174                         add += fr->fr_fix;
4175                       add += p - frag_now->fr_literal;
4176                     }
4177
4178                   if (!object_64bit)
4179                     reloc_type = BFD_RELOC_386_GOTPC;
4180                   else if (size == 4)
4181                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32;
4182                   else if (size == 8)
4183                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
4184                   i.op[n].imms->X_add_number += add;
4185                 }
4186               fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
4187                            i.op[n].imms, 0, reloc_type);
4188             }
4189         }
4190     }
4191 }
4192 \f
4193 /* x86_cons_fix_new is called via the expression parsing code when a
4194    reloc is needed.  We use this hook to get the correct .got reloc.  */
4195 static enum bfd_reloc_code_real got_reloc = NO_RELOC;
4196 static int cons_sign = -1;
4197
4198 void
4199 x86_cons_fix_new (fragS *frag,
4200                   unsigned int off,
4201                   unsigned int len,
4202                   expressionS *exp)
4203 {
4204   enum bfd_reloc_code_real r = reloc (len, 0, cons_sign, got_reloc);
4205
4206   got_reloc = NO_RELOC;
4207
4208 #ifdef TE_PE
4209   if (exp->X_op == O_secrel)
4210     {
4211       exp->X_op = O_symbol;
4212       r = BFD_RELOC_32_SECREL;
4213     }
4214 #endif
4215
4216   fix_new_exp (frag, off, len, exp, 0, r);
4217 }
4218
4219 #if (!defined (OBJ_ELF) && !defined (OBJ_MAYBE_ELF)) || defined (LEX_AT)
4220 # define lex_got(reloc, adjust, types) NULL
4221 #else
4222 /* Parse operands of the form
4223    <symbol>@GOTOFF+<nnn>
4224    and similar .plt or .got references.
4225
4226    If we find one, set up the correct relocation in RELOC and copy the
4227    input string, minus the `@GOTOFF' into a malloc'd buffer for
4228    parsing by the calling routine.  Return this buffer, and if ADJUST
4229    is non-null set it to the length of the string we removed from the
4230    input line.  Otherwise return NULL.  */
4231 static char *
4232 lex_got (enum bfd_reloc_code_real *reloc,
4233          int *adjust,
4234          unsigned int *types)
4235 {
4236   /* Some of the relocations depend on the size of what field is to
4237      be relocated.  But in our callers i386_immediate and i386_displacement
4238      we don't yet know the operand size (this will be set by insn
4239      matching).  Hence we record the word32 relocation here,
4240      and adjust the reloc according to the real size in reloc().  */
4241   static const struct {
4242     const char *str;
4243     const enum bfd_reloc_code_real rel[2];
4244     const unsigned int types64;
4245   } gotrel[] = {
4246     { "PLTOFF",   { 0,                        BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64 }, Imm64 },
4247     { "PLT",      { BFD_RELOC_386_PLT32,      BFD_RELOC_X86_64_PLT32    }, Imm32|Imm32S|Disp32 },
4248     { "GOTPLT",   { 0,                        BFD_RELOC_X86_64_GOTPLT64 }, Imm64|Disp64 },
4249     { "GOTOFF",   { BFD_RELOC_386_GOTOFF,     BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64 }, Imm64|Disp64 },
4250     { "GOTPCREL", { 0,                        BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL }, Imm32|Imm32S|Disp32 },
4251     { "TLSGD",    { BFD_RELOC_386_TLS_GD,     BFD_RELOC_X86_64_TLSGD    }, Imm32|Imm32S|Disp32 },
4252     { "TLSLDM",   { BFD_RELOC_386_TLS_LDM,    0                         }, 0 },
4253     { "TLSLD",    { 0,                        BFD_RELOC_X86_64_TLSLD    }, Imm32|Imm32S|Disp32 },
4254     { "GOTTPOFF", { BFD_RELOC_386_TLS_IE_32,  BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF }, Imm32|Imm32S|Disp32 },
4255     { "TPOFF",    { BFD_RELOC_386_TLS_LE_32,  BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32  }, Imm32|Imm32S|Imm64|Disp32|Disp64 },
4256     { "NTPOFF",   { BFD_RELOC_386_TLS_LE,     0                         }, 0 },
4257     { "DTPOFF",   { BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32, BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32 }, Imm32|Imm32S|Imm64|Disp32|Disp64 },
4258     { "GOTNTPOFF",{ BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE,  0                         }, 0 },
4259     { "INDNTPOFF",{ BFD_RELOC_386_TLS_IE,     0                         }, 0 },
4260     { "GOT",      { BFD_RELOC_386_GOT32,      BFD_RELOC_X86_64_GOT32    }, Imm32|Imm32S|Disp32|Imm64 },
4261     { "TLSDESC",  { BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC, BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC }, Imm32|Imm32S|Disp32 },
4262     { "TLSCALL",  { BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL, BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL }, Imm32|Imm32S|Disp32 }
4263   };
4264   char *cp;
4265   unsigned int j;
4266
4267   if (!IS_ELF)
4268     return NULL;
4269
4270   for (cp = input_line_pointer; *cp != '@'; cp++)
4271     if (is_end_of_line[(unsigned char) *cp])
4272       return NULL;
4273
4274   for (j = 0; j < sizeof (gotrel) / sizeof (gotrel[0]); j++)
4275     {
4276       int len;
4277
4278       len = strlen (gotrel[j].str);
4279       if (strncasecmp (cp + 1, gotrel[j].str, len) == 0)
4280         {
4281           if (gotrel[j].rel[object_64bit] != 0)
4282             {
4283               int first, second;
4284               char *tmpbuf, *past_reloc;
4285
4286               *reloc = gotrel[j].rel[object_64bit];
4287               if (adjust)
4288                 *adjust = len;
4289
4290               if (types)
4291                 {
4292                   if (flag_code != CODE_64BIT)
4293                     *types = Imm32|Disp32;
4294                   else
4295                     *types = gotrel[j].types64;
4296                 }
4297
4298               if (GOT_symbol == NULL)
4299                 GOT_symbol = symbol_find_or_make (GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME);
4300
4301               /* Replace the relocation token with ' ', so that
4302                  errors like foo@GOTOFF1 will be detected.  */
4303
4304               /* The length of the first part of our input line.  */
4305               first = cp - input_line_pointer;
4306
4307               /* The second part goes from after the reloc token until
4308                  (and including) an end_of_line char.  Don't use strlen
4309                  here as the end_of_line char may not be a NUL.  */
4310               past_reloc = cp + 1 + len;
4311               for (cp = past_reloc; !is_end_of_line[(unsigned char) *cp++]; )
4312                 ;
4313               second = cp - past_reloc;
4314
4315               /* Allocate and copy string.  The trailing NUL shouldn't
4316                  be necessary, but be safe.  */
4317               tmpbuf = xmalloc (first + second + 2);
4318               memcpy (tmpbuf, input_line_pointer, first);
4319               tmpbuf[first] = ' ';
4320               memcpy (tmpbuf + first + 1, past_reloc, second);
4321               tmpbuf[first + second + 1] = '\0';
4322               return tmpbuf;
4323             }
4324
4325           as_bad (_("@%s reloc is not supported with %d-bit output format"),
4326                   gotrel[j].str, 1 << (5 + object_64bit));
4327           return NULL;
4328         }
4329     }
4330
4331   /* Might be a symbol version string.  Don't as_bad here.  */
4332   return NULL;
4333 }
4334
4335 void
4336 x86_cons (exp, size)
4337      expressionS *exp;
4338      int size;
4339 {
4340   if (size == 4 || (object_64bit && size == 8))
4341     {
4342       /* Handle @GOTOFF and the like in an expression.  */
4343       char *save;
4344       char *gotfree_input_line;
4345       int adjust;
4346
4347       save = input_line_pointer;
4348       gotfree_input_line = lex_got (&got_reloc, &adjust, NULL);
4349       if (gotfree_input_line)
4350         input_line_pointer = gotfree_input_line;
4351
4352       expression (exp);
4353
4354       if (gotfree_input_line)
4355         {
4356           /* expression () has merrily parsed up to the end of line,
4357              or a comma - in the wrong buffer.  Transfer how far
4358              input_line_pointer has moved to the right buffer.  */
4359           input_line_pointer = (save
4360                                 + (input_line_pointer - gotfree_input_line)
4361                                 + adjust);
4362           free (gotfree_input_line);
4363         }
4364     }
4365   else
4366     expression (exp);
4367 }
4368 #endif
4369
4370 static void signed_cons (int size)
4371 {
4372   if (flag_code == CODE_64BIT)
4373     cons_sign = 1;
4374   cons (size);
4375   cons_sign = -1;
4376 }
4377
4378 #ifdef TE_PE
4379 static void
4380 pe_directive_secrel (dummy)
4381      int dummy ATTRIBUTE_UNUSED;
4382 {
4383   expressionS exp;
4384
4385   do
4386     {
4387       expression (&exp);
4388       if (exp.X_op == O_symbol)
4389         exp.X_op = O_secrel;
4390
4391       emit_expr (&exp, 4);
4392     }
4393   while (*input_line_pointer++ == ',');
4394
4395   input_line_pointer--;
4396   demand_empty_rest_of_line ();
4397 }
4398 #endif
4399
4400 static int i386_immediate PARAMS ((char *));
4401
4402 static int
4403 i386_immediate (imm_start)
4404      char *imm_start;
4405 {
4406   char *save_input_line_pointer;
4407   char *gotfree_input_line;
4408   segT exp_seg = 0;
4409   expressionS *exp;
4410   unsigned int types = ~0U;
4411
4412   if (i.imm_operands == MAX_IMMEDIATE_OPERANDS)
4413     {
4414       as_bad (_("only 1 or 2 immediate operands are allowed"));
4415       return 0;
4416     }
4417
4418   exp = &im_expressions[i.imm_operands++];
4419   i.op[this_operand].imms = exp;
4420
4421   if (is_space_char (*imm_start))
4422     ++imm_start;
4423
4424   save_input_line_pointer = input_line_pointer;
4425   input_line_pointer = imm_start;
4426
4427   gotfree_input_line = lex_got (&i.reloc[this_operand], NULL, &types);
4428   if (gotfree_input_line)
4429     input_line_pointer = gotfree_input_line;
4430
4431   exp_seg = expression (exp);
4432
4433   SKIP_WHITESPACE ();
4434   if (*input_line_pointer)
4435     as_bad (_("junk `%s' after expression"), input_line_pointer);
4436
4437   input_line_pointer = save_input_line_pointer;
4438   if (gotfree_input_line)
4439     free (gotfree_input_line);
4440
4441   if (exp->X_op == O_absent || exp->X_op == O_big)
4442     {
4443       /* Missing or bad expr becomes absolute 0.  */
4444       as_bad (_("missing or invalid immediate expression `%s' taken as 0"),
4445               imm_start);
4446       exp->X_op = O_constant;
4447       exp->X_add_number = 0;
4448       exp->X_add_symbol = (symbolS *) 0;
4449       exp->X_op_symbol = (symbolS *) 0;
4450     }
4451   else if (exp->X_op == O_constant)
4452     {
4453       /* Size it properly later.  */
4454       i.types[this_operand] |= Imm64;
4455       /* If BFD64, sign extend val.  */
4456       if (!use_rela_relocations)
4457         if ((exp->X_add_number & ~(((addressT) 2 << 31) - 1)) == 0)
4458           exp->X_add_number = (exp->X_add_number ^ ((addressT) 1 << 31)) - ((addressT) 1 << 31);
4459     }
4460 #if (defined (OBJ_AOUT) || defined (OBJ_MAYBE_AOUT))
4461   else if (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_aout_flavour
4462            && exp_seg != absolute_section
4463            && exp_seg != text_section
4464            && exp_seg != data_section
4465            && exp_seg != bss_section
4466            && exp_seg != undefined_section
4467            && !bfd_is_com_section (exp_seg))
4468     {
4469       as_bad (_("unimplemented segment %s in operand"), exp_seg->name);
4470       return 0;
4471     }
4472 #endif
4473   else if (!intel_syntax && exp->X_op == O_register)
4474     {
4475       as_bad (_("illegal immediate register operand %s"), imm_start);
4476       return 0;
4477     }
4478   else
4479     {
4480       /* This is an address.  The size of the address will be
4481          determined later, depending on destination register,
4482          suffix, or the default for the section.  */
4483       i.types[this_operand] |= Imm8 | Imm16 | Imm32 | Imm32S | Imm64;
4484       i.types[this_operand] &= types;
4485     }
4486
4487   return 1;
4488 }
4489
4490 static char *i386_scale PARAMS ((char *));
4491
4492 static char *
4493 i386_scale (scale)
4494      char *scale;
4495 {
4496   offsetT val;
4497   char *save = input_line_pointer;
4498
4499   input_line_pointer = scale;
4500   val = get_absolute_expression ();
4501
4502   switch (val)
4503     {
4504     case 1:
4505       i.log2_scale_factor = 0;
4506       break;
4507     case 2:
4508       i.log2_scale_factor = 1;
4509       break;
4510     case 4:
4511       i.log2_scale_factor = 2;
4512       break;
4513     case 8:
4514       i.log2_scale_factor = 3;
4515       break;
4516     default:
4517       {
4518         char sep = *input_line_pointer;
4519
4520         *input_line_pointer = '\0';
4521         as_bad (_("expecting scale factor of 1, 2, 4, or 8: got `%s'"),
4522                 scale);
4523         *input_line_pointer = sep;
4524         input_line_pointer = save;
4525         return NULL;
4526       }
4527     }
4528   if (i.log2_scale_factor != 0 && i.index_reg == 0)
4529     {
4530       as_warn (_("scale factor of %d without an index register"),
4531                1 << i.log2_scale_factor);
4532 #if SCALE1_WHEN_NO_INDEX
4533       i.log2_scale_factor = 0;
4534 #endif
4535     }
4536   scale = input_line_pointer;
4537   input_line_pointer = save;
4538   return scale;
4539 }
4540
4541 static int i386_displacement PARAMS ((char *, char *));
4542
4543 static int
4544 i386_displacement (disp_start, disp_end)
4545      char *disp_start;
4546      char *disp_end;
4547 {
4548   expressionS *exp;
4549   segT exp_seg = 0;
4550   char *save_input_line_pointer;
4551   char *gotfree_input_line;
4552   int bigdisp, override;
4553   unsigned int types = Disp;
4554
4555   if ((i.types[this_operand] & JumpAbsolute)
4556       || !(current_templates->start->opcode_modifier & (Jump | JumpDword)))
4557     {
4558       bigdisp = Disp32;
4559       override = (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0);
4560     }
4561   else
4562     {
4563       /* For PC-relative branches, the width of the displacement
4564          is dependent upon data size, not address size.  */
4565       bigdisp = 0;
4566       override = (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0);
4567     }
4568   if (flag_code == CODE_64BIT)
4569     {
4570       if (!bigdisp)
4571         bigdisp = ((override || i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX)
4572                    ? Disp16
4573                    : Disp32S | Disp32);
4574       else if (!override)
4575         bigdisp = Disp64 | Disp32S | Disp32;
4576     }
4577   else
4578     {
4579       if (!bigdisp)
4580         {
4581           if (!override)
4582             override = (i.suffix == (flag_code != CODE_16BIT
4583                                      ? WORD_MNEM_SUFFIX
4584                                      : LONG_MNEM_SUFFIX));
4585           bigdisp = Disp32;
4586         }
4587       if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ override)
4588         bigdisp = Disp16;
4589     }
4590   i.types[this_operand] |= bigdisp;
4591
4592   exp = &disp_expressions[i.disp_operands];
4593   i.op[this_operand].disps = exp;
4594   i.disp_operands++;
4595   save_input_line_pointer = input_line_pointer;
4596   input_line_pointer = disp_start;
4597   END_STRING_AND_SAVE (disp_end);
4598
4599 #ifndef GCC_ASM_O_HACK
4600 #define GCC_ASM_O_HACK 0
4601 #endif
4602 #if GCC_ASM_O_HACK
4603   END_STRING_AND_SAVE (disp_end + 1);
4604   if ((i.types[this_operand] & BaseIndex) != 0
4605       && displacement_string_end[-1] == '+')
4606     {
4607       /* This hack is to avoid a warning when using the "o"
4608          constraint within gcc asm statements.
4609          For instance:
4610
4611          #define _set_tssldt_desc(n,addr,limit,type) \
4612          __asm__ __volatile__ ( \
4613          "movw %w2,%0\n\t" \
4614          "movw %w1,2+%0\n\t" \
4615          "rorl $16,%1\n\t" \
4616          "movb %b1,4+%0\n\t" \
4617          "movb %4,5+%0\n\t" \
4618          "movb $0,6+%0\n\t" \
4619          "movb %h1,7+%0\n\t" \
4620          "rorl $16,%1" \
4621          : "=o"(*(n)) : "q" (addr), "ri"(limit), "i"(type))
4622
4623          This works great except that the output assembler ends
4624          up looking a bit weird if it turns out that there is
4625          no offset.  You end up producing code that looks like:
4626
4627          #APP
4628          movw $235,(%eax)
4629          movw %dx,2+(%eax)
4630          rorl $16,%edx
4631          movb %dl,4+(%eax)
4632          movb $137,5+(%eax)
4633          movb $0,6+(%eax)
4634          movb %dh,7+(%eax)
4635          rorl $16,%edx
4636          #NO_APP
4637
4638          So here we provide the missing zero.  */
4639
4640       *displacement_string_end = '0';
4641     }
4642 #endif
4643   gotfree_input_line = lex_got (&i.reloc[this_operand], NULL, &types);
4644   if (gotfree_input_line)
4645     input_line_pointer = gotfree_input_line;
4646
4647   exp_seg = expression (exp);
4648
4649   SKIP_WHITESPACE ();
4650   if (*input_line_pointer)
4651     as_bad (_("junk `%s' after expression"), input_line_pointer);
4652 #if GCC_ASM_O_HACK
4653   RESTORE_END_STRING (disp_end + 1);
4654 #endif
4655   RESTORE_END_STRING (disp_end);
4656   input_line_pointer = save_input_line_pointer;
4657   if (gotfree_input_line)
4658     free (gotfree_input_line);
4659
4660   /* We do this to make sure that the section symbol is in
4661      the symbol table.  We will ultimately change the relocation
4662      to be relative to the beginning of the section.  */
4663   if (i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_386_GOTOFF
4664       || i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL
4665       || i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64)
4666     {
4667       if (exp->X_op != O_symbol)
4668         {
4669           as_bad (_("bad expression used with @%s"),
4670                   (i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL
4671                    ? "GOTPCREL"
4672                    : "GOTOFF"));
4673           return 0;
4674         }
4675
4676       if (S_IS_LOCAL (exp->X_add_symbol)
4677           && S_GET_SEGMENT (exp->X_add_symbol) != undefined_section)
4678         section_symbol (S_GET_SEGMENT (exp->X_add_symbol));
4679       exp->X_op = O_subtract;
4680       exp->X_op_symbol = GOT_symbol;
4681       if (i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL)
4682         i.reloc[this_operand] = BFD_RELOC_32_PCREL;
4683       else if (i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64)
4684         i.reloc[this_operand] = BFD_RELOC_64;
4685       else
4686         i.reloc[this_operand] = BFD_RELOC_32;
4687     }
4688
4689   if (exp->X_op == O_absent || exp->X_op == O_big)
4690     {
4691       /* Missing or bad expr becomes absolute 0.  */
4692       as_bad (_("missing or invalid displacement expression `%s' taken as 0"),
4693               disp_start);
4694       exp->X_op = O_constant;
4695       exp->X_add_number = 0;
4696       exp->X_add_symbol = (symbolS *) 0;
4697       exp->X_op_symbol = (symbolS *) 0;
4698     }
4699
4700 #if (defined (OBJ_AOUT) || defined (OBJ_MAYBE_AOUT))
4701   if (exp->X_op != O_constant
4702       && OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_aout_flavour
4703       && exp_seg != absolute_section
4704       && exp_seg != text_section
4705       && exp_seg != data_section
4706       && exp_seg != bss_section
4707       && exp_seg != undefined_section
4708       && !bfd_is_com_section (exp_seg))
4709     {
4710       as_bad (_("unimplemented segment %s in operand"), exp_seg->name);
4711       return 0;
4712     }
4713 #endif
4714
4715   if (!(i.types[this_operand] & ~Disp))
4716     i.types[this_operand] &= types;
4717
4718   return 1;
4719 }
4720
4721 static int i386_index_check PARAMS ((const char *));
4722
4723 /* Make sure the memory operand we've been dealt is valid.
4724    Return 1 on success, 0 on a failure.  */
4725
4726 static int
4727 i386_index_check (operand_string)
4728      const char *operand_string;
4729 {
4730   int ok;
4731 #if INFER_ADDR_PREFIX
4732   int fudged = 0;
4733
4734  tryprefix:
4735 #endif
4736   ok = 1;
4737   if ((current_templates->start->cpu_flags & CpuSVME)
4738       && current_templates->end[-1].operand_types[0] == AnyMem)
4739     {
4740       /* Memory operands of SVME insns are special in that they only allow
4741          rAX as their memory address and ignore any segment override.  */
4742       unsigned RegXX;
4743
4744       /* SKINIT is even more restrictive: it always requires EAX.  */
4745       if (strcmp (current_templates->start->name, "skinit") == 0)
4746         RegXX = Reg32;
4747       else if (flag_code == CODE_64BIT)
4748         RegXX = i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0 ? Reg64 : Reg32;
4749       else
4750         RegXX = ((flag_code == CODE_16BIT) ^ (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0)
4751                  ? Reg16
4752                  : Reg32);
4753       if (!i.base_reg
4754           || !(i.base_reg->reg_type & Acc)
4755           || !(i.base_reg->reg_type & RegXX)
4756           || i.index_reg
4757           || (i.types[0] & Disp))
4758         ok = 0;
4759     }
4760   else if (flag_code == CODE_64BIT)
4761     {
4762       unsigned RegXX = (i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0 ? Reg64 : Reg32);
4763
4764       if ((i.base_reg
4765            && ((i.base_reg->reg_type & RegXX) == 0)
4766            && (i.base_reg->reg_type != BaseIndex
4767                || i.index_reg))
4768           || (i.index_reg
4769               && ((i.index_reg->reg_type & (RegXX | BaseIndex))
4770                   != (RegXX | BaseIndex))))
4771         ok = 0;
4772     }
4773   else
4774     {
4775       if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0))
4776         {
4777           /* 16bit checks.  */
4778           if ((i.base_reg
4779                && ((i.base_reg->reg_type & (Reg16 | BaseIndex | RegRex))
4780                    != (Reg16 | BaseIndex)))
4781               || (i.index_reg
4782                   && (((i.index_reg->reg_type & (Reg16 | BaseIndex))
4783                        != (Reg16 | BaseIndex))
4784                       || !(i.base_reg
4785                            && i.base_reg->reg_num < 6
4786                            && i.index_reg->reg_num >= 6
4787                            && i.log2_scale_factor == 0))))
4788             ok = 0;
4789         }
4790       else
4791         {
4792           /* 32bit checks.  */
4793           if ((i.base_reg
4794                && (i.base_reg->reg_type & (Reg32 | RegRex)) != Reg32)
4795               || (i.index_reg
4796                   && ((i.index_reg->reg_type & (Reg32 | BaseIndex | RegRex))
4797                       != (Reg32 | BaseIndex))))
4798             ok = 0;
4799         }
4800     }
4801   if (!ok)
4802     {
4803 #if INFER_ADDR_PREFIX
4804       if (i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0)
4805         {
4806           i.prefix[ADDR_PREFIX] = ADDR_PREFIX_OPCODE;
4807           i.prefixes += 1;
4808           /* Change the size of any displacement too.  At most one of
4809              Disp16 or Disp32 is set.
4810              FIXME.  There doesn't seem to be any real need for separate
4811              Disp16 and Disp32 flags.  The same goes for Imm16 and Imm32.
4812              Removing them would probably clean up the code quite a lot.  */
4813           if (flag_code != CODE_64BIT && (i.types[this_operand] & (Disp16 | Disp32)))
4814             i.types[this_operand] ^= (Disp16 | Disp32);
4815           fudged = 1;
4816           goto tryprefix;
4817         }
4818       if (fudged)
4819         as_bad (_("`%s' is not a valid base/index expression"),
4820                 operand_string);
4821       else
4822 #endif
4823         as_bad (_("`%s' is not a valid %s bit base/index expression"),
4824                 operand_string,
4825                 flag_code_names[flag_code]);
4826     }
4827   return ok;
4828 }
4829
4830 /* Parse OPERAND_STRING into the i386_insn structure I.  Returns non-zero
4831    on error.  */
4832
4833 static int
4834 i386_operand (operand_string)
4835      char *operand_string;
4836 {
4837   const reg_entry *r;
4838   char *end_op;
4839   char *op_string = operand_string;
4840
4841   if (is_space_char (*op_string))
4842     ++op_string;
4843
4844   /* We check for an absolute prefix (differentiating,
4845      for example, 'jmp pc_relative_label' from 'jmp *absolute_label'.  */
4846   if (*op_string == ABSOLUTE_PREFIX)
4847     {
4848       ++op_string;
4849       if (is_space_char (*op_string))
4850         ++op_string;
4851       i.types[this_operand] |= JumpAbsolute;
4852     }
4853
4854   /* Check if operand is a register.  */
4855   if ((r = parse_register (op_string, &end_op)) != NULL)
4856     {
4857       /* Check for a segment override by searching for ':' after a
4858          segment register.  */
4859       op_string = end_op;
4860       if (is_space_char (*op_string))
4861         ++op_string;
4862       if (*op_string == ':' && (r->reg_type & (SReg2 | SReg3)))
4863         {
4864           switch (r->reg_num)
4865             {
4866             case 0:
4867               i.seg[i.mem_operands] = &es;
4868               break;
4869             case 1:
4870               i.seg[i.mem_operands] = &cs;
4871               break;
4872             case 2:
4873               i.seg[i.mem_operands] = &ss;
4874               break;
4875             case 3:
4876               i.seg[i.mem_operands] = &ds;
4877               break;
4878             case 4:
4879               i.seg[i.mem_operands] = &fs;
4880               break;
4881             case 5:
4882               i.seg[i.mem_operands] = &gs;
4883               break;
4884             }
4885
4886           /* Skip the ':' and whitespace.  */
4887           ++op_string;
4888           if (is_space_char (*op_string))
4889             ++op_string;
4890
4891           if (!is_digit_char (*op_string)
4892               && !is_identifier_char (*op_string)
4893               && *op_string != '('
4894               && *op_string != ABSOLUTE_PREFIX)
4895             {
4896               as_bad (_("bad memory operand `%s'"), op_string);
4897               return 0;
4898             }
4899           /* Handle case of %es:*foo.  */
4900           if (*op_string == ABSOLUTE_PREFIX)
4901             {
4902               ++op_string;
4903               if (is_space_char (*op_string))
4904                 ++op_string;
4905               i.types[this_operand] |= JumpAbsolute;
4906             }
4907           goto do_memory_reference;
4908         }
4909       if (*op_string)
4910         {
4911           as_bad (_("junk `%s' after register"), op_string);
4912           return 0;
4913         }
4914       i.types[this_operand] |= r->reg_type & ~BaseIndex;
4915       i.op[this_operand].regs = r;
4916       i.reg_operands++;
4917     }
4918   else if (*op_string == REGISTER_PREFIX)
4919     {
4920       as_bad (_("bad register name `%s'"), op_string);
4921       return 0;
4922     }
4923   else if (*op_string == IMMEDIATE_PREFIX)
4924     {
4925       ++op_string;
4926       if (i.types[this_operand] & JumpAbsolute)
4927         {
4928           as_bad (_("immediate operand illegal with absolute jump"));
4929           return 0;
4930         }
4931       if (!i386_immediate (op_string))
4932         return 0;
4933     }
4934   else if (is_digit_char (*op_string)
4935            || is_identifier_char (*op_string)
4936            || *op_string == '(')
4937     {
4938       /* This is a memory reference of some sort.  */
4939       char *base_string;
4940
4941       /* Start and end of displacement string expression (if found).  */
4942       char *displacement_string_start;
4943       char *displacement_string_end;
4944
4945     do_memory_reference:
4946       if ((i.mem_operands == 1
4947            && (current_templates->start->opcode_modifier & IsString) == 0)
4948           || i.mem_operands == 2)
4949         {
4950           as_bad (_("too many memory references for `%s'"),
4951                   current_templates->start->name);
4952           return 0;
4953         }
4954
4955       /* Check for base index form.  We detect the base index form by
4956          looking for an ')' at the end of the operand, searching
4957          for the '(' matching it, and finding a REGISTER_PREFIX or ','
4958          after the '('.  */
4959       base_string = op_string + strlen (op_string);
4960
4961       --base_string;
4962       if (is_space_char (*base_string))
4963         --base_string;
4964
4965       /* If we only have a displacement, set-up for it to be parsed later.  */
4966       displacement_string_start = op_string;
4967       displacement_string_end = base_string + 1;
4968
4969       if (*base_string == ')')
4970         {
4971           char *temp_string;
4972           unsigned int parens_balanced = 1;
4973           /* We've already checked that the number of left & right ()'s are
4974              equal, so this loop will not be infinite.  */
4975           do
4976             {
4977               base_string--;
4978               if (*base_string == ')')
4979                 parens_balanced++;
4980               if (*base_string == '(')
4981                 parens_balanced--;
4982             }
4983           while (parens_balanced);
4984
4985           temp_string = base_string;
4986
4987           /* Skip past '(' and whitespace.  */
4988           ++base_string;
4989           if (is_space_char (*base_string))
4990             ++base_string;
4991
4992           if (*base_string == ','
4993               || ((i.base_reg = parse_register (base_string, &end_op)) != NULL))
4994             {
4995               displacement_string_end = temp_string;
4996
4997               i.types[this_operand] |= BaseIndex;
4998
4999               if (i.base_reg)
5000                 {
5001                   base_string = end_op;
5002                   if (is_space_char (*base_string))
5003                     ++base_string;
5004                 }
5005
5006               /* There may be an index reg or scale factor here.  */
5007               if (*base_string == ',')
5008                 {
5009                   ++base_string;
5010                   if (is_space_char (*base_string))
5011                     ++base_string;
5012
5013                   if ((i.index_reg = parse_register (base_string, &end_op)) != NULL)
5014                     {
5015                       base_string = end_op;
5016                       if (is_space_char (*base_string))
5017                         ++base_string;
5018                       if (*base_string == ',')
5019                         {
5020                           ++base_string;
5021                           if (is_space_char (*base_string))
5022                             ++base_string;
5023                         }
5024                       else if (*base_string != ')')
5025                         {
5026                           as_bad (_("expecting `,' or `)' after index register in `%s'"),
5027                                   operand_string);
5028                           return 0;
5029                         }
5030                     }
5031                   else if (*base_string == REGISTER_PREFIX)
5032                     {
5033                       as_bad (_("bad register name `%s'"), base_string);
5034                       return 0;
5035                     }
5036
5037                   /* Check for scale factor.  */
5038                   if (*base_string != ')')
5039                     {
5040                       char *end_scale = i386_scale (base_string);
5041
5042                       if (!end_scale)
5043                         return 0;
5044
5045                       base_string = end_scale;
5046                       if (is_space_char (*base_string))
5047                         ++base_string;
5048                       if (*base_string != ')')
5049                         {
5050                           as_bad (_("expecting `)' after scale factor in `%s'"),
5051                                   operand_string);
5052                           return 0;
5053                         }
5054                     }
5055                   else if (!i.index_reg)
5056                     {
5057                       as_bad (_("expecting index register or scale factor after `,'; got '%c'"),
5058                               *base_string);
5059                       return 0;
5060                     }
5061                 }
5062               else if (*base_string != ')')
5063                 {
5064                   as_bad (_("expecting `,' or `)' after base register in `%s'"),
5065                           operand_string);
5066                   return 0;
5067                 }
5068             }
5069           else if (*base_string == REGISTER_PREFIX)
5070             {
5071               as_bad (_("bad register name `%s'"), base_string);
5072               return 0;
5073             }
5074         }
5075
5076       /* If there's an expression beginning the operand, parse it,
5077          assuming displacement_string_start and
5078          displacement_string_end are meaningful.  */
5079       if (displacement_string_start != displacement_string_end)
5080         {
5081           if (!i386_displacement (displacement_string_start,
5082                                   displacement_string_end))
5083             return 0;
5084         }
5085
5086       /* Special case for (%dx) while doing input/output op.  */
5087       if (i.base_reg
5088           && i.base_reg->reg_type == (Reg16 | InOutPortReg)
5089           && i.index_reg == 0
5090           && i.log2_scale_factor == 0
5091           && i.seg[i.mem_operands] == 0
5092           && (i.types[this_operand] & Disp) == 0)
5093         {
5094           i.types[this_operand] = InOutPortReg;
5095           return 1;
5096         }
5097
5098       if (i386_index_check (operand_string) == 0)
5099         return 0;
5100       i.mem_operands++;
5101     }
5102   else
5103     {
5104       /* It's not a memory operand; argh!  */
5105       as_bad (_("invalid char %s beginning operand %d `%s'"),
5106               output_invalid (*op_string),
5107               this_operand + 1,
5108               op_string);
5109       return 0;
5110     }
5111   return 1;                     /* Normal return.  */
5112 }
5113 \f
5114 /* md_estimate_size_before_relax()
5115
5116    Called just before relax() for rs_machine_dependent frags.  The x86
5117    assembler uses these frags to handle variable size jump
5118    instructions.
5119
5120    Any symbol that is now undefined will not become defined.
5121    Return the correct fr_subtype in the frag.
5122    Return the initial "guess for variable size of frag" to caller.
5123    The guess is actually the growth beyond the fixed part.  Whatever
5124    we do to grow the fixed or variable part contributes to our
5125    returned value.  */
5126
5127 int
5128 md_estimate_size_before_relax (fragP, segment)
5129      fragS *fragP;
5130      segT segment;
5131 {
5132   /* We've already got fragP->fr_subtype right;  all we have to do is
5133      check for un-relaxable symbols.  On an ELF system, we can't relax
5134      an externally visible symbol, because it may be overridden by a
5135      shared library.  */
5136   if (S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) != segment
5137 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
5138       || (IS_ELF
5139           && (S_IS_EXTERNAL (fragP->fr_symbol)
5140               || S_IS_WEAK (fragP->fr_symbol)))
5141 #endif
5142       )
5143     {
5144       /* Symbol is undefined in this segment, or we need to keep a
5145          reloc so that weak symbols can be overridden.  */
5146       int size = (fragP->fr_subtype & CODE16) ? 2 : 4;
5147       enum bfd_reloc_code_real reloc_type;
5148       unsigned char *opcode;
5149       int old_fr_fix;
5150
5151       if (fragP->fr_var != NO_RELOC)
5152         reloc_type = fragP->fr_var;
5153       else if (size == 2)
5154         reloc_type = BFD_RELOC_16_PCREL;
5155       else
5156         reloc_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
5157
5158       old_fr_fix = fragP->fr_fix;
5159       opcode = (unsigned char *) fragP->fr_opcode;
5160
5161       switch (TYPE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype))
5162         {
5163         case UNCOND_JUMP:
5164           /* Make jmp (0xeb) a (d)word displacement jump.  */
5165           opcode[0] = 0xe9;
5166           fragP->fr_fix += size;
5167           fix_new (fragP, old_fr_fix, size,
5168                    fragP->fr_symbol,
5169                    fragP->fr_offset, 1,
5170                    reloc_type);
5171           break;
5172
5173         case COND_JUMP86:
5174           if (size == 2
5175               && (!no_cond_jump_promotion || fragP->fr_var != NO_RELOC))
5176             {
5177               /* Negate the condition, and branch past an
5178                  unconditional jump.  */
5179               opcode[0] ^= 1;
5180               opcode[1] = 3;
5181               /* Insert an unconditional jump.  */
5182               opcode[2] = 0xe9;
5183               /* We added two extra opcode bytes, and have a two byte
5184                  offset.  */
5185               fragP->fr_fix += 2 + 2;
5186               fix_new (fragP, old_fr_fix + 2, 2,
5187                        fragP->fr_symbol,
5188                        fragP->fr_offset, 1,
5189                        reloc_type);
5190               break;
5191             }
5192           /* Fall through.  */
5193
5194         case COND_JUMP:
5195           if (no_cond_jump_promotion && fragP->fr_var == NO_RELOC)
5196             {
5197               fixS *fixP;
5198
5199               fragP->fr_fix += 1;
5200               fixP = fix_new (fragP, old_fr_fix, 1,
5201                               fragP->fr_symbol,
5202                               fragP->fr_offset, 1,
5203                               BFD_RELOC_8_PCREL);
5204               fixP->fx_signed = 1;
5205               break;
5206             }
5207
5208           /* This changes the byte-displacement jump 0x7N
5209              to the (d)word-displacement jump 0x0f,0x8N.  */
5210           opcode[1] = opcode[0] + 0x10;
5211           opcode[0] = TWO_BYTE_OPCODE_ESCAPE;
5212           /* We've added an opcode byte.  */
5213           fragP->fr_fix += 1 + size;
5214           fix_new (fragP, old_fr_fix + 1, size,
5215                    fragP->fr_symbol,
5216                    fragP->fr_offset, 1,
5217                    reloc_type);
5218           break;
5219
5220         default:
5221           BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
5222           break;
5223         }
5224       frag_wane (fragP);
5225       return fragP->fr_fix - old_fr_fix;
5226     }
5227
5228   /* Guess size depending on current relax state.  Initially the relax
5229      state will correspond to a short jump and we return 1, because
5230      the variable part of the frag (the branch offset) is one byte
5231      long.  However, we can relax a section more than once and in that
5232      case we must either set fr_subtype back to the unrelaxed state,
5233      or return the value for the appropriate branch.  */
5234   return md_relax_table[fragP->fr_subtype].rlx_length;
5235 }
5236
5237 /* Called after relax() is finished.
5238
5239    In:  Address of frag.
5240         fr_type == rs_machine_dependent.
5241         fr_subtype is what the address relaxed to.
5242
5243    Out: Any fixSs and constants are set up.
5244         Caller will turn frag into a ".space 0".  */
5245
5246 void
5247 md_convert_frag (abfd, sec, fragP)
5248      bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED;
5249      segT sec ATTRIBUTE_UNUSED;
5250      fragS *fragP;
5251 {
5252   unsigned char *opcode;
5253   unsigned char *where_to_put_displacement = NULL;
5254   offsetT target_address;
5255   offsetT opcode_address;
5256   unsigned int extension = 0;
5257   offsetT displacement_from_opcode_start;
5258
5259   opcode = (unsigned char *) fragP->fr_opcode;
5260
5261   /* Address we want to reach in file space.  */
5262   target_address = S_GET_VALUE (fragP->fr_symbol) + fragP->fr_offset;
5263
5264   /* Address opcode resides at in file space.  */
5265   opcode_address = fragP->fr_address + fragP->fr_fix;
5266
5267   /* Displacement from opcode start to fill into instruction.  */
5268   displacement_from_opcode_start = target_address - opcode_address;
5269
5270   if ((fragP->fr_subtype & BIG) == 0)
5271     {
5272       /* Don't have to change opcode.  */
5273       extension = 1;            /* 1 opcode + 1 displacement  */
5274       where_to_put_displacement = &opcode[1];
5275     }
5276   else
5277     {
5278       if (no_cond_jump_promotion
5279           && TYPE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype) != UNCOND_JUMP)
5280         as_warn_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line, _("long jump required"));
5281
5282       switch (fragP->fr_subtype)
5283         {
5284         case ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG):
5285           extension = 4;                /* 1 opcode + 4 displacement  */
5286           opcode[0] = 0xe9;
5287           where_to_put_displacement = &opcode[1];
5288           break;
5289
5290         case ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG16):
5291           extension = 2;                /* 1 opcode + 2 displacement  */
5292           opcode[0] = 0xe9;
5293           where_to_put_displacement = &opcode[1];
5294           break;
5295
5296         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG):
5297         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG):
5298           extension = 5;                /* 2 opcode + 4 displacement  */
5299           opcode[1] = opcode[0] + 0x10;
5300           opcode[0] = TWO_BYTE_OPCODE_ESCAPE;
5301           where_to_put_displacement = &opcode[2];
5302           break;
5303
5304         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG16):
5305           extension = 3;                /* 2 opcode + 2 displacement  */
5306           opcode[1] = opcode[0] + 0x10;
5307           opcode[0] = TWO_BYTE_OPCODE_ESCAPE;
5308           where_to_put_displacement = &opcode[2];
5309           break;
5310
5311         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG16):
5312           extension = 4;
5313           opcode[0] ^= 1;
5314           opcode[1] = 3;
5315           opcode[2] = 0xe9;
5316           where_to_put_displacement = &opcode[3];
5317           break;
5318
5319         default:
5320           BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
5321           break;
5322         }
5323     }
5324
5325   /* If size if less then four we are sure that the operand fits,
5326      but if it's 4, then it could be that the displacement is larger
5327      then -/+ 2GB.  */
5328   if (DISP_SIZE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype) == 4
5329       && object_64bit
5330       && ((addressT) (displacement_from_opcode_start - extension
5331                       + ((addressT) 1 << 31))
5332           > (((addressT) 2 << 31) - 1)))
5333     {
5334       as_bad_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line,
5335                     _("jump target out of range"));
5336       /* Make us emit 0.  */
5337       displacement_from_opcode_start = extension;
5338     }
5339   /* Now put displacement after opcode.  */
5340   md_number_to_chars ((char *) where_to_put_displacement,
5341                       (valueT) (displacement_from_opcode_start - extension),
5342                       DISP_SIZE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype));
5343   fragP->fr_fix += extension;
5344 }
5345 \f
5346 /* Size of byte displacement jmp.  */
5347 int md_short_jump_size = 2;
5348
5349 /* Size of dword displacement jmp.  */
5350 int md_long_jump_size = 5;
5351
5352 void
5353 md_create_short_jump (ptr, from_addr, to_addr, frag, to_symbol)
5354      char *ptr;
5355      addressT from_addr, to_addr;
5356      fragS *frag ATTRIBUTE_UNUSED;
5357      symbolS *to_symbol ATTRIBUTE_UNUSED;
5358 {
5359   offsetT offset;
5360
5361   offset = to_addr - (from_addr + 2);
5362   /* Opcode for byte-disp jump.  */
5363   md_number_to_chars (ptr, (valueT) 0xeb, 1);
5364   md_number_to_chars (ptr + 1, (valueT) offset, 1);
5365 }
5366
5367 void
5368 md_create_long_jump (ptr, from_addr, to_addr, frag, to_symbol)
5369      char *ptr;
5370      addressT from_addr, to_addr;
5371      fragS *frag ATTRIBUTE_UNUSED;
5372      symbolS *to_symbol ATTRIBUTE_UNUSED;
5373 {
5374   offsetT offset;
5375
5376   offset = to_addr - (from_addr + 5);
5377   md_number_to_chars (ptr, (valueT) 0xe9, 1);
5378   md_number_to_chars (ptr + 1, (valueT) offset, 4);
5379 }
5380 \f
5381 /* Apply a fixup (fixS) to segment data, once it has been determined
5382    by our caller that we have all the info we need to fix it up.
5383
5384    On the 386, immediates, displacements, and data pointers are all in
5385    the same (little-endian) format, so we don't need to care about which
5386    we are handling.  */
5387
5388 void
5389 md_apply_fix (fixP, valP, seg)
5390      /* The fix we're to put in.  */
5391      fixS *fixP;
5392      /* Pointer to the value of the bits.  */
5393      valueT *valP;
5394      /* Segment fix is from.  */
5395      segT seg ATTRIBUTE_UNUSED;
5396 {
5397   char *p = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
5398   valueT value = *valP;
5399
5400 #if !defined (TE_Mach)
5401   if (fixP->fx_pcrel)
5402     {
5403       switch (fixP->fx_r_type)
5404         {
5405         default:
5406           break;
5407
5408         case BFD_RELOC_64:
5409           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64_PCREL;
5410           break;
5411         case BFD_RELOC_32:
5412         case BFD_RELOC_X86_64_32S:
5413           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
5414           break;
5415         case BFD_RELOC_16:
5416           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_16_PCREL;
5417           break;
5418         case BFD_RELOC_8:
5419           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_8_PCREL;
5420           break;
5421         }
5422     }
5423
5424   if (fixP->fx_addsy != NULL
5425       && (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_PCREL
5426           || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_64_PCREL
5427           || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_16_PCREL
5428           || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_8_PCREL)
5429       && !use_rela_relocations)
5430     {
5431       /* This is a hack.  There should be a better way to handle this.
5432          This covers for the fact that bfd_install_relocation will
5433          subtract the current location (for partial_inplace, PC relative
5434          relocations); see more below.  */
5435 #ifndef OBJ_AOUT
5436       if (IS_ELF
5437 #ifdef TE_PE
5438           || OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_coff_flavour
5439 #endif
5440           )
5441         value += fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
5442 #endif
5443 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
5444       if (IS_ELF)
5445         {
5446           segT sym_seg = S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy);
5447
5448           if ((sym_seg == seg
5449                || (symbol_section_p (fixP->fx_addsy)
5450                    && sym_seg != absolute_section))
5451               && !generic_force_reloc (fixP))
5452             {
5453               /* Yes, we add the values in twice.  This is because
5454                  bfd_install_relocation subtracts them out again.  I think
5455                  bfd_install_relocation is broken, but I don't dare change
5456                  it.  FIXME.  */
5457               value += fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
5458             }
5459         }
5460 #endif
5461 #if defined (OBJ_COFF) && defined (TE_PE)
5462       /* For some reason, the PE format does not store a
5463          section address offset for a PC relative symbol.  */
5464       if (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != seg
5465           || S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy))
5466         value += md_pcrel_from (fixP);
5467 #endif
5468     }
5469
5470   /* Fix a few things - the dynamic linker expects certain values here,
5471      and we must not disappoint it.  */
5472 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
5473   if (IS_ELF && fixP->fx_addsy)
5474     switch (fixP->fx_r_type)
5475       {
5476       case BFD_RELOC_386_PLT32:
5477       case BFD_RELOC_X86_64_PLT32:
5478         /* Make the jump instruction point to the address of the operand.  At
5479            runtime we merely add the offset to the actual PLT entry.  */
5480         value = -4;
5481         break;
5482
5483       case BFD_RELOC_386_TLS_GD:
5484       case BFD_RELOC_386_TLS_LDM:
5485       case BFD_RELOC_386_TLS_IE_32:
5486       case BFD_RELOC_386_TLS_IE:
5487       case BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE:
5488       case BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC:
5489       case BFD_RELOC_X86_64_TLSGD:
5490       case BFD_RELOC_X86_64_TLSLD:
5491       case BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF:
5492       case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC:
5493         value = 0; /* Fully resolved at runtime.  No addend.  */
5494         /* Fallthrough */
5495       case BFD_RELOC_386_TLS_LE:
5496       case BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32:
5497       case BFD_RELOC_386_TLS_LE_32:
5498       case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32:
5499       case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64:
5500       case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32:
5501       case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64:
5502         S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
5503         break;
5504
5505       case BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL:
5506       case BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL:
5507         value = 0; /* Fully resolved at runtime.  No addend.  */
5508         S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
5509         fixP->fx_done = 0;
5510         return;
5511
5512       case BFD_RELOC_386_GOT32:
5513       case BFD_RELOC_X86_64_GOT32:
5514         value = 0; /* Fully resolved at runtime.  No addend.  */
5515         break;
5516
5517       case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
5518       case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
5519         fixP->fx_done = 0;
5520         return;
5521
5522       default:
5523         break;
5524       }
5525 #endif /* defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)  */
5526   *valP = value;
5527 #endif /* !defined (TE_Mach)  */
5528
5529   /* Are we finished with this relocation now?  */
5530   if (fixP->fx_addsy == NULL)
5531     fixP->fx_done = 1;
5532   else if (use_rela_relocations)
5533     {
5534       fixP->fx_no_overflow = 1;
5535       /* Remember value for tc_gen_reloc.  */
5536       fixP->fx_addnumber = value;
5537       value = 0;
5538     }
5539
5540   md_number_to_chars (p, value, fixP->fx_size);
5541 }
5542 \f
5543 #define MAX_LITTLENUMS 6
5544
5545 /* Turn the string pointed to by litP into a floating point constant
5546    of type TYPE, and emit the appropriate bytes.  The number of
5547    LITTLENUMS emitted is stored in *SIZEP.  An error message is
5548    returned, or NULL on OK.  */
5549
5550 char *
5551 md_atof (type, litP, sizeP)
5552      int type;
5553      char *litP;
5554      int *sizeP;
5555 {
5556   int prec;
5557   LITTLENUM_TYPE words[MAX_LITTLENUMS];
5558   LITTLENUM_TYPE *wordP;
5559   char *t;
5560
5561   switch (type)
5562     {
5563     case 'f':
5564     case 'F':
5565       prec = 2;
5566       break;
5567
5568     case 'd':
5569     case 'D':
5570       prec = 4;
5571       break;
5572
5573     case 'x':
5574     case 'X':
5575       prec = 5;
5576       break;
5577
5578     default:
5579       *sizeP = 0;
5580       return _("Bad call to md_atof ()");
5581     }
5582   t = atof_ieee (input_line_pointer, type, words);
5583   if (t)
5584     input_line_pointer = t;
5585
5586   *sizeP = prec * sizeof (LITTLENUM_TYPE);
5587   /* This loops outputs the LITTLENUMs in REVERSE order; in accord with
5588      the bigendian 386.  */
5589   for (wordP = words + prec - 1; prec--;)
5590     {
5591       md_number_to_chars (litP, (valueT) (*wordP--), sizeof (LITTLENUM_TYPE));
5592       litP += sizeof (LITTLENUM_TYPE);
5593     }
5594   return 0;
5595 }
5596 \f
5597 static char output_invalid_buf[sizeof (unsigned char) * 2 + 6];
5598
5599 static char *
5600 output_invalid (c)
5601      int c;
5602 {
5603   if (ISPRINT (c))
5604     snprintf (output_invalid_buf, sizeof (output_invalid_buf),
5605               "'%c'", c);
5606   else
5607     snprintf (output_invalid_buf, sizeof (output_invalid_buf),
5608               "(0x%x)", (unsigned char) c);
5609   return output_invalid_buf;
5610 }
5611
5612 /* REG_STRING starts *before* REGISTER_PREFIX.  */
5613
5614 static const reg_entry *
5615 parse_real_register (char *reg_string, char **end_op)
5616 {
5617   char *s = reg_string;
5618   char *p;
5619   char reg_name_given[MAX_REG_NAME_SIZE + 1];
5620   const reg_entry *r;
5621
5622   /* Skip possible REGISTER_PREFIX and possible whitespace.  */
5623   if (*s == REGISTER_PREFIX)
5624     ++s;
5625
5626   if (is_space_char (*s))
5627     ++s;
5628
5629   p = reg_name_given;
5630   while ((*p++ = register_chars[(unsigned char) *s]) != '\0')
5631     {
5632       if (p >= reg_name_given + MAX_REG_NAME_SIZE)
5633         return (const reg_entry *) NULL;
5634       s++;
5635     }
5636
5637   /* For naked regs, make sure that we are not dealing with an identifier.
5638      This prevents confusing an identifier like `eax_var' with register
5639      `eax'.  */
5640   if (allow_naked_reg && identifier_chars[(unsigned char) *s])
5641     return (const reg_entry *) NULL;
5642
5643   *end_op = s;
5644
5645   r = (const reg_entry *) hash_find (reg_hash, reg_name_given);
5646
5647   /* Handle floating point regs, allowing spaces in the (i) part.  */
5648   if (r == i386_regtab /* %st is first entry of table  */)
5649     {
5650       if (is_space_char (*s))
5651         ++s;
5652       if (*s == '(')
5653         {
5654           ++s;
5655           if (is_space_char (*s))
5656             ++s;
5657           if (*s >= '0' && *s <= '7')
5658             {
5659               r = &i386_float_regtab[*s - '0'];
5660               ++s;
5661               if (is_space_char (*s))
5662                 ++s;
5663               if (*s == ')')
5664                 {
5665                   *end_op = s + 1;
5666                   return r;
5667                 }
5668             }
5669           /* We have "%st(" then garbage.  */
5670           return (const reg_entry *) NULL;
5671         }
5672     }
5673
5674   if (r != NULL
5675       && ((r->reg_flags & (RegRex64 | RegRex)) | (r->reg_type & Reg64)) != 0
5676       && (r->reg_type != Control || !(cpu_arch_flags & CpuSledgehammer))
5677       && flag_code != CODE_64BIT)
5678     return (const reg_entry *) NULL;
5679
5680   return r;
5681 }
5682
5683 /* REG_STRING starts *before* REGISTER_PREFIX.  */
5684
5685 static const reg_entry *
5686 parse_register (char *reg_string, char **end_op)
5687 {
5688   const reg_entry *r;
5689
5690   if (*reg_string == REGISTER_PREFIX || allow_naked_reg)
5691     r = parse_real_register (reg_string, end_op);
5692   else
5693     r = NULL;
5694   if (!r)
5695     {
5696       char *save = input_line_pointer;
5697       char c;
5698       symbolS *symbolP;
5699
5700       input_line_pointer = reg_string;
5701       c = get_symbol_end ();
5702       symbolP = symbol_find (reg_string);
5703       if (symbolP && S_GET_SEGMENT (symbolP) == reg_section)
5704         {
5705           const expressionS *e = symbol_get_value_expression (symbolP);
5706
5707           know (e->X_op == O_register);
5708           know (e->X_add_number >= 0 && (valueT) e->X_add_number < ARRAY_SIZE (i386_regtab));
5709           r = i386_regtab + e->X_add_number;
5710           *end_op = input_line_pointer;
5711         }
5712       *input_line_pointer = c;
5713       input_line_pointer = save;
5714     }
5715   return r;
5716 }
5717
5718 int
5719 i386_parse_name (char *name, expressionS *e, char *nextcharP)
5720 {
5721   const reg_entry *r;
5722   char *end = input_line_pointer;
5723
5724   *end = *nextcharP;
5725   r = parse_register (name, &input_line_pointer);
5726   if (r && end <= input_line_pointer)
5727     {
5728       *nextcharP = *input_line_pointer;
5729       *input_line_pointer = 0;
5730       e->X_op = O_register;
5731       e->X_add_number = r - i386_regtab;
5732       return 1;
5733     }
5734   input_line_pointer = end;
5735   *end = 0;
5736   return 0;
5737 }
5738
5739 void
5740 md_operand (expressionS *e)
5741 {
5742   if (*input_line_pointer == REGISTER_PREFIX)
5743     {
5744       char *end;
5745       const reg_entry *r = parse_real_register (input_line_pointer, &end);
5746
5747       if (r)
5748         {
5749           e->X_op = O_register;
5750           e->X_add_number = r - i386_regtab;
5751           input_line_pointer = end;
5752         }
5753     }
5754 }
5755
5756 \f
5757 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
5758 const char *md_shortopts = "kVQ:sqn";
5759 #else
5760 const char *md_shortopts = "qn";
5761 #endif
5762
5763 #define OPTION_32 (OPTION_MD_BASE + 0)
5764 #define OPTION_64 (OPTION_MD_BASE + 1)
5765 #define OPTION_DIVIDE (OPTION_MD_BASE + 2)
5766 #define OPTION_MARCH (OPTION_MD_BASE + 3)
5767 #define OPTION_MTUNE (OPTION_MD_BASE + 4)
5768
5769 struct option md_longopts[] = {
5770   {"32", no_argument, NULL, OPTION_32},
5771 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
5772   {"64", no_argument, NULL, OPTION_64},
5773 #endif
5774   {"divide", no_argument, NULL, OPTION_DIVIDE},
5775   {"march", required_argument, NULL, OPTION_MARCH},
5776   {"mtune", required_argument, NULL, OPTION_MTUNE},
5777   {NULL, no_argument, NULL, 0}
5778 };
5779 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
5780
5781 int
5782 md_parse_option (int c, char *arg)
5783 {
5784   unsigned int i;
5785
5786   switch (c)
5787     {
5788     case 'n':
5789       optimize_align_code = 0;
5790       break;
5791
5792     case 'q':
5793       quiet_warnings = 1;
5794       break;
5795
5796 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
5797       /* -Qy, -Qn: SVR4 arguments controlling whether a .comment section
5798          should be emitted or not.  FIXME: Not implemented.  */
5799     case 'Q':
5800       break;
5801
5802       /* -V: SVR4 argument to print version ID.  */
5803     case 'V':
5804       print_version_id ();
5805       break;
5806
5807       /* -k: Ignore for FreeBSD compatibility.  */
5808     case 'k':
5809       break;
5810
5811     case 's':
5812       /* -s: On i386 Solaris, this tells the native assembler to use
5813          .stab instead of .stab.excl.  We always use .stab anyhow.  */
5814       break;
5815
5816     case OPTION_64:
5817       {
5818         const char **list, **l;
5819
5820         list = bfd_target_list ();
5821         for (l = list; *l != NULL; l++)
5822           if (strcmp (*l, "elf64-x86-64") == 0)
5823             {
5824               default_arch = "x86_64";
5825               break;
5826             }
5827         if (*l == NULL)
5828           as_fatal (_("No compiled in support for x86_64"));
5829         free (list);
5830       }
5831       break;
5832 #endif
5833
5834     case OPTION_32:
5835       default_arch = "i386";
5836       break;
5837
5838     case OPTION_DIVIDE:
5839 #ifdef SVR4_COMMENT_CHARS
5840       {
5841         char *n, *t;
5842         const char *s;
5843
5844         n = (char *) xmalloc (strlen (i386_comment_chars) + 1);
5845         t = n;
5846         for (s = i386_comment_chars; *s != '\0'; s++)
5847           if (*s != '/')
5848             *t++ = *s;
5849         *t = '\0';
5850         i386_comment_chars = n;
5851       }
5852 #endif
5853       break;
5854
5855     case OPTION_MARCH:
5856       if (*arg == '.')
5857         as_fatal (_("Invalid -march= option: `%s'"), arg);
5858       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (cpu_arch); i++)
5859         {
5860           if (strcmp (arg, cpu_arch [i].name) == 0)
5861             {
5862               cpu_arch_isa = cpu_arch[i].type;
5863               cpu_arch_isa_flags = cpu_arch[i].flags;
5864               if (!cpu_arch_tune_set)
5865                 {
5866                   cpu_arch_tune = cpu_arch_isa;
5867                   cpu_arch_tune_flags = cpu_arch_isa_flags;
5868                 }
5869               break;
5870             }
5871         }
5872       if (i >= ARRAY_SIZE (cpu_arch))
5873         as_fatal (_("Invalid -march= option: `%s'"), arg);
5874       break;
5875
5876     case OPTION_MTUNE:
5877       if (*arg == '.')
5878         as_fatal (_("Invalid -mtune= option: `%s'"), arg);
5879       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (cpu_arch); i++)
5880         {
5881           if (strcmp (arg, cpu_arch [i].name) == 0)
5882             {
5883               cpu_arch_tune_set = 1;
5884               cpu_arch_tune = cpu_arch [i].type;
5885               cpu_arch_tune_flags = cpu_arch[i].flags;
5886               break;
5887             }
5888         }
5889       if (i >= ARRAY_SIZE (cpu_arch))
5890         as_fatal (_("Invalid -mtune= option: `%s'"), arg);
5891       break;
5892
5893     default:
5894       return 0;
5895     }
5896   return 1;
5897 }
5898
5899 void
5900 md_show_usage (stream)
5901      FILE *stream;
5902 {
5903 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
5904   fprintf (stream, _("\
5905   -Q                      ignored\n\
5906   -V                      print assembler version number\n\
5907   -k                      ignored\n"));
5908 #endif
5909   fprintf (stream, _("\
5910   -n                      Do not optimize code alignment\n\
5911   -q                      quieten some warnings\n"));
5912 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
5913   fprintf (stream, _("\
5914   -s                      ignored\n"));
5915 #endif
5916 #ifdef SVR4_COMMENT_CHARS
5917   fprintf (stream, _("\
5918   --divide                do not treat `/' as a comment character\n"));
5919 #else
5920   fprintf (stream, _("\
5921   --divide                ignored\n"));
5922 #endif
5923   fprintf (stream, _("\
5924   -march=CPU/-mtune=CPU   generate code/optimize for CPU, where CPU is one of:\n\
5925                            i386, i486, pentium, pentiumpro, pentium4, nocona,\n\
5926                            yonah, merom, k6, athlon, k8, generic32, generic64\n"));
5927
5928 }
5929
5930 #if ((defined (OBJ_MAYBE_COFF) && defined (OBJ_MAYBE_AOUT)) \
5931      || defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF))
5932
5933 /* Pick the target format to use.  */
5934
5935 const char *
5936 i386_target_format ()
5937 {
5938   if (!strcmp (default_arch, "x86_64"))
5939     {
5940       set_code_flag (CODE_64BIT);
5941       if (cpu_arch_isa_flags == 0)
5942         cpu_arch_isa_flags = Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486
5943                              |Cpu586|Cpu686|CpuP4|CpuMMX|CpuMMX2
5944                              |CpuSSE|CpuSSE2;
5945       if (cpu_arch_tune_flags == 0)
5946         cpu_arch_tune_flags = Cpu186|Cpu286|Cpu386|Cpu486
5947                               |Cpu586|Cpu686|CpuP4|CpuMMX|CpuMMX2
5948                               |CpuSSE|CpuSSE2;
5949     }
5950   else if (!strcmp (default_arch, "i386"))
5951     {
5952       set_code_flag (CODE_32BIT);
5953       if (cpu_arch_isa_flags == 0)
5954         cpu_arch_isa_flags = Cpu186|Cpu286|Cpu386;
5955       if (cpu_arch_tune_flags == 0)
5956         cpu_arch_tune_flags = Cpu186|Cpu286|Cpu386;
5957     }
5958   else
5959     as_fatal (_("Unknown architecture"));
5960   switch (OUTPUT_FLAVOR)
5961     {
5962 #ifdef OBJ_MAYBE_AOUT
5963     case bfd_target_aout_flavour:
5964       return AOUT_TARGET_FORMAT;
5965 #endif
5966 #ifdef OBJ_MAYBE_COFF
5967     case bfd_target_coff_flavour:
5968       return "coff-i386";
5969 #endif
5970 #if defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_ELF)
5971     case bfd_target_elf_flavour:
5972       {
5973         if (flag_code == CODE_64BIT)
5974           {
5975             object_64bit = 1;
5976             use_rela_relocations = 1;
5977           }
5978         return flag_code == CODE_64BIT ? "elf64-x86-64" : ELF_TARGET_FORMAT;
5979       }
5980 #endif
5981     default:
5982       abort ();
5983       return NULL;
5984     }
5985 }
5986
5987 #endif /* OBJ_MAYBE_ more than one  */
5988
5989 #if (defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF))
5990 void i386_elf_emit_arch_note ()
5991 {
5992   if (IS_ELF && cpu_arch_name != NULL)
5993     {
5994       char *p;
5995       asection *seg = now_seg;
5996       subsegT subseg = now_subseg;
5997       Elf_Internal_Note i_note;
5998       Elf_External_Note e_note;
5999       asection *note_secp;
6000       int len;
6001
6002       /* Create the .note section.  */
6003       note_secp = subseg_new (".note", 0);
6004       bfd_set_section_flags (stdoutput,
6005                              note_secp,
6006                              SEC_HAS_CONTENTS | SEC_READONLY);
6007
6008       /* Process the arch string.  */
6009       len = strlen (cpu_arch_name);
6010
6011       i_note.namesz = len + 1;
6012       i_note.descsz = 0;
6013       i_note.type = NT_ARCH;
6014       p = frag_more (sizeof (e_note.namesz));
6015       md_number_to_chars (p, (valueT) i_note.namesz, sizeof (e_note.namesz));
6016       p = frag_more (sizeof (e_note.descsz));
6017       md_number_to_chars (p, (valueT) i_note.descsz, sizeof (e_note.descsz));
6018       p = frag_more (sizeof (e_note.type));
6019       md_number_to_chars (p, (valueT) i_note.type, sizeof (e_note.type));
6020       p = frag_more (len + 1);
6021       strcpy (p, cpu_arch_name);
6022
6023       frag_align (2, 0, 0);
6024
6025       subseg_set (seg, subseg);
6026     }
6027 }
6028 #endif
6029 \f
6030 symbolS *
6031 md_undefined_symbol (name)
6032      char *name;
6033 {
6034   if (name[0] == GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME[0]
6035       && name[1] == GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME[1]
6036       && name[2] == GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME[2]
6037       && strcmp (name, GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME) == 0)
6038     {
6039       if (!GOT_symbol)
6040         {
6041           if (symbol_find (name))
6042             as_bad (_("GOT already in symbol table"));
6043           GOT_symbol = symbol_new (name, undefined_section,
6044                                    (valueT) 0, &zero_address_frag);
6045         };
6046       return GOT_symbol;
6047     }
6048   return 0;
6049 }
6050
6051 /* Round up a section size to the appropriate boundary.  */
6052
6053 valueT
6054 md_section_align (segment, size)
6055      segT segment ATTRIBUTE_UNUSED;
6056      valueT size;
6057 {
6058 #if (defined (OBJ_AOUT) || defined (OBJ_MAYBE_AOUT))
6059   if (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_aout_flavour)
6060     {
6061       /* For a.out, force the section size to be aligned.  If we don't do
6062          this, BFD will align it for us, but it will not write out the
6063          final bytes of the section.  This may be a bug in BFD, but it is
6064          easier to fix it here since that is how the other a.out targets
6065          work.  */
6066       int align;
6067
6068       align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, segment);
6069       size = ((size + (1 << align) - 1) & ((valueT) -1 << align));
6070     }
6071 #endif
6072
6073   return size;
6074 }
6075
6076 /* On the i386, PC-relative offsets are relative to the start of the
6077    next instruction.  That is, the address of the offset, plus its
6078    size, since the offset is always the last part of the insn.  */
6079
6080 long
6081 md_pcrel_from (fixP)
6082      fixS *fixP;
6083 {
6084   return fixP->fx_size + fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
6085 }
6086
6087 #ifndef I386COFF
6088
6089 static void
6090 s_bss (ignore)
6091      int ignore ATTRIBUTE_UNUSED;
6092 {
6093   int temp;
6094
6095 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
6096   if (IS_ELF)
6097     obj_elf_section_change_hook ();
6098 #endif
6099   temp = get_absolute_expression ();
6100   subseg_set (bss_section, (subsegT) temp);
6101   demand_empty_rest_of_line ();
6102 }
6103
6104 #endif
6105
6106 void
6107 i386_validate_fix (fixp)
6108      fixS *fixp;
6109 {
6110   if (fixp->fx_subsy && fixp->fx_subsy == GOT_symbol)
6111     {
6112       if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_32_PCREL)
6113         {
6114           if (!object_64bit)
6115             abort ();
6116           fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL;
6117         }
6118       else
6119         {
6120           if (!object_64bit)
6121             fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_386_GOTOFF;
6122           else
6123             fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64;
6124         }
6125       fixp->fx_subsy = 0;
6126     }
6127 }
6128
6129 arelent *
6130 tc_gen_reloc (section, fixp)
6131      asection *section ATTRIBUTE_UNUSED;
6132      fixS *fixp;
6133 {
6134   arelent *rel;
6135   bfd_reloc_code_real_type code;
6136
6137   switch (fixp->fx_r_type)
6138     {
6139     case BFD_RELOC_X86_64_PLT32:
6140     case BFD_RELOC_X86_64_GOT32:
6141     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL:
6142     case BFD_RELOC_386_PLT32:
6143     case BFD_RELOC_386_GOT32:
6144     case BFD_RELOC_386_GOTOFF:
6145     case BFD_RELOC_386_GOTPC:
6146     case BFD_RELOC_386_TLS_GD:
6147     case BFD_RELOC_386_TLS_LDM:
6148     case BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32:
6149     case BFD_RELOC_386_TLS_IE_32:
6150     case BFD_RELOC_386_TLS_IE:
6151     case BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE:
6152     case BFD_RELOC_386_TLS_LE_32:
6153     case BFD_RELOC_386_TLS_LE:
6154     case BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC:
6155     case BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL:
6156     case BFD_RELOC_X86_64_TLSGD:
6157     case BFD_RELOC_X86_64_TLSLD:
6158     case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32:
6159     case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64:
6160     case BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF:
6161     case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32:
6162     case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64:
6163     case BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64:
6164     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32:
6165     case BFD_RELOC_X86_64_GOT64:
6166     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL64:
6167     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64:
6168     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPLT64:
6169     case BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64:
6170     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC:
6171     case BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL:
6172     case BFD_RELOC_RVA:
6173     case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
6174     case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
6175 #ifdef TE_PE
6176     case BFD_RELOC_32_SECREL:
6177 #endif
6178       code = fixp->fx_r_type;
6179       break;
6180     case BFD_RELOC_X86_64_32S:
6181       if (!fixp->fx_pcrel)
6182         {
6183           /* Don't turn BFD_RELOC_X86_64_32S into BFD_RELOC_32.  */
6184           code = fixp->fx_r_type;
6185           break;
6186         }
6187     default:
6188       if (fixp->fx_pcrel)
6189         {
6190           switch (fixp->fx_size)
6191             {
6192             default:
6193               as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
6194                             _("can not do %d byte pc-relative relocation"),
6195                             fixp->fx_size);
6196               code = BFD_RELOC_32_PCREL;
6197               break;
6198             case 1: code = BFD_RELOC_8_PCREL;  break;
6199             case 2: code = BFD_RELOC_16_PCREL; break;
6200             case 4: code = BFD_RELOC_32_PCREL; break;
6201 #ifdef BFD64
6202             case 8: code = BFD_RELOC_64_PCREL; break;
6203 #endif
6204             }
6205         }
6206       else
6207         {
6208           switch (fixp->fx_size)
6209             {
6210             default:
6211               as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
6212                             _("can not do %d byte relocation"),
6213                             fixp->fx_size);
6214               code = BFD_RELOC_32;
6215               break;
6216             case 1: code = BFD_RELOC_8;  break;
6217             case 2: code = BFD_RELOC_16; break;
6218             case 4: code = BFD_RELOC_32; break;
6219 #ifdef BFD64
6220             case 8: code = BFD_RELOC_64; break;
6221 #endif
6222             }
6223         }
6224       break;
6225     }
6226
6227   if ((code == BFD_RELOC_32
6228        || code == BFD_RELOC_32_PCREL
6229        || code == BFD_RELOC_X86_64_32S)
6230       && GOT_symbol
6231       && fixp->fx_addsy == GOT_symbol)
6232     {
6233       if (!object_64bit)
6234         code = BFD_RELOC_386_GOTPC;
6235       else
6236         code = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32;
6237     }
6238   if ((code == BFD_RELOC_64 || code == BFD_RELOC_64_PCREL)
6239       && GOT_symbol
6240       && fixp->fx_addsy == GOT_symbol)
6241     {
6242       code = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
6243     }
6244
6245   rel = (arelent *) xmalloc (sizeof (arelent));
6246   rel->sym_ptr_ptr = (asymbol **) xmalloc (sizeof (asymbol *));
6247   *rel->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
6248
6249   rel->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
6250
6251   if (!use_rela_relocations)
6252     {
6253       /* HACK: Since i386 ELF uses Rel instead of Rela, encode the
6254          vtable entry to be used in the relocation's section offset.  */
6255       if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
6256         rel->address = fixp->fx_offset;
6257
6258       rel->addend = 0;
6259     }
6260   /* Use the rela in 64bit mode.  */
6261   else
6262     {
6263       if (!fixp->fx_pcrel)
6264         rel->addend = fixp->fx_offset;
6265       else
6266         switch (code)
6267           {
6268           case BFD_RELOC_X86_64_PLT32:
6269           case BFD_RELOC_X86_64_GOT32:
6270           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL:
6271           case BFD_RELOC_X86_64_TLSGD:
6272           case BFD_RELOC_X86_64_TLSLD:
6273           case BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF:
6274           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC:
6275           case BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL:
6276             rel->addend = fixp->fx_offset - fixp->fx_size;
6277             break;
6278           default:
6279             rel->addend = (section->vma
6280                            - fixp->fx_size
6281                            + fixp->fx_addnumber
6282                            + md_pcrel_from (fixp));
6283             break;
6284           }
6285     }
6286
6287   rel->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
6288   if (rel->howto == NULL)
6289     {
6290       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
6291                     _("cannot represent relocation type %s"),
6292                     bfd_get_reloc_code_name (code));
6293       /* Set howto to a garbage value so that we can keep going.  */
6294       rel->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, BFD_RELOC_32);
6295       assert (rel->howto != NULL);
6296     }
6297
6298   return rel;
6299 }
6300
6301 \f
6302 /* Parse operands using Intel syntax. This implements a recursive descent
6303    parser based on the BNF grammar published in Appendix B of the MASM 6.1
6304    Programmer's Guide.
6305
6306    FIXME: We do not recognize the full operand grammar defined in the MASM
6307           documentation.  In particular, all the structure/union and
6308           high-level macro operands are missing.
6309
6310    Uppercase words are terminals, lower case words are non-terminals.
6311    Objects surrounded by double brackets '[[' ']]' are optional. Vertical
6312    bars '|' denote choices. Most grammar productions are implemented in
6313    functions called 'intel_<production>'.
6314
6315    Initial production is 'expr'.
6316
6317     addOp               + | -
6318
6319     alpha               [a-zA-Z]
6320
6321     binOp               & | AND | \| | OR | ^ | XOR
6322
6323     byteRegister        AL | AH | BL | BH | CL | CH | DL | DH
6324
6325     constant            digits [[ radixOverride ]]
6326
6327     dataType            BYTE | WORD | DWORD | FWORD | QWORD | TBYTE | OWORD | XMMWORD
6328
6329     digits              decdigit
6330                         | digits decdigit
6331                         | digits hexdigit
6332
6333     decdigit            [0-9]
6334
6335     e04                 e04 addOp e05
6336                         | e05
6337
6338     e05                 e05 binOp e06
6339                         | e06
6340
6341     e06                 e06 mulOp e09
6342                         | e09
6343
6344     e09                 OFFSET e10
6345                         | SHORT e10
6346                         | + e10
6347                         | - e10
6348                         | ~ e10
6349                         | NOT e10
6350                         | e09 PTR e10
6351                         | e09 : e10
6352                         | e10
6353
6354     e10                 e10 [ expr ]
6355                         | e11
6356
6357     e11                 ( expr )
6358                         | [ expr ]
6359                         | constant
6360                         | dataType
6361                         | id
6362                         | $
6363                         | register
6364
6365  => expr                expr cmpOp e04
6366                         | e04
6367
6368     gpRegister          AX | EAX | BX | EBX | CX | ECX | DX | EDX
6369                         | BP | EBP | SP | ESP | DI | EDI | SI | ESI
6370
6371     hexdigit            a | b | c | d | e | f
6372                         | A | B | C | D | E | F
6373
6374     id                  alpha
6375                         | id alpha
6376                         | id decdigit
6377
6378     mulOp               * | / | % | MOD | << | SHL | >> | SHR
6379
6380     quote               " | '
6381
6382     register            specialRegister
6383                         | gpRegister
6384                         | byteRegister
6385
6386     segmentRegister     CS | DS | ES | FS | GS | SS
6387
6388     specialRegister     CR0 | CR2 | CR3 | CR4
6389                         | DR0 | DR1 | DR2 | DR3 | DR6 | DR7
6390                         | TR3 | TR4 | TR5 | TR6 | TR7
6391
6392     We simplify the grammar in obvious places (e.g., register parsing is
6393     done by calling parse_register) and eliminate immediate left recursion
6394     to implement a recursive-descent parser.
6395
6396     expr        e04 expr'
6397
6398     expr'       cmpOp e04 expr'
6399                 | Empty
6400
6401     e04         e05 e04'
6402
6403     e04'        addOp e05 e04'
6404                 | Empty
6405
6406     e05         e06 e05'
6407
6408     e05'        binOp e06 e05'
6409                 | Empty
6410
6411     e06         e09 e06'
6412
6413     e06'        mulOp e09 e06'
6414                 | Empty
6415
6416     e09         OFFSET e10 e09'
6417                 | SHORT e10'
6418                 | + e10'
6419                 | - e10'
6420                 | ~ e10'
6421                 | NOT e10'
6422                 | e10 e09'
6423
6424     e09'        PTR e10 e09'
6425                 | : e10 e09'
6426                 | Empty
6427
6428     e10         e11 e10'
6429
6430     e10'        [ expr ] e10'
6431                 | Empty
6432
6433     e11         ( expr )
6434                 | [ expr ]
6435                 | BYTE
6436                 | WORD
6437                 | DWORD
6438                 | FWORD
6439                 | QWORD
6440                 | TBYTE
6441                 | OWORD
6442                 | XMMWORD
6443                 | .
6444                 | $
6445                 | register
6446                 | id
6447                 | constant  */
6448
6449 /* Parsing structure for the intel syntax parser. Used to implement the
6450    semantic actions for the operand grammar.  */
6451 struct intel_parser_s
6452   {
6453     char *op_string;            /* The string being parsed.  */
6454     int got_a_float;            /* Whether the operand is a float.  */
6455     int op_modifier;            /* Operand modifier.  */
6456     int is_mem;                 /* 1 if operand is memory reference.  */
6457     int in_offset;                      /* >=1 if parsing operand of offset.  */
6458     int in_bracket;                     /* >=1 if parsing operand in brackets.  */
6459     const reg_entry *reg;       /* Last register reference found.  */
6460     char *disp;                 /* Displacement string being built.  */
6461     char *next_operand;         /* Resume point when splitting operands.  */
6462   };
6463
6464 static struct intel_parser_s intel_parser;
6465
6466 /* Token structure for parsing intel syntax.  */
6467 struct intel_token
6468   {
6469     int code;                   /* Token code.  */
6470     const reg_entry *reg;       /* Register entry for register tokens.  */
6471     char *str;                  /* String representation.  */
6472   };
6473
6474 static struct intel_token cur_token, prev_token;
6475
6476 /* Token codes for the intel parser. Since T_SHORT is already used
6477    by COFF, undefine it first to prevent a warning.  */
6478 #define T_NIL           -1
6479 #define T_CONST         1
6480 #define T_REG           2
6481 #define T_BYTE          3
6482 #define T_WORD          4
6483 #define T_DWORD         5
6484 #define T_FWORD         6
6485 #define T_QWORD         7
6486 #define T_TBYTE         8
6487 #define T_XMMWORD       9
6488 #undef  T_SHORT
6489 #define T_SHORT         10
6490 #define T_OFFSET        11
6491 #define T_PTR           12
6492 #define T_ID            13
6493 #define T_SHL           14
6494 #define T_SHR           15
6495
6496 /* Prototypes for intel parser functions.  */
6497 static int intel_match_token    PARAMS ((int code));
6498 static void intel_get_token     PARAMS ((void));
6499 static void intel_putback_token PARAMS ((void));
6500 static int intel_expr           PARAMS ((void));
6501 static int intel_e04            PARAMS ((void));
6502 static int intel_e05            PARAMS ((void));
6503 static int intel_e06            PARAMS ((void));
6504 static int intel_e09            PARAMS ((void));
6505 static int intel_bracket_expr   PARAMS ((void));
6506 static int intel_e10            PARAMS ((void));
6507 static int intel_e11            PARAMS ((void));
6508
6509 static int
6510 i386_intel_operand (operand_string, got_a_float)
6511      char *operand_string;
6512      int got_a_float;
6513 {
6514   int ret;
6515   char *p;
6516
6517   p = intel_parser.op_string = xstrdup (operand_string);
6518   intel_parser.disp = (char *) xmalloc (strlen (operand_string) + 1);
6519
6520   for (;;)
6521     {
6522       /* Initialize token holders.  */
6523       cur_token.code = prev_token.code = T_NIL;
6524       cur_token.reg = prev_token.reg = NULL;
6525       cur_token.str = prev_token.str = NULL;
6526
6527       /* Initialize parser structure.  */
6528       intel_parser.got_a_float = got_a_float;
6529       intel_parser.op_modifier = 0;
6530       intel_parser.is_mem = 0;
6531       intel_parser.in_offset = 0;
6532       intel_parser.in_bracket = 0;
6533       intel_parser.reg = NULL;
6534       intel_parser.disp[0] = '\0';
6535       intel_parser.next_operand = NULL;
6536
6537       /* Read the first token and start the parser.  */
6538       intel_get_token ();
6539       ret = intel_expr ();
6540
6541       if (!ret)
6542         break;
6543
6544       if (cur_token.code != T_NIL)
6545         {
6546           as_bad (_("invalid operand for '%s' ('%s' unexpected)"),
6547                   current_templates->start->name, cur_token.str);
6548           ret = 0;
6549         }
6550       /* If we found a memory reference, hand it over to i386_displacement
6551          to fill in the rest of the operand fields.  */
6552       else if (intel_parser.is_mem)
6553         {
6554           if ((i.mem_operands == 1
6555                && (current_templates->start->opcode_modifier & IsString) == 0)
6556               || i.mem_operands == 2)
6557             {
6558               as_bad (_("too many memory references for '%s'"),
6559                       current_templates->start->name);
6560               ret = 0;
6561             }
6562           else
6563             {
6564               char *s = intel_parser.disp;
6565               i.mem_operands++;
6566
6567               if (!quiet_warnings && intel_parser.is_mem < 0)
6568                 /* See the comments in intel_bracket_expr.  */
6569                 as_warn (_("Treating `%s' as memory reference"), operand_string);
6570
6571               /* Add the displacement expression.  */
6572               if (*s != '\0')
6573                 ret = i386_displacement (s, s + strlen (s));
6574               if (ret)
6575                 {
6576                   /* Swap base and index in 16-bit memory operands like
6577                      [si+bx]. Since i386_index_check is also used in AT&T
6578                      mode we have to do that here.  */
6579                   if (i.base_reg
6580                       && i.index_reg
6581                       && (i.base_reg->reg_type & Reg16)
6582                       && (i.index_reg->reg_type & Reg16)
6583                       && i.base_reg->reg_num >= 6
6584                       && i.index_reg->reg_num < 6)
6585                     {
6586                       const reg_entry *base = i.index_reg;
6587
6588                       i.index_reg = i.base_reg;
6589                       i.base_reg = base;
6590                     }
6591                   ret = i386_index_check (operand_string);
6592                 }
6593             }
6594         }
6595
6596       /* Constant and OFFSET expressions are handled by i386_immediate.  */
6597       else if ((intel_parser.op_modifier & (1 << T_OFFSET))
6598                || intel_parser.reg == NULL)
6599         ret = i386_immediate (intel_parser.disp);
6600
6601       if (intel_parser.next_operand && this_operand >= MAX_OPERANDS - 1)
6602         ret = 0;
6603       if (!ret || !intel_parser.next_operand)
6604         break;
6605       intel_parser.op_string = intel_parser.next_operand;
6606       this_operand = i.operands++;
6607     }
6608
6609   free (p);
6610   free (intel_parser.disp);
6611
6612   return ret;
6613 }
6614
6615 #define NUM_ADDRESS_REGS (!!i.base_reg + !!i.index_reg)
6616
6617 /* expr e04 expr'
6618
6619    expr'  cmpOp e04 expr'
6620         | Empty  */
6621 static int
6622 intel_expr ()
6623 {
6624   /* XXX Implement the comparison operators.  */
6625   return intel_e04 ();
6626 }
6627
6628 /* e04  e05 e04'
6629
6630    e04' addOp e05 e04'
6631         | Empty  */
6632 static int
6633 intel_e04 ()
6634 {
6635   int nregs = -1;
6636
6637   for (;;)
6638     {
6639       if (!intel_e05())
6640         return 0;
6641
6642       if (nregs >= 0 && NUM_ADDRESS_REGS > nregs)
6643         i.base_reg = i386_regtab + REGNAM_AL; /* al is invalid as base */
6644
6645       if (cur_token.code == '+')
6646         nregs = -1;
6647       else if (cur_token.code == '-')
6648         nregs = NUM_ADDRESS_REGS;
6649       else
6650         return 1;
6651
6652       strcat (intel_parser.disp, cur_token.str);
6653       intel_match_token (cur_token.code);
6654     }
6655 }
6656
6657 /* e05  e06 e05'
6658
6659    e05' binOp e06 e05'
6660         | Empty  */
6661 static int
6662 intel_e05 ()
6663 {
6664   int nregs = ~NUM_ADDRESS_REGS;
6665
6666   for (;;)
6667     {
6668       if (!intel_e06())
6669         return 0;
6670
6671       if (cur_token.code == '&' || cur_token.code == '|' || cur_token.code == '^')
6672         {
6673           char str[2];
6674
6675           str[0] = cur_token.code;
6676           str[1] = 0;
6677           strcat (intel_parser.disp, str);
6678         }
6679       else
6680         break;
6681
6682       intel_match_token (cur_token.code);
6683
6684       if (nregs < 0)
6685         nregs = ~nregs;
6686     }
6687   if (nregs >= 0 && NUM_ADDRESS_REGS > nregs)
6688     i.base_reg = i386_regtab + REGNAM_AL + 1; /* cl is invalid as base */
6689   return 1;
6690 }
6691
6692 /* e06  e09 e06'
6693
6694    e06' mulOp e09 e06'
6695         | Empty  */
6696 static int
6697 intel_e06 ()
6698 {
6699   int nregs = ~NUM_ADDRESS_REGS;
6700
6701   for (;;)
6702     {
6703       if (!intel_e09())
6704         return 0;
6705
6706       if (cur_token.code == '*' || cur_token.code == '/' || cur_token.code == '%')
6707         {
6708           char str[2];
6709
6710           str[0] = cur_token.code;
6711           str[1] = 0;
6712           strcat (intel_parser.disp, str);
6713         }
6714       else if (cur_token.code == T_SHL)
6715         strcat (intel_parser.disp, "<<");
6716       else if (cur_token.code == T_SHR)
6717         strcat (intel_parser.disp, ">>");
6718       else
6719         break;
6720
6721       intel_match_token (cur_token.code);
6722
6723       if (nregs < 0)
6724         nregs = ~nregs;
6725     }
6726   if (nregs >= 0 && NUM_ADDRESS_REGS > nregs)
6727     i.base_reg = i386_regtab + REGNAM_AL + 2; /* dl is invalid as base */
6728   return 1;
6729 }
6730
6731 /* e09  OFFSET e09
6732         | SHORT e09
6733         | + e09
6734         | - e09
6735         | ~ e09
6736         | NOT e09
6737         | e10 e09'
6738
6739    e09' PTR e10 e09'
6740         | : e10 e09'
6741         | Empty */
6742 static int
6743 intel_e09 ()
6744 {
6745   int nregs = ~NUM_ADDRESS_REGS;
6746   int in_offset = 0;
6747
6748   for (;;)
6749     {
6750       /* Don't consume constants here.  */
6751       if (cur_token.code == '+' || cur_token.code == '-')
6752         {
6753           /* Need to look one token ahead - if the next token
6754              is a constant, the current token is its sign.  */
6755           int next_code;
6756
6757           intel_match_token (cur_token.code);
6758           next_code = cur_token.code;
6759           intel_putback_token ();
6760           if (next_code == T_CONST)
6761             break;
6762         }
6763
6764       /* e09  OFFSET e09  */
6765       if (cur_token.code == T_OFFSET)
6766         {
6767           if (!in_offset++)
6768             ++intel_parser.in_offset;
6769         }
6770
6771       /* e09  SHORT e09  */
6772       else if (cur_token.code == T_SHORT)
6773         intel_parser.op_modifier |= 1 << T_SHORT;
6774
6775       /* e09  + e09  */
6776       else if (cur_token.code == '+')
6777         strcat (intel_parser.disp, "+");
6778
6779       /* e09  - e09
6780               | ~ e09
6781               | NOT e09  */
6782       else if (cur_token.code == '-' || cur_token.code == '~')
6783         {
6784           char str[2];
6785
6786           if (nregs < 0)
6787             nregs = ~nregs;
6788           str[0] = cur_token.code;
6789           str[1] = 0;
6790           strcat (intel_parser.disp, str);
6791         }
6792
6793       /* e09  e10 e09'  */
6794       else
6795         break;
6796
6797       intel_match_token (cur_token.code);
6798     }
6799
6800   for (;;)
6801     {
6802       if (!intel_e10 ())
6803         return 0;
6804
6805       /* e09'  PTR e10 e09' */
6806       if (cur_token.code == T_PTR)
6807         {
6808           char suffix;
6809
6810           if (prev_token.code == T_BYTE)
6811             suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX;
6812
6813           else if (prev_token.code == T_WORD)
6814             {
6815               if (current_templates->start->name[0] == 'l'
6816                   && current_templates->start->name[2] == 's'
6817                   && current_templates->start->name[3] == 0)
6818                 suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX; /* so it will cause an error */
6819               else if (intel_parser.got_a_float == 2)   /* "fi..." */
6820                 suffix = SHORT_MNEM_SUFFIX;
6821               else
6822                 suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
6823             }
6824
6825           else if (prev_token.code == T_DWORD)
6826             {
6827               if (current_templates->start->name[0] == 'l'
6828                   && current_templates->start->name[2] == 's'
6829                   && current_templates->start->name[3] == 0)
6830                 suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
6831               else if (flag_code == CODE_16BIT
6832                        && (current_templates->start->opcode_modifier
6833                            & (Jump | JumpDword)))
6834                 suffix = LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX;
6835               else if (intel_parser.got_a_float == 1)   /* "f..." */
6836                 suffix = SHORT_MNEM_SUFFIX;
6837               else
6838                 suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
6839             }
6840
6841           else if (prev_token.code == T_FWORD)
6842             {
6843               if (current_templates->start->name[0] == 'l'
6844                   && current_templates->start->name[2] == 's'
6845                   && current_templates->start->name[3] == 0)
6846                 suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
6847               else if (!intel_parser.got_a_float)
6848                 {
6849                   if (flag_code == CODE_16BIT)
6850                     add_prefix (DATA_PREFIX_OPCODE);
6851                   suffix = LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX;
6852                 }
6853               else
6854                 suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX; /* so it will cause an error */
6855             }
6856
6857           else if (prev_token.code == T_QWORD)
6858             {
6859               if (intel_parser.got_a_float == 1)        /* "f..." */
6860                 suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
6861               else
6862                 suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
6863             }
6864
6865           else if (prev_token.code == T_TBYTE)
6866             {
6867               if (intel_parser.got_a_float == 1)
6868                 suffix = LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX;
6869               else
6870                 suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX; /* so it will cause an error */
6871             }
6872
6873           else if (prev_token.code == T_XMMWORD)
6874             {
6875               /* XXX ignored for now, but accepted since gcc uses it */
6876               suffix = 0;
6877             }
6878
6879           else
6880             {
6881               as_bad (_("Unknown operand modifier `%s'"), prev_token.str);
6882               return 0;
6883             }
6884
6885           /* Operands for jump/call using 'ptr' notation denote absolute
6886              addresses.  */
6887           if (current_templates->start->opcode_modifier & (Jump | JumpDword))
6888             i.types[this_operand] |= JumpAbsolute;
6889
6890           if (current_templates->start->base_opcode == 0x8d /* lea */)
6891             ;
6892           else if (!i.suffix)
6893             i.suffix = suffix;
6894           else if (i.suffix != suffix)
6895             {
6896               as_bad (_("Conflicting operand modifiers"));
6897               return 0;
6898             }
6899
6900         }
6901
6902       /* e09'  : e10 e09'  */
6903       else if (cur_token.code == ':')
6904         {
6905           if (prev_token.code != T_REG)
6906             {
6907               /* While {call,jmp} SSSS:OOOO is MASM syntax only when SSSS is a
6908                  segment/group identifier (which we don't have), using comma
6909                  as the operand separator there is even less consistent, since
6910                  there all branches only have a single operand.  */
6911               if (this_operand != 0
6912                   || intel_parser.in_offset
6913                   || intel_parser.in_bracket
6914                   || (!(current_templates->start->opcode_modifier
6915                         & (Jump|JumpDword|JumpInterSegment))
6916                       && !(current_templates->start->operand_types[0]
6917                            & JumpAbsolute)))
6918                 return intel_match_token (T_NIL);
6919               /* Remember the start of the 2nd operand and terminate 1st
6920                  operand here.
6921                  XXX This isn't right, yet (when SSSS:OOOO is right operand of
6922                  another expression), but it gets at least the simplest case
6923                  (a plain number or symbol on the left side) right.  */
6924               intel_parser.next_operand = intel_parser.op_string;
6925               *--intel_parser.op_string = '\0';
6926               return intel_match_token (':');
6927             }
6928         }
6929
6930       /* e09'  Empty  */
6931       else
6932         break;
6933
6934       intel_match_token (cur_token.code);
6935
6936     }
6937
6938   if (in_offset)
6939     {
6940       --intel_parser.in_offset;
6941       if (nregs < 0)
6942         nregs = ~nregs;
6943       if (NUM_ADDRESS_REGS > nregs)
6944         {
6945           as_bad (_("Invalid operand to `OFFSET'"));
6946           return 0;
6947         }
6948       intel_parser.op_modifier |= 1 << T_OFFSET;
6949     }
6950
6951   if (nregs >= 0 && NUM_ADDRESS_REGS > nregs)
6952     i.base_reg = i386_regtab + REGNAM_AL + 3; /* bl is invalid as base */
6953   return 1;
6954 }
6955
6956 static int
6957 intel_bracket_expr ()
6958 {
6959   int was_offset = intel_parser.op_modifier & (1 << T_OFFSET);
6960   const char *start = intel_parser.op_string;
6961   int len;
6962
6963   if (i.op[this_operand].regs)
6964     return intel_match_token (T_NIL);
6965
6966   intel_match_token ('[');
6967
6968   /* Mark as a memory operand only if it's not already known to be an
6969      offset expression.  If it's an offset expression, we need to keep
6970      the brace in.  */
6971   if (!intel_parser.in_offset)
6972     {
6973       ++intel_parser.in_bracket;
6974
6975       /* Operands for jump/call inside brackets denote absolute addresses.  */
6976       if (current_templates->start->opcode_modifier & (Jump | JumpDword))
6977         i.types[this_operand] |= JumpAbsolute;
6978
6979       /* Unfortunately gas always diverged from MASM in a respect that can't
6980          be easily fixed without risking to break code sequences likely to be
6981          encountered (the testsuite even check for this): MASM doesn't consider
6982          an expression inside brackets unconditionally as a memory reference.
6983          When that is e.g. a constant, an offset expression, or the sum of the
6984          two, this is still taken as a constant load. gas, however, always
6985          treated these as memory references. As a compromise, we'll try to make
6986          offset expressions inside brackets work the MASM way (since that's
6987          less likely to be found in real world code), but make constants alone
6988          continue to work the traditional gas way. In either case, issue a
6989          warning.  */
6990       intel_parser.op_modifier &= ~was_offset;
6991     }
6992   else
6993     strcat (intel_parser.disp, "[");
6994
6995   /* Add a '+' to the displacement string if necessary.  */
6996   if (*intel_parser.disp != '\0'
6997       && *(intel_parser.disp + strlen (intel_parser.disp) - 1) != '+')
6998     strcat (intel_parser.disp, "+");
6999
7000   if (intel_expr ()
7001       && (len = intel_parser.op_string - start - 1,
7002           intel_match_token (']')))
7003     {
7004       /* Preserve brackets when the operand is an offset expression.  */
7005       if (intel_parser.in_offset)
7006         strcat (intel_parser.disp, "]");
7007       else
7008         {
7009           --intel_parser.in_bracket;
7010           if (i.base_reg || i.index_reg)
7011             intel_parser.is_mem = 1;
7012           if (!intel_parser.is_mem)
7013             {
7014               if (!(intel_parser.op_modifier & (1 << T_OFFSET)))
7015                 /* Defer the warning until all of the operand was parsed.  */
7016                 intel_parser.is_mem = -1;
7017               else if (!quiet_warnings)
7018                 as_warn (_("`[%.*s]' taken to mean just `%.*s'"), len, start, len, start);
7019             }
7020         }
7021       intel_parser.op_modifier |= was_offset;
7022
7023       return 1;
7024     }
7025   return 0;
7026 }
7027
7028 /* e10  e11 e10'
7029
7030    e10' [ expr ] e10'
7031         | Empty  */
7032 static int
7033 intel_e10 ()
7034 {
7035   if (!intel_e11 ())
7036     return 0;
7037
7038   while (cur_token.code == '[')
7039     {
7040       if (!intel_bracket_expr ())
7041         return 0;
7042     }
7043
7044   return 1;
7045 }
7046
7047 /* e11  ( expr )
7048         | [ expr ]
7049         | BYTE
7050         | WORD
7051         | DWORD
7052         | FWORD
7053         | QWORD
7054         | TBYTE
7055         | OWORD
7056         | XMMWORD
7057         | $
7058         | .
7059         | register
7060         | id
7061         | constant  */
7062 static int
7063 intel_e11 ()
7064 {
7065   switch (cur_token.code)
7066     {
7067     /* e11  ( expr ) */
7068     case '(':
7069       intel_match_token ('(');
7070       strcat (intel_parser.disp, "(");
7071
7072       if (intel_expr () && intel_match_token (')'))
7073         {
7074           strcat (intel_parser.disp, ")");
7075           return 1;
7076         }
7077       return 0;
7078
7079     /* e11  [ expr ] */
7080     case '[':
7081       return intel_bracket_expr ();
7082
7083     /* e11  $
7084             | .  */
7085     case '.':
7086       strcat (intel_parser.disp, cur_token.str);
7087       intel_match_token (cur_token.code);
7088
7089       /* Mark as a memory operand only if it's not already known to be an
7090          offset expression.  */
7091       if (!intel_parser.in_offset)
7092         intel_parser.is_mem = 1;
7093
7094       return 1;
7095
7096     /* e11  register  */
7097     case T_REG:
7098       {
7099         const reg_entry *reg = intel_parser.reg = cur_token.reg;
7100
7101         intel_match_token (T_REG);
7102
7103         /* Check for segment change.  */
7104         if (cur_token.code == ':')
7105           {
7106             if (!(reg->reg_type & (SReg2 | SReg3)))
7107               {
7108                 as_bad (_("`%s' is not a valid segment register"), reg->reg_name);
7109                 return 0;
7110               }
7111             else if (i.seg[i.mem_operands])
7112               as_warn (_("Extra segment override ignored"));
7113             else
7114               {
7115                 if (!intel_parser.in_offset)
7116                   intel_parser.is_mem = 1;
7117                 switch (reg->reg_num)
7118                   {
7119                   case 0:
7120                     i.seg[i.mem_operands] = &es;
7121                     break;
7122                   case 1:
7123                     i.seg[i.mem_operands] = &cs;
7124                     break;
7125                   case 2:
7126                     i.seg[i.mem_operands] = &ss;
7127                     break;
7128                   case 3:
7129                     i.seg[i.mem_operands] = &ds;
7130                     break;
7131                   case 4:
7132                     i.seg[i.mem_operands] = &fs;
7133                     break;
7134                   case 5:
7135                     i.seg[i.mem_operands] = &gs;
7136                     break;
7137                   }
7138               }
7139           }
7140
7141         /* Not a segment register. Check for register scaling.  */
7142         else if (cur_token.code == '*')
7143           {
7144             if (!intel_parser.in_bracket)
7145               {
7146                 as_bad (_("Register scaling only allowed in memory operands"));
7147                 return 0;
7148               }
7149
7150             if (reg->reg_type & Reg16) /* Disallow things like [si*1]. */
7151               reg = i386_regtab + REGNAM_AX + 4; /* sp is invalid as index */
7152             else if (i.index_reg)
7153               reg = i386_regtab + REGNAM_EAX + 4; /* esp is invalid as index */
7154
7155             /* What follows must be a valid scale.  */
7156             intel_match_token ('*');
7157             i.index_reg = reg;
7158             i.types[this_operand] |= BaseIndex;
7159
7160             /* Set the scale after setting the register (otherwise,
7161                i386_scale will complain)  */
7162             if (cur_token.code == '+' || cur_token.code == '-')
7163               {
7164                 char *str, sign = cur_token.code;
7165                 intel_match_token (cur_token.code);
7166                 if (cur_token.code != T_CONST)
7167                   {
7168                     as_bad (_("Syntax error: Expecting a constant, got `%s'"),
7169                             cur_token.str);
7170                     return 0;
7171                   }
7172                 str = (char *) xmalloc (strlen (cur_token.str) + 2);
7173                 strcpy (str + 1, cur_token.str);
7174                 *str = sign;
7175                 if (!i386_scale (str))
7176                   return 0;
7177                 free (str);
7178               }
7179             else if (!i386_scale (cur_token.str))
7180               return 0;
7181             intel_match_token (cur_token.code);
7182           }
7183
7184         /* No scaling. If this is a memory operand, the register is either a
7185            base register (first occurrence) or an index register (second
7186            occurrence).  */
7187         else if (intel_parser.in_bracket)
7188           {
7189
7190             if (!i.base_reg)
7191               i.base_reg = reg;
7192             else if (!i.index_reg)
7193               i.index_reg = reg;
7194             else
7195               {
7196                 as_bad (_("Too many register references in memory operand"));
7197                 return 0;
7198               }
7199
7200             i.types[this_operand] |= BaseIndex;
7201           }
7202
7203         /* It's neither base nor index.  */
7204         else if (!intel_parser.in_offset && !intel_parser.is_mem)
7205           {
7206             i.types[this_operand] |= reg->reg_type & ~BaseIndex;
7207             i.op[this_operand].regs = reg;
7208             i.reg_operands++;
7209           }
7210         else
7211           {
7212             as_bad (_("Invalid use of register"));
7213             return 0;
7214           }
7215
7216         /* Since registers are not part of the displacement string (except
7217            when we're parsing offset operands), we may need to remove any
7218            preceding '+' from the displacement string.  */
7219         if (*intel_parser.disp != '\0'
7220             && !intel_parser.in_offset)
7221           {
7222             char *s = intel_parser.disp;
7223             s += strlen (s) - 1;
7224             if (*s == '+')
7225               *s = '\0';
7226           }
7227
7228         return 1;
7229       }
7230
7231     /* e11  BYTE
7232             | WORD
7233             | DWORD
7234             | FWORD
7235             | QWORD
7236             | TBYTE
7237             | OWORD
7238             | XMMWORD  */
7239     case T_BYTE:
7240     case T_WORD:
7241     case T_DWORD:
7242     case T_FWORD:
7243     case T_QWORD:
7244     case T_TBYTE:
7245     case T_XMMWORD:
7246       intel_match_token (cur_token.code);
7247
7248       if (cur_token.code == T_PTR)
7249         return 1;
7250
7251       /* It must have been an identifier.  */
7252       intel_putback_token ();
7253       cur_token.code = T_ID;
7254       /* FALLTHRU */
7255
7256     /* e11  id
7257             | constant  */
7258     case T_ID:
7259       if (!intel_parser.in_offset && intel_parser.is_mem <= 0)
7260         {
7261           symbolS *symbolP;
7262
7263           /* The identifier represents a memory reference only if it's not
7264              preceded by an offset modifier and if it's not an equate.  */
7265           symbolP = symbol_find(cur_token.str);
7266           if (!symbolP || S_GET_SEGMENT(symbolP) != absolute_section)
7267             intel_parser.is_mem = 1;
7268         }
7269         /* FALLTHRU */
7270
7271     case T_CONST:
7272     case '-':
7273     case '+':
7274       {
7275         char *save_str, sign = 0;
7276
7277         /* Allow constants that start with `+' or `-'.  */
7278         if (cur_token.code == '-' || cur_token.code == '+')
7279           {
7280             sign = cur_token.code;
7281             intel_match_token (cur_token.code);
7282             if (cur_token.code != T_CONST)
7283               {
7284                 as_bad (_("Syntax error: Expecting a constant, got `%s'"),
7285                         cur_token.str);
7286                 return 0;
7287               }
7288           }
7289
7290         save_str = (char *) xmalloc (strlen (cur_token.str) + 2);
7291         strcpy (save_str + !!sign, cur_token.str);
7292         if (sign)
7293           *save_str = sign;
7294
7295         /* Get the next token to check for register scaling.  */
7296         intel_match_token (cur_token.code);
7297
7298         /* Check if this constant is a scaling factor for an index register.  */
7299         if (cur_token.code == '*')
7300           {
7301             if (intel_match_token ('*') && cur_token.code == T_REG)
7302               {
7303                 const reg_entry *reg = cur_token.reg;
7304
7305                 if (!intel_parser.in_bracket)
7306                   {
7307                     as_bad (_("Register scaling only allowed in memory operands"));
7308                     return 0;
7309                   }
7310
7311                 if (reg->reg_type & Reg16) /* Disallow things like [1*si]. */
7312                   reg = i386_regtab + REGNAM_AX + 4; /* sp is invalid as index */
7313                 else if (i.index_reg)
7314                   reg = i386_regtab + REGNAM_EAX + 4; /* esp is invalid as index */
7315
7316                 /* The constant is followed by `* reg', so it must be
7317                    a valid scale.  */
7318                 i.index_reg = reg;
7319                 i.types[this_operand] |= BaseIndex;
7320
7321                 /* Set the scale after setting the register (otherwise,
7322                    i386_scale will complain)  */
7323                 if (!i386_scale (save_str))
7324                   return 0;
7325                 intel_match_token (T_REG);
7326
7327                 /* Since registers are not part of the displacement
7328                    string, we may need to remove any preceding '+' from
7329                    the displacement string.  */
7330                 if (*intel_parser.disp != '\0')
7331                   {
7332                     char *s = intel_parser.disp;
7333                     s += strlen (s) - 1;
7334                     if (*s == '+')
7335                       *s = '\0';
7336                   }
7337
7338                 free (save_str);
7339
7340                 return 1;
7341               }
7342
7343             /* The constant was not used for register scaling. Since we have
7344                already consumed the token following `*' we now need to put it
7345                back in the stream.  */
7346             intel_putback_token ();
7347           }
7348
7349         /* Add the constant to the displacement string.  */
7350         strcat (intel_parser.disp, save_str);
7351         free (save_str);
7352
7353         return 1;
7354       }
7355     }
7356
7357   as_bad (_("Unrecognized token '%s'"), cur_token.str);
7358   return 0;
7359 }
7360
7361 /* Match the given token against cur_token. If they match, read the next
7362    token from the operand string.  */
7363 static int
7364 intel_match_token (code)
7365      int code;
7366 {
7367   if (cur_token.code == code)
7368     {
7369       intel_get_token ();
7370       return 1;
7371     }
7372   else
7373     {
7374       as_bad (_("Unexpected token `%s'"), cur_token.str);
7375       return 0;
7376     }
7377 }
7378
7379 /* Read a new token from intel_parser.op_string and store it in cur_token.  */
7380 static void
7381 intel_get_token ()
7382 {
7383   char *end_op;
7384   const reg_entry *reg;
7385   struct intel_token new_token;
7386
7387   new_token.code = T_NIL;
7388   new_token.reg = NULL;
7389   new_token.str = NULL;
7390
7391   /* Free the memory allocated to the previous token and move
7392      cur_token to prev_token.  */
7393   if (prev_token.str)
7394     free (prev_token.str);
7395
7396   prev_token = cur_token;
7397
7398   /* Skip whitespace.  */
7399   while (is_space_char (*intel_parser.op_string))
7400     intel_parser.op_string++;
7401
7402   /* Return an empty token if we find nothing else on the line.  */
7403   if (*intel_parser.op_string == '\0')
7404     {
7405       cur_token = new_token;
7406       return;
7407     }
7408
7409   /* The new token cannot be larger than the remainder of the operand
7410      string.  */
7411   new_token.str = (char *) xmalloc (strlen (intel_parser.op_string) + 1);
7412   new_token.str[0] = '\0';
7413
7414   if (strchr ("0123456789", *intel_parser.op_string))
7415     {
7416       char *p = new_token.str;
7417       char *q = intel_parser.op_string;
7418       new_token.code = T_CONST;
7419
7420       /* Allow any kind of identifier char to encompass floating point and
7421          hexadecimal numbers.  */
7422       while (is_identifier_char (*q))
7423         *p++ = *q++;
7424       *p = '\0';
7425
7426       /* Recognize special symbol names [0-9][bf].  */
7427       if (strlen (intel_parser.op_string) == 2
7428           && (intel_parser.op_string[1] == 'b'
7429               || intel_parser.op_string[1] == 'f'))
7430         new_token.code = T_ID;
7431     }
7432
7433   else if ((reg = parse_register (intel_parser.op_string, &end_op)) != NULL)
7434     {
7435       size_t len = end_op - intel_parser.op_string;
7436
7437       new_token.code = T_REG;
7438       new_token.reg = reg;
7439
7440       memcpy (new_token.str, intel_parser.op_string, len);
7441       new_token.str[len] = '\0';
7442     }
7443
7444   else if (is_identifier_char (*intel_parser.op_string))
7445     {
7446       char *p = new_token.str;
7447       char *q = intel_parser.op_string;
7448
7449       /* A '.' or '$' followed by an identifier char is an identifier.
7450          Otherwise, it's operator '.' followed by an expression.  */
7451       if ((*q == '.' || *q == '$') && !is_identifier_char (*(q + 1)))
7452         {
7453           new_token.code = '.';
7454           new_token.str[0] = '.';
7455           new_token.str[1] = '\0';
7456         }
7457       else
7458         {
7459           while (is_identifier_char (*q) || *q == '@')
7460             *p++ = *q++;
7461           *p = '\0';
7462
7463           if (strcasecmp (new_token.str, "NOT") == 0)
7464             new_token.code = '~';
7465
7466           else if (strcasecmp (new_token.str, "MOD") == 0)
7467             new_token.code = '%';
7468
7469           else if (strcasecmp (new_token.str, "AND") == 0)
7470             new_token.code = '&';
7471
7472           else if (strcasecmp (new_token.str, "OR") == 0)
7473             new_token.code = '|';
7474
7475           else if (strcasecmp (new_token.str, "XOR") == 0)
7476             new_token.code = '^';
7477
7478           else if (strcasecmp (new_token.str, "SHL") == 0)
7479             new_token.code = T_SHL;
7480
7481           else if (strcasecmp (new_token.str, "SHR") == 0)
7482             new_token.code = T_SHR;
7483
7484           else if (strcasecmp (new_token.str, "BYTE") == 0)
7485             new_token.code = T_BYTE;
7486
7487           else if (strcasecmp (new_token.str, "WORD") == 0)
7488             new_token.code = T_WORD;
7489
7490           else if (strcasecmp (new_token.str, "DWORD") == 0)
7491             new_token.code = T_DWORD;
7492
7493           else if (strcasecmp (new_token.str, "FWORD") == 0)
7494             new_token.code = T_FWORD;
7495
7496           else if (strcasecmp (new_token.str, "QWORD") == 0)
7497             new_token.code = T_QWORD;
7498
7499           else if (strcasecmp (new_token.str, "TBYTE") == 0
7500                    /* XXX remove (gcc still uses it) */
7501                    || strcasecmp (new_token.str, "XWORD") == 0)
7502             new_token.code = T_TBYTE;
7503
7504           else if (strcasecmp (new_token.str, "XMMWORD") == 0
7505                    || strcasecmp (new_token.str, "OWORD") == 0)
7506             new_token.code = T_XMMWORD;
7507
7508           else if (strcasecmp (new_token.str, "PTR") == 0)
7509             new_token.code = T_PTR;
7510
7511           else if (strcasecmp (new_token.str, "SHORT") == 0)
7512             new_token.code = T_SHORT;
7513
7514           else if (strcasecmp (new_token.str, "OFFSET") == 0)
7515             {
7516               new_token.code = T_OFFSET;
7517
7518               /* ??? This is not mentioned in the MASM grammar but gcc
7519                      makes use of it with -mintel-syntax.  OFFSET may be
7520                      followed by FLAT:  */
7521               if (strncasecmp (q, " FLAT:", 6) == 0)
7522                 strcat (new_token.str, " FLAT:");
7523             }
7524
7525           /* ??? This is not mentioned in the MASM grammar.  */
7526           else if (strcasecmp (new_token.str, "FLAT") == 0)
7527             {
7528               new_token.code = T_OFFSET;
7529               if (*q == ':')
7530                 strcat (new_token.str, ":");
7531               else
7532                 as_bad (_("`:' expected"));
7533             }
7534
7535           else
7536             new_token.code = T_ID;
7537         }
7538     }
7539
7540   else if (strchr ("+-/*%|&^:[]()~", *intel_parser.op_string))
7541     {
7542       new_token.code = *intel_parser.op_string;
7543       new_token.str[0] = *intel_parser.op_string;
7544       new_token.str[1] = '\0';
7545     }
7546
7547   else if (strchr ("<>", *intel_parser.op_string)
7548            && *intel_parser.op_string == *(intel_parser.op_string + 1))
7549     {
7550       new_token.code = *intel_parser.op_string == '<' ? T_SHL : T_SHR;
7551       new_token.str[0] = *intel_parser.op_string;
7552       new_token.str[1] = *intel_parser.op_string;
7553       new_token.str[2] = '\0';
7554     }
7555
7556   else
7557     as_bad (_("Unrecognized token `%s'"), intel_parser.op_string);
7558
7559   intel_parser.op_string += strlen (new_token.str);
7560   cur_token = new_token;
7561 }
7562
7563 /* Put cur_token back into the token stream and make cur_token point to
7564    prev_token.  */
7565 static void
7566 intel_putback_token ()
7567 {
7568   if (cur_token.code != T_NIL)
7569     {
7570       intel_parser.op_string -= strlen (cur_token.str);
7571       free (cur_token.str);
7572     }
7573   cur_token = prev_token;
7574
7575   /* Forget prev_token.  */
7576   prev_token.code = T_NIL;
7577   prev_token.reg = NULL;
7578   prev_token.str = NULL;
7579 }
7580
7581 int
7582 tc_x86_regname_to_dw2regnum (char *regname)
7583 {
7584   unsigned int regnum;
7585   unsigned int regnames_count;
7586   static const char *const regnames_32[] =
7587     {
7588       "eax", "ecx", "edx", "ebx",
7589       "esp", "ebp", "esi", "edi",
7590       "eip", "eflags", NULL,
7591       "st0", "st1", "st2", "st3",
7592       "st4", "st5", "st6", "st7",
7593       NULL, NULL,
7594       "xmm0", "xmm1", "xmm2", "xmm3",
7595       "xmm4", "xmm5", "xmm6", "xmm7",
7596       "mm0", "mm1", "mm2", "mm3",
7597       "mm4", "mm5", "mm6", "mm7",
7598       "fcw", "fsw", "mxcsr",
7599       "es", "cs", "ss", "ds", "fs", "gs", NULL, NULL,
7600       "tr", "ldtr"
7601     };
7602   static const char *const regnames_64[] =
7603     {
7604       "rax", "rdx", "rcx", "rbx",
7605       "rsi", "rdi", "rbp", "rsp",
7606       "r8",  "r9",  "r10", "r11",
7607       "r12", "r13", "r14", "r15",
7608       "rip",
7609       "xmm0",  "xmm1",  "xmm2",  "xmm3",
7610       "xmm4",  "xmm5",  "xmm6",  "xmm7",
7611       "xmm8",  "xmm9",  "xmm10", "xmm11",
7612       "xmm12", "xmm13", "xmm14", "xmm15",
7613       "st0", "st1", "st2", "st3",
7614       "st4", "st5", "st6", "st7",
7615       "mm0", "mm1", "mm2", "mm3",
7616       "mm4", "mm5", "mm6", "mm7",
7617       "rflags",
7618       "es", "cs", "ss", "ds", "fs", "gs", NULL, NULL,
7619       "fs.base", "gs.base", NULL, NULL,
7620       "tr", "ldtr",
7621       "mxcsr", "fcw", "fsw"
7622     };
7623   const char *const *regnames;
7624
7625   if (flag_code == CODE_64BIT)
7626     {
7627       regnames = regnames_64;
7628       regnames_count = ARRAY_SIZE (regnames_64);
7629     }
7630   else
7631     {
7632       regnames = regnames_32;
7633       regnames_count = ARRAY_SIZE (regnames_32);
7634     }
7635
7636   for (regnum = 0; regnum < regnames_count; regnum++)
7637     if (regnames[regnum] != NULL
7638         && strcmp (regname, regnames[regnum]) == 0)
7639       return regnum;
7640
7641   return -1;
7642 }
7643
7644 void
7645 tc_x86_frame_initial_instructions (void)
7646 {
7647   static unsigned int sp_regno;
7648
7649   if (!sp_regno)
7650     sp_regno = tc_x86_regname_to_dw2regnum (flag_code == CODE_64BIT
7651                                             ? "rsp" : "esp");
7652
7653   cfi_add_CFA_def_cfa (sp_regno, -x86_cie_data_alignment);
7654   cfi_add_CFA_offset (x86_dwarf2_return_column, x86_cie_data_alignment);
7655 }
7656
7657 int
7658 i386_elf_section_type (const char *str, size_t len)
7659 {
7660   if (flag_code == CODE_64BIT
7661       && len == sizeof ("unwind") - 1
7662       && strncmp (str, "unwind", 6) == 0)
7663     return SHT_X86_64_UNWIND;
7664
7665   return -1;
7666 }
7667
7668 #ifdef TE_PE
7669 void
7670 tc_pe_dwarf2_emit_offset (symbolS *symbol, unsigned int size)
7671 {
7672   expressionS expr;
7673
7674   expr.X_op = O_secrel;
7675   expr.X_add_symbol = symbol;
7676   expr.X_add_number = 0;
7677   emit_expr (&expr, size);
7678 }
7679 #endif
7680
7681 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
7682 /* For ELF on x86-64, add support for SHF_X86_64_LARGE.  */
7683
7684 int
7685 x86_64_section_letter (int letter, char **ptr_msg)
7686 {
7687   if (flag_code == CODE_64BIT)
7688     {
7689       if (letter == 'l')
7690         return SHF_X86_64_LARGE;
7691
7692       *ptr_msg = _("Bad .section directive: want a,l,w,x,M,S,G,T in string");
7693     }
7694   else
7695     *ptr_msg = _("Bad .section directive: want a,w,x,M,S,G,T in string");
7696   return -1;
7697 }
7698
7699 int
7700 x86_64_section_word (char *str, size_t len)
7701 {
7702   if (len == 5 && flag_code == CODE_64BIT && strncmp (str, "large", 5) == 0)
7703     return SHF_X86_64_LARGE;
7704
7705   return -1;
7706 }
7707
7708 static void
7709 handle_large_common (int small ATTRIBUTE_UNUSED)
7710 {
7711   if (flag_code != CODE_64BIT)
7712     {
7713       s_comm_internal (0, elf_common_parse);
7714       as_warn (_(".largecomm supported only in 64bit mode, producing .comm"));
7715     }
7716   else
7717     {
7718       static segT lbss_section;
7719       asection *saved_com_section_ptr = elf_com_section_ptr;
7720       asection *saved_bss_section = bss_section;
7721
7722       if (lbss_section == NULL)
7723         {
7724           flagword applicable;
7725           segT seg = now_seg;
7726           subsegT subseg = now_subseg;
7727
7728           /* The .lbss section is for local .largecomm symbols.  */
7729           lbss_section = subseg_new (".lbss", 0);
7730           applicable = bfd_applicable_section_flags (stdoutput);
7731           bfd_set_section_flags (stdoutput, lbss_section,
7732                                  applicable & SEC_ALLOC);
7733           seg_info (lbss_section)->bss = 1;
7734
7735           subseg_set (seg, subseg);
7736         }
7737
7738       elf_com_section_ptr = &_bfd_elf_large_com_section;
7739       bss_section = lbss_section;
7740
7741       s_comm_internal (0, elf_common_parse);
7742
7743       elf_com_section_ptr = saved_com_section_ptr;
7744       bss_section = saved_bss_section;
7745     }
7746 }
7747 #endif /* OBJ_ELF || OBJ_MAYBE_ELF */