x86: drop {X,Y,Z}MMWORD_MNEM_SUFFIX
[external/binutils.git] / gas / config / tc-i386.c
1 /* tc-i386.c -- Assemble code for the Intel 80386
2    Copyright (C) 1989-2018 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This file is part of GAS, the GNU Assembler.
5
6    GAS is free software; you can redistribute it and/or modify
7    it under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9    any later version.
10
11    GAS is distributed in the hope that it will be useful,
12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14    GNU General Public License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    along with GAS; see the file COPYING.  If not, write to the Free
18    Software Foundation, 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston, MA
19    02110-1301, USA.  */
20
21 /* Intel 80386 machine specific gas.
22    Written by Eliot Dresselhaus (eliot@mgm.mit.edu).
23    x86_64 support by Jan Hubicka (jh@suse.cz)
24    VIA PadLock support by Michal Ludvig (mludvig@suse.cz)
25    Bugs & suggestions are completely welcome.  This is free software.
26    Please help us make it better.  */
27
28 #include "as.h"
29 #include "safe-ctype.h"
30 #include "subsegs.h"
31 #include "dwarf2dbg.h"
32 #include "dw2gencfi.h"
33 #include "elf/x86-64.h"
34 #include "opcodes/i386-init.h"
35
36 #ifndef REGISTER_WARNINGS
37 #define REGISTER_WARNINGS 1
38 #endif
39
40 #ifndef INFER_ADDR_PREFIX
41 #define INFER_ADDR_PREFIX 1
42 #endif
43
44 #ifndef DEFAULT_ARCH
45 #define DEFAULT_ARCH "i386"
46 #endif
47
48 #ifndef INLINE
49 #if __GNUC__ >= 2
50 #define INLINE __inline__
51 #else
52 #define INLINE
53 #endif
54 #endif
55
56 /* Prefixes will be emitted in the order defined below.
57    WAIT_PREFIX must be the first prefix since FWAIT is really is an
58    instruction, and so must come before any prefixes.
59    The preferred prefix order is SEG_PREFIX, ADDR_PREFIX, DATA_PREFIX,
60    REP_PREFIX/HLE_PREFIX, LOCK_PREFIX.  */
61 #define WAIT_PREFIX     0
62 #define SEG_PREFIX      1
63 #define ADDR_PREFIX     2
64 #define DATA_PREFIX     3
65 #define REP_PREFIX      4
66 #define HLE_PREFIX      REP_PREFIX
67 #define BND_PREFIX      REP_PREFIX
68 #define LOCK_PREFIX     5
69 #define REX_PREFIX      6       /* must come last.  */
70 #define MAX_PREFIXES    7       /* max prefixes per opcode */
71
72 /* we define the syntax here (modulo base,index,scale syntax) */
73 #define REGISTER_PREFIX '%'
74 #define IMMEDIATE_PREFIX '$'
75 #define ABSOLUTE_PREFIX '*'
76
77 /* these are the instruction mnemonic suffixes in AT&T syntax or
78    memory operand size in Intel syntax.  */
79 #define WORD_MNEM_SUFFIX  'w'
80 #define BYTE_MNEM_SUFFIX  'b'
81 #define SHORT_MNEM_SUFFIX 's'
82 #define LONG_MNEM_SUFFIX  'l'
83 #define QWORD_MNEM_SUFFIX  'q'
84 /* Intel Syntax.  Use a non-ascii letter since since it never appears
85    in instructions.  */
86 #define LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX '\1'
87
88 #define END_OF_INSN '\0'
89
90 /*
91   'templates' is for grouping together 'template' structures for opcodes
92   of the same name.  This is only used for storing the insns in the grand
93   ole hash table of insns.
94   The templates themselves start at START and range up to (but not including)
95   END.
96   */
97 typedef struct
98 {
99   const insn_template *start;
100   const insn_template *end;
101 }
102 templates;
103
104 /* 386 operand encoding bytes:  see 386 book for details of this.  */
105 typedef struct
106 {
107   unsigned int regmem;  /* codes register or memory operand */
108   unsigned int reg;     /* codes register operand (or extended opcode) */
109   unsigned int mode;    /* how to interpret regmem & reg */
110 }
111 modrm_byte;
112
113 /* x86-64 extension prefix.  */
114 typedef int rex_byte;
115
116 /* 386 opcode byte to code indirect addressing.  */
117 typedef struct
118 {
119   unsigned base;
120   unsigned index;
121   unsigned scale;
122 }
123 sib_byte;
124
125 /* x86 arch names, types and features */
126 typedef struct
127 {
128   const char *name;             /* arch name */
129   unsigned int len;             /* arch string length */
130   enum processor_type type;     /* arch type */
131   i386_cpu_flags flags;         /* cpu feature flags */
132   unsigned int skip;            /* show_arch should skip this. */
133 }
134 arch_entry;
135
136 /* Used to turn off indicated flags.  */
137 typedef struct
138 {
139   const char *name;             /* arch name */
140   unsigned int len;             /* arch string length */
141   i386_cpu_flags flags;         /* cpu feature flags */
142 }
143 noarch_entry;
144
145 static void update_code_flag (int, int);
146 static void set_code_flag (int);
147 static void set_16bit_gcc_code_flag (int);
148 static void set_intel_syntax (int);
149 static void set_intel_mnemonic (int);
150 static void set_allow_index_reg (int);
151 static void set_check (int);
152 static void set_cpu_arch (int);
153 #ifdef TE_PE
154 static void pe_directive_secrel (int);
155 #endif
156 static void signed_cons (int);
157 static char *output_invalid (int c);
158 static int i386_finalize_immediate (segT, expressionS *, i386_operand_type,
159                                     const char *);
160 static int i386_finalize_displacement (segT, expressionS *, i386_operand_type,
161                                        const char *);
162 static int i386_att_operand (char *);
163 static int i386_intel_operand (char *, int);
164 static int i386_intel_simplify (expressionS *);
165 static int i386_intel_parse_name (const char *, expressionS *);
166 static const reg_entry *parse_register (char *, char **);
167 static char *parse_insn (char *, char *);
168 static char *parse_operands (char *, const char *);
169 static void swap_operands (void);
170 static void swap_2_operands (int, int);
171 static void optimize_imm (void);
172 static void optimize_disp (void);
173 static const insn_template *match_template (char);
174 static int check_string (void);
175 static int process_suffix (void);
176 static int check_byte_reg (void);
177 static int check_long_reg (void);
178 static int check_qword_reg (void);
179 static int check_word_reg (void);
180 static int finalize_imm (void);
181 static int process_operands (void);
182 static const seg_entry *build_modrm_byte (void);
183 static void output_insn (void);
184 static void output_imm (fragS *, offsetT);
185 static void output_disp (fragS *, offsetT);
186 #ifndef I386COFF
187 static void s_bss (int);
188 #endif
189 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
190 static void handle_large_common (int small ATTRIBUTE_UNUSED);
191 #endif
192
193 static const char *default_arch = DEFAULT_ARCH;
194
195 /* This struct describes rounding control and SAE in the instruction.  */
196 struct RC_Operation
197 {
198   enum rc_type
199     {
200       rne = 0,
201       rd,
202       ru,
203       rz,
204       saeonly
205     } type;
206   int operand;
207 };
208
209 static struct RC_Operation rc_op;
210
211 /* The struct describes masking, applied to OPERAND in the instruction.
212    MASK is a pointer to the corresponding mask register.  ZEROING tells
213    whether merging or zeroing mask is used.  */
214 struct Mask_Operation
215 {
216   const reg_entry *mask;
217   unsigned int zeroing;
218   /* The operand where this operation is associated.  */
219   int operand;
220 };
221
222 static struct Mask_Operation mask_op;
223
224 /* The struct describes broadcasting, applied to OPERAND.  FACTOR is
225    broadcast factor.  */
226 struct Broadcast_Operation
227 {
228   /* Type of broadcast: no broadcast, {1to8}, or {1to16}.  */
229   int type;
230
231   /* Index of broadcasted operand.  */
232   int operand;
233 };
234
235 static struct Broadcast_Operation broadcast_op;
236
237 /* VEX prefix.  */
238 typedef struct
239 {
240   /* VEX prefix is either 2 byte or 3 byte.  EVEX is 4 byte.  */
241   unsigned char bytes[4];
242   unsigned int length;
243   /* Destination or source register specifier.  */
244   const reg_entry *register_specifier;
245 } vex_prefix;
246
247 /* 'md_assemble ()' gathers together information and puts it into a
248    i386_insn.  */
249
250 union i386_op
251   {
252     expressionS *disps;
253     expressionS *imms;
254     const reg_entry *regs;
255   };
256
257 enum i386_error
258   {
259     operand_size_mismatch,
260     operand_type_mismatch,
261     register_type_mismatch,
262     number_of_operands_mismatch,
263     invalid_instruction_suffix,
264     bad_imm4,
265     old_gcc_only,
266     unsupported_with_intel_mnemonic,
267     unsupported_syntax,
268     unsupported,
269     invalid_vsib_address,
270     invalid_vector_register_set,
271     unsupported_vector_index_register,
272     unsupported_broadcast,
273     broadcast_not_on_src_operand,
274     broadcast_needed,
275     unsupported_masking,
276     mask_not_on_destination,
277     no_default_mask,
278     unsupported_rc_sae,
279     rc_sae_operand_not_last_imm,
280     invalid_register_operand,
281   };
282
283 struct _i386_insn
284   {
285     /* TM holds the template for the insn were currently assembling.  */
286     insn_template tm;
287
288     /* SUFFIX holds the instruction size suffix for byte, word, dword
289        or qword, if given.  */
290     char suffix;
291
292     /* OPERANDS gives the number of given operands.  */
293     unsigned int operands;
294
295     /* REG_OPERANDS, DISP_OPERANDS, MEM_OPERANDS, IMM_OPERANDS give the number
296        of given register, displacement, memory operands and immediate
297        operands.  */
298     unsigned int reg_operands, disp_operands, mem_operands, imm_operands;
299
300     /* TYPES [i] is the type (see above #defines) which tells us how to
301        use OP[i] for the corresponding operand.  */
302     i386_operand_type types[MAX_OPERANDS];
303
304     /* Displacement expression, immediate expression, or register for each
305        operand.  */
306     union i386_op op[MAX_OPERANDS];
307
308     /* Flags for operands.  */
309     unsigned int flags[MAX_OPERANDS];
310 #define Operand_PCrel 1
311
312     /* Relocation type for operand */
313     enum bfd_reloc_code_real reloc[MAX_OPERANDS];
314
315     /* BASE_REG, INDEX_REG, and LOG2_SCALE_FACTOR are used to encode
316        the base index byte below.  */
317     const reg_entry *base_reg;
318     const reg_entry *index_reg;
319     unsigned int log2_scale_factor;
320
321     /* SEG gives the seg_entries of this insn.  They are zero unless
322        explicit segment overrides are given.  */
323     const seg_entry *seg[2];
324
325     /* Copied first memory operand string, for re-checking.  */
326     char *memop1_string;
327
328     /* PREFIX holds all the given prefix opcodes (usually null).
329        PREFIXES is the number of prefix opcodes.  */
330     unsigned int prefixes;
331     unsigned char prefix[MAX_PREFIXES];
332
333     /* RM and SIB are the modrm byte and the sib byte where the
334        addressing modes of this insn are encoded.  */
335     modrm_byte rm;
336     rex_byte rex;
337     rex_byte vrex;
338     sib_byte sib;
339     vex_prefix vex;
340
341     /* Masking attributes.  */
342     struct Mask_Operation *mask;
343
344     /* Rounding control and SAE attributes.  */
345     struct RC_Operation *rounding;
346
347     /* Broadcasting attributes.  */
348     struct Broadcast_Operation *broadcast;
349
350     /* Compressed disp8*N attribute.  */
351     unsigned int memshift;
352
353     /* Prefer load or store in encoding.  */
354     enum
355       {
356         dir_encoding_default = 0,
357         dir_encoding_load,
358         dir_encoding_store
359       } dir_encoding;
360
361     /* Prefer 8bit or 32bit displacement in encoding.  */
362     enum
363       {
364         disp_encoding_default = 0,
365         disp_encoding_8bit,
366         disp_encoding_32bit
367       } disp_encoding;
368
369     /* Prefer the REX byte in encoding.  */
370     bfd_boolean rex_encoding;
371
372     /* Disable instruction size optimization.  */
373     bfd_boolean no_optimize;
374
375     /* How to encode vector instructions.  */
376     enum
377       {
378         vex_encoding_default = 0,
379         vex_encoding_vex2,
380         vex_encoding_vex3,
381         vex_encoding_evex
382       } vec_encoding;
383
384     /* REP prefix.  */
385     const char *rep_prefix;
386
387     /* HLE prefix.  */
388     const char *hle_prefix;
389
390     /* Have BND prefix.  */
391     const char *bnd_prefix;
392
393     /* Have NOTRACK prefix.  */
394     const char *notrack_prefix;
395
396     /* Error message.  */
397     enum i386_error error;
398   };
399
400 typedef struct _i386_insn i386_insn;
401
402 /* Link RC type with corresponding string, that'll be looked for in
403    asm.  */
404 struct RC_name
405 {
406   enum rc_type type;
407   const char *name;
408   unsigned int len;
409 };
410
411 static const struct RC_name RC_NamesTable[] =
412 {
413   {  rne, STRING_COMMA_LEN ("rn-sae") },
414   {  rd,  STRING_COMMA_LEN ("rd-sae") },
415   {  ru,  STRING_COMMA_LEN ("ru-sae") },
416   {  rz,  STRING_COMMA_LEN ("rz-sae") },
417   {  saeonly,  STRING_COMMA_LEN ("sae") },
418 };
419
420 /* List of chars besides those in app.c:symbol_chars that can start an
421    operand.  Used to prevent the scrubber eating vital white-space.  */
422 const char extra_symbol_chars[] = "*%-([{}"
423 #ifdef LEX_AT
424         "@"
425 #endif
426 #ifdef LEX_QM
427         "?"
428 #endif
429         ;
430
431 #if (defined (TE_I386AIX)                               \
432      || ((defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)) \
433          && !defined (TE_GNU)                           \
434          && !defined (TE_LINUX)                         \
435          && !defined (TE_NACL)                          \
436          && !defined (TE_NETWARE)                       \
437          && !defined (TE_FreeBSD)                       \
438          && !defined (TE_DragonFly)                     \
439          && !defined (TE_NetBSD)))
440 /* This array holds the chars that always start a comment.  If the
441    pre-processor is disabled, these aren't very useful.  The option
442    --divide will remove '/' from this list.  */
443 const char *i386_comment_chars = "#/";
444 #define SVR4_COMMENT_CHARS 1
445 #define PREFIX_SEPARATOR '\\'
446
447 #else
448 const char *i386_comment_chars = "#";
449 #define PREFIX_SEPARATOR '/'
450 #endif
451
452 /* This array holds the chars that only start a comment at the beginning of
453    a line.  If the line seems to have the form '# 123 filename'
454    .line and .file directives will appear in the pre-processed output.
455    Note that input_file.c hand checks for '#' at the beginning of the
456    first line of the input file.  This is because the compiler outputs
457    #NO_APP at the beginning of its output.
458    Also note that comments started like this one will always work if
459    '/' isn't otherwise defined.  */
460 const char line_comment_chars[] = "#/";
461
462 const char line_separator_chars[] = ";";
463
464 /* Chars that can be used to separate mant from exp in floating point
465    nums.  */
466 const char EXP_CHARS[] = "eE";
467
468 /* Chars that mean this number is a floating point constant
469    As in 0f12.456
470    or    0d1.2345e12.  */
471 const char FLT_CHARS[] = "fFdDxX";
472
473 /* Tables for lexical analysis.  */
474 static char mnemonic_chars[256];
475 static char register_chars[256];
476 static char operand_chars[256];
477 static char identifier_chars[256];
478 static char digit_chars[256];
479
480 /* Lexical macros.  */
481 #define is_mnemonic_char(x) (mnemonic_chars[(unsigned char) x])
482 #define is_operand_char(x) (operand_chars[(unsigned char) x])
483 #define is_register_char(x) (register_chars[(unsigned char) x])
484 #define is_space_char(x) ((x) == ' ')
485 #define is_identifier_char(x) (identifier_chars[(unsigned char) x])
486 #define is_digit_char(x) (digit_chars[(unsigned char) x])
487
488 /* All non-digit non-letter characters that may occur in an operand.  */
489 static char operand_special_chars[] = "%$-+(,)*._~/<>|&^!:[@]";
490
491 /* md_assemble() always leaves the strings it's passed unaltered.  To
492    effect this we maintain a stack of saved characters that we've smashed
493    with '\0's (indicating end of strings for various sub-fields of the
494    assembler instruction).  */
495 static char save_stack[32];
496 static char *save_stack_p;
497 #define END_STRING_AND_SAVE(s) \
498         do { *save_stack_p++ = *(s); *(s) = '\0'; } while (0)
499 #define RESTORE_END_STRING(s) \
500         do { *(s) = *--save_stack_p; } while (0)
501
502 /* The instruction we're assembling.  */
503 static i386_insn i;
504
505 /* Possible templates for current insn.  */
506 static const templates *current_templates;
507
508 /* Per instruction expressionS buffers: max displacements & immediates.  */
509 static expressionS disp_expressions[MAX_MEMORY_OPERANDS];
510 static expressionS im_expressions[MAX_IMMEDIATE_OPERANDS];
511
512 /* Current operand we are working on.  */
513 static int this_operand = -1;
514
515 /* We support four different modes.  FLAG_CODE variable is used to distinguish
516    these.  */
517
518 enum flag_code {
519         CODE_32BIT,
520         CODE_16BIT,
521         CODE_64BIT };
522
523 static enum flag_code flag_code;
524 static unsigned int object_64bit;
525 static unsigned int disallow_64bit_reloc;
526 static int use_rela_relocations = 0;
527
528 #if ((defined (OBJ_MAYBE_COFF) && defined (OBJ_MAYBE_AOUT)) \
529      || defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) \
530      || defined (TE_PE) || defined (TE_PEP) || defined (OBJ_MACH_O))
531
532 /* The ELF ABI to use.  */
533 enum x86_elf_abi
534 {
535   I386_ABI,
536   X86_64_ABI,
537   X86_64_X32_ABI
538 };
539
540 static enum x86_elf_abi x86_elf_abi = I386_ABI;
541 #endif
542
543 #if defined (TE_PE) || defined (TE_PEP)
544 /* Use big object file format.  */
545 static int use_big_obj = 0;
546 #endif
547
548 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
549 /* 1 if generating code for a shared library.  */
550 static int shared = 0;
551 #endif
552
553 /* 1 for intel syntax,
554    0 if att syntax.  */
555 static int intel_syntax = 0;
556
557 /* 1 for Intel64 ISA,
558    0 if AMD64 ISA.  */
559 static int intel64;
560
561 /* 1 for intel mnemonic,
562    0 if att mnemonic.  */
563 static int intel_mnemonic = !SYSV386_COMPAT;
564
565 /* 1 if support old (<= 2.8.1) versions of gcc.  */
566 static int old_gcc = OLDGCC_COMPAT;
567
568 /* 1 if pseudo registers are permitted.  */
569 static int allow_pseudo_reg = 0;
570
571 /* 1 if register prefix % not required.  */
572 static int allow_naked_reg = 0;
573
574 /* 1 if the assembler should add BND prefix for all control-transferring
575    instructions supporting it, even if this prefix wasn't specified
576    explicitly.  */
577 static int add_bnd_prefix = 0;
578
579 /* 1 if pseudo index register, eiz/riz, is allowed .  */
580 static int allow_index_reg = 0;
581
582 /* 1 if the assembler should ignore LOCK prefix, even if it was
583    specified explicitly.  */
584 static int omit_lock_prefix = 0;
585
586 /* 1 if the assembler should encode lfence, mfence, and sfence as
587    "lock addl $0, (%{re}sp)".  */
588 static int avoid_fence = 0;
589
590 /* 1 if the assembler should generate relax relocations.  */
591
592 static int generate_relax_relocations
593   = DEFAULT_GENERATE_X86_RELAX_RELOCATIONS;
594
595 static enum check_kind
596   {
597     check_none = 0,
598     check_warning,
599     check_error
600   }
601 sse_check, operand_check = check_warning;
602
603 /* Optimization:
604    1. Clear the REX_W bit with register operand if possible.
605    2. Above plus use 128bit vector instruction to clear the full vector
606       register.
607  */
608 static int optimize = 0;
609
610 /* Optimization:
611    1. Clear the REX_W bit with register operand if possible.
612    2. Above plus use 128bit vector instruction to clear the full vector
613       register.
614    3. Above plus optimize "test{q,l,w} $imm8,%r{64,32,16}" to
615       "testb $imm7,%r8".
616  */
617 static int optimize_for_space = 0;
618
619 /* Register prefix used for error message.  */
620 static const char *register_prefix = "%";
621
622 /* Used in 16 bit gcc mode to add an l suffix to call, ret, enter,
623    leave, push, and pop instructions so that gcc has the same stack
624    frame as in 32 bit mode.  */
625 static char stackop_size = '\0';
626
627 /* Non-zero to optimize code alignment.  */
628 int optimize_align_code = 1;
629
630 /* Non-zero to quieten some warnings.  */
631 static int quiet_warnings = 0;
632
633 /* CPU name.  */
634 static const char *cpu_arch_name = NULL;
635 static char *cpu_sub_arch_name = NULL;
636
637 /* CPU feature flags.  */
638 static i386_cpu_flags cpu_arch_flags = CPU_UNKNOWN_FLAGS;
639
640 /* If we have selected a cpu we are generating instructions for.  */
641 static int cpu_arch_tune_set = 0;
642
643 /* Cpu we are generating instructions for.  */
644 enum processor_type cpu_arch_tune = PROCESSOR_UNKNOWN;
645
646 /* CPU feature flags of cpu we are generating instructions for.  */
647 static i386_cpu_flags cpu_arch_tune_flags;
648
649 /* CPU instruction set architecture used.  */
650 enum processor_type cpu_arch_isa = PROCESSOR_UNKNOWN;
651
652 /* CPU feature flags of instruction set architecture used.  */
653 i386_cpu_flags cpu_arch_isa_flags;
654
655 /* If set, conditional jumps are not automatically promoted to handle
656    larger than a byte offset.  */
657 static unsigned int no_cond_jump_promotion = 0;
658
659 /* Encode SSE instructions with VEX prefix.  */
660 static unsigned int sse2avx;
661
662 /* Encode scalar AVX instructions with specific vector length.  */
663 static enum
664   {
665     vex128 = 0,
666     vex256
667   } avxscalar;
668
669 /* Encode scalar EVEX LIG instructions with specific vector length.  */
670 static enum
671   {
672     evexl128 = 0,
673     evexl256,
674     evexl512
675   } evexlig;
676
677 /* Encode EVEX WIG instructions with specific evex.w.  */
678 static enum
679   {
680     evexw0 = 0,
681     evexw1
682   } evexwig;
683
684 /* Value to encode in EVEX RC bits, for SAE-only instructions.  */
685 static enum rc_type evexrcig = rne;
686
687 /* Pre-defined "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_".  */
688 static symbolS *GOT_symbol;
689
690 /* The dwarf2 return column, adjusted for 32 or 64 bit.  */
691 unsigned int x86_dwarf2_return_column;
692
693 /* The dwarf2 data alignment, adjusted for 32 or 64 bit.  */
694 int x86_cie_data_alignment;
695
696 /* Interface to relax_segment.
697    There are 3 major relax states for 386 jump insns because the
698    different types of jumps add different sizes to frags when we're
699    figuring out what sort of jump to choose to reach a given label.  */
700
701 /* Types.  */
702 #define UNCOND_JUMP 0
703 #define COND_JUMP 1
704 #define COND_JUMP86 2
705
706 /* Sizes.  */
707 #define CODE16  1
708 #define SMALL   0
709 #define SMALL16 (SMALL | CODE16)
710 #define BIG     2
711 #define BIG16   (BIG | CODE16)
712
713 #ifndef INLINE
714 #ifdef __GNUC__
715 #define INLINE __inline__
716 #else
717 #define INLINE
718 #endif
719 #endif
720
721 #define ENCODE_RELAX_STATE(type, size) \
722   ((relax_substateT) (((type) << 2) | (size)))
723 #define TYPE_FROM_RELAX_STATE(s) \
724   ((s) >> 2)
725 #define DISP_SIZE_FROM_RELAX_STATE(s) \
726     ((((s) & 3) == BIG ? 4 : (((s) & 3) == BIG16 ? 2 : 1)))
727
728 /* This table is used by relax_frag to promote short jumps to long
729    ones where necessary.  SMALL (short) jumps may be promoted to BIG
730    (32 bit long) ones, and SMALL16 jumps to BIG16 (16 bit long).  We
731    don't allow a short jump in a 32 bit code segment to be promoted to
732    a 16 bit offset jump because it's slower (requires data size
733    prefix), and doesn't work, unless the destination is in the bottom
734    64k of the code segment (The top 16 bits of eip are zeroed).  */
735
736 const relax_typeS md_relax_table[] =
737 {
738   /* The fields are:
739      1) most positive reach of this state,
740      2) most negative reach of this state,
741      3) how many bytes this mode will have in the variable part of the frag
742      4) which index into the table to try if we can't fit into this one.  */
743
744   /* UNCOND_JUMP states.  */
745   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG)},
746   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG16)},
747   /* dword jmp adds 4 bytes to frag:
748      0 extra opcode bytes, 4 displacement bytes.  */
749   {0, 0, 4, 0},
750   /* word jmp adds 2 byte2 to frag:
751      0 extra opcode bytes, 2 displacement bytes.  */
752   {0, 0, 2, 0},
753
754   /* COND_JUMP states.  */
755   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG)},
756   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG16)},
757   /* dword conditionals adds 5 bytes to frag:
758      1 extra opcode byte, 4 displacement bytes.  */
759   {0, 0, 5, 0},
760   /* word conditionals add 3 bytes to frag:
761      1 extra opcode byte, 2 displacement bytes.  */
762   {0, 0, 3, 0},
763
764   /* COND_JUMP86 states.  */
765   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG)},
766   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG16)},
767   /* dword conditionals adds 5 bytes to frag:
768      1 extra opcode byte, 4 displacement bytes.  */
769   {0, 0, 5, 0},
770   /* word conditionals add 4 bytes to frag:
771      1 displacement byte and a 3 byte long branch insn.  */
772   {0, 0, 4, 0}
773 };
774
775 static const arch_entry cpu_arch[] =
776 {
777   /* Do not replace the first two entries - i386_target_format()
778      relies on them being there in this order.  */
779   { STRING_COMMA_LEN ("generic32"), PROCESSOR_GENERIC32,
780     CPU_GENERIC32_FLAGS, 0 },
781   { STRING_COMMA_LEN ("generic64"), PROCESSOR_GENERIC64,
782     CPU_GENERIC64_FLAGS, 0 },
783   { STRING_COMMA_LEN ("i8086"), PROCESSOR_UNKNOWN,
784     CPU_NONE_FLAGS, 0 },
785   { STRING_COMMA_LEN ("i186"), PROCESSOR_UNKNOWN,
786     CPU_I186_FLAGS, 0 },
787   { STRING_COMMA_LEN ("i286"), PROCESSOR_UNKNOWN,
788     CPU_I286_FLAGS, 0 },
789   { STRING_COMMA_LEN ("i386"), PROCESSOR_I386,
790     CPU_I386_FLAGS, 0 },
791   { STRING_COMMA_LEN ("i486"), PROCESSOR_I486,
792     CPU_I486_FLAGS, 0 },
793   { STRING_COMMA_LEN ("i586"), PROCESSOR_PENTIUM,
794     CPU_I586_FLAGS, 0 },
795   { STRING_COMMA_LEN ("i686"), PROCESSOR_PENTIUMPRO,
796     CPU_I686_FLAGS, 0 },
797   { STRING_COMMA_LEN ("pentium"), PROCESSOR_PENTIUM,
798     CPU_I586_FLAGS, 0 },
799   { STRING_COMMA_LEN ("pentiumpro"), PROCESSOR_PENTIUMPRO,
800     CPU_PENTIUMPRO_FLAGS, 0 },
801   { STRING_COMMA_LEN ("pentiumii"), PROCESSOR_PENTIUMPRO,
802     CPU_P2_FLAGS, 0 },
803   { STRING_COMMA_LEN ("pentiumiii"),PROCESSOR_PENTIUMPRO,
804     CPU_P3_FLAGS, 0 },
805   { STRING_COMMA_LEN ("pentium4"), PROCESSOR_PENTIUM4,
806     CPU_P4_FLAGS, 0 },
807   { STRING_COMMA_LEN ("prescott"), PROCESSOR_NOCONA,
808     CPU_CORE_FLAGS, 0 },
809   { STRING_COMMA_LEN ("nocona"), PROCESSOR_NOCONA,
810     CPU_NOCONA_FLAGS, 0 },
811   { STRING_COMMA_LEN ("yonah"), PROCESSOR_CORE,
812     CPU_CORE_FLAGS, 1 },
813   { STRING_COMMA_LEN ("core"), PROCESSOR_CORE,
814     CPU_CORE_FLAGS, 0 },
815   { STRING_COMMA_LEN ("merom"), PROCESSOR_CORE2,
816     CPU_CORE2_FLAGS, 1 },
817   { STRING_COMMA_LEN ("core2"), PROCESSOR_CORE2,
818     CPU_CORE2_FLAGS, 0 },
819   { STRING_COMMA_LEN ("corei7"), PROCESSOR_COREI7,
820     CPU_COREI7_FLAGS, 0 },
821   { STRING_COMMA_LEN ("l1om"), PROCESSOR_L1OM,
822     CPU_L1OM_FLAGS, 0 },
823   { STRING_COMMA_LEN ("k1om"), PROCESSOR_K1OM,
824     CPU_K1OM_FLAGS, 0 },
825   { STRING_COMMA_LEN ("iamcu"), PROCESSOR_IAMCU,
826     CPU_IAMCU_FLAGS, 0 },
827   { STRING_COMMA_LEN ("k6"), PROCESSOR_K6,
828     CPU_K6_FLAGS, 0 },
829   { STRING_COMMA_LEN ("k6_2"), PROCESSOR_K6,
830     CPU_K6_2_FLAGS, 0 },
831   { STRING_COMMA_LEN ("athlon"), PROCESSOR_ATHLON,
832     CPU_ATHLON_FLAGS, 0 },
833   { STRING_COMMA_LEN ("sledgehammer"), PROCESSOR_K8,
834     CPU_K8_FLAGS, 1 },
835   { STRING_COMMA_LEN ("opteron"), PROCESSOR_K8,
836     CPU_K8_FLAGS, 0 },
837   { STRING_COMMA_LEN ("k8"), PROCESSOR_K8,
838     CPU_K8_FLAGS, 0 },
839   { STRING_COMMA_LEN ("amdfam10"), PROCESSOR_AMDFAM10,
840     CPU_AMDFAM10_FLAGS, 0 },
841   { STRING_COMMA_LEN ("bdver1"), PROCESSOR_BD,
842     CPU_BDVER1_FLAGS, 0 },
843   { STRING_COMMA_LEN ("bdver2"), PROCESSOR_BD,
844     CPU_BDVER2_FLAGS, 0 },
845   { STRING_COMMA_LEN ("bdver3"), PROCESSOR_BD,
846     CPU_BDVER3_FLAGS, 0 },
847   { STRING_COMMA_LEN ("bdver4"), PROCESSOR_BD,
848     CPU_BDVER4_FLAGS, 0 },
849   { STRING_COMMA_LEN ("znver1"), PROCESSOR_ZNVER,
850     CPU_ZNVER1_FLAGS, 0 },
851   { STRING_COMMA_LEN ("btver1"), PROCESSOR_BT,
852     CPU_BTVER1_FLAGS, 0 },
853   { STRING_COMMA_LEN ("btver2"), PROCESSOR_BT,
854     CPU_BTVER2_FLAGS, 0 },
855   { STRING_COMMA_LEN (".8087"), PROCESSOR_UNKNOWN,
856     CPU_8087_FLAGS, 0 },
857   { STRING_COMMA_LEN (".287"), PROCESSOR_UNKNOWN,
858     CPU_287_FLAGS, 0 },
859   { STRING_COMMA_LEN (".387"), PROCESSOR_UNKNOWN,
860     CPU_387_FLAGS, 0 },
861   { STRING_COMMA_LEN (".687"), PROCESSOR_UNKNOWN,
862     CPU_687_FLAGS, 0 },
863   { STRING_COMMA_LEN (".mmx"), PROCESSOR_UNKNOWN,
864     CPU_MMX_FLAGS, 0 },
865   { STRING_COMMA_LEN (".sse"), PROCESSOR_UNKNOWN,
866     CPU_SSE_FLAGS, 0 },
867   { STRING_COMMA_LEN (".sse2"), PROCESSOR_UNKNOWN,
868     CPU_SSE2_FLAGS, 0 },
869   { STRING_COMMA_LEN (".sse3"), PROCESSOR_UNKNOWN,
870     CPU_SSE3_FLAGS, 0 },
871   { STRING_COMMA_LEN (".ssse3"), PROCESSOR_UNKNOWN,
872     CPU_SSSE3_FLAGS, 0 },
873   { STRING_COMMA_LEN (".sse4.1"), PROCESSOR_UNKNOWN,
874     CPU_SSE4_1_FLAGS, 0 },
875   { STRING_COMMA_LEN (".sse4.2"), PROCESSOR_UNKNOWN,
876     CPU_SSE4_2_FLAGS, 0 },
877   { STRING_COMMA_LEN (".sse4"), PROCESSOR_UNKNOWN,
878     CPU_SSE4_2_FLAGS, 0 },
879   { STRING_COMMA_LEN (".avx"), PROCESSOR_UNKNOWN,
880     CPU_AVX_FLAGS, 0 },
881   { STRING_COMMA_LEN (".avx2"), PROCESSOR_UNKNOWN,
882     CPU_AVX2_FLAGS, 0 },
883   { STRING_COMMA_LEN (".avx512f"), PROCESSOR_UNKNOWN,
884     CPU_AVX512F_FLAGS, 0 },
885   { STRING_COMMA_LEN (".avx512cd"), PROCESSOR_UNKNOWN,
886     CPU_AVX512CD_FLAGS, 0 },
887   { STRING_COMMA_LEN (".avx512er"), PROCESSOR_UNKNOWN,
888     CPU_AVX512ER_FLAGS, 0 },
889   { STRING_COMMA_LEN (".avx512pf"), PROCESSOR_UNKNOWN,
890     CPU_AVX512PF_FLAGS, 0 },
891   { STRING_COMMA_LEN (".avx512dq"), PROCESSOR_UNKNOWN,
892     CPU_AVX512DQ_FLAGS, 0 },
893   { STRING_COMMA_LEN (".avx512bw"), PROCESSOR_UNKNOWN,
894     CPU_AVX512BW_FLAGS, 0 },
895   { STRING_COMMA_LEN (".avx512vl"), PROCESSOR_UNKNOWN,
896     CPU_AVX512VL_FLAGS, 0 },
897   { STRING_COMMA_LEN (".vmx"), PROCESSOR_UNKNOWN,
898     CPU_VMX_FLAGS, 0 },
899   { STRING_COMMA_LEN (".vmfunc"), PROCESSOR_UNKNOWN,
900     CPU_VMFUNC_FLAGS, 0 },
901   { STRING_COMMA_LEN (".smx"), PROCESSOR_UNKNOWN,
902     CPU_SMX_FLAGS, 0 },
903   { STRING_COMMA_LEN (".xsave"), PROCESSOR_UNKNOWN,
904     CPU_XSAVE_FLAGS, 0 },
905   { STRING_COMMA_LEN (".xsaveopt"), PROCESSOR_UNKNOWN,
906     CPU_XSAVEOPT_FLAGS, 0 },
907   { STRING_COMMA_LEN (".xsavec"), PROCESSOR_UNKNOWN,
908     CPU_XSAVEC_FLAGS, 0 },
909   { STRING_COMMA_LEN (".xsaves"), PROCESSOR_UNKNOWN,
910     CPU_XSAVES_FLAGS, 0 },
911   { STRING_COMMA_LEN (".aes"), PROCESSOR_UNKNOWN,
912     CPU_AES_FLAGS, 0 },
913   { STRING_COMMA_LEN (".pclmul"), PROCESSOR_UNKNOWN,
914     CPU_PCLMUL_FLAGS, 0 },
915   { STRING_COMMA_LEN (".clmul"), PROCESSOR_UNKNOWN,
916     CPU_PCLMUL_FLAGS, 1 },
917   { STRING_COMMA_LEN (".fsgsbase"), PROCESSOR_UNKNOWN,
918     CPU_FSGSBASE_FLAGS, 0 },
919   { STRING_COMMA_LEN (".rdrnd"), PROCESSOR_UNKNOWN,
920     CPU_RDRND_FLAGS, 0 },
921   { STRING_COMMA_LEN (".f16c"), PROCESSOR_UNKNOWN,
922     CPU_F16C_FLAGS, 0 },
923   { STRING_COMMA_LEN (".bmi2"), PROCESSOR_UNKNOWN,
924     CPU_BMI2_FLAGS, 0 },
925   { STRING_COMMA_LEN (".fma"), PROCESSOR_UNKNOWN,
926     CPU_FMA_FLAGS, 0 },
927   { STRING_COMMA_LEN (".fma4"), PROCESSOR_UNKNOWN,
928     CPU_FMA4_FLAGS, 0 },
929   { STRING_COMMA_LEN (".xop"), PROCESSOR_UNKNOWN,
930     CPU_XOP_FLAGS, 0 },
931   { STRING_COMMA_LEN (".lwp"), PROCESSOR_UNKNOWN,
932     CPU_LWP_FLAGS, 0 },
933   { STRING_COMMA_LEN (".movbe"), PROCESSOR_UNKNOWN,
934     CPU_MOVBE_FLAGS, 0 },
935   { STRING_COMMA_LEN (".cx16"), PROCESSOR_UNKNOWN,
936     CPU_CX16_FLAGS, 0 },
937   { STRING_COMMA_LEN (".ept"), PROCESSOR_UNKNOWN,
938     CPU_EPT_FLAGS, 0 },
939   { STRING_COMMA_LEN (".lzcnt"), PROCESSOR_UNKNOWN,
940     CPU_LZCNT_FLAGS, 0 },
941   { STRING_COMMA_LEN (".hle"), PROCESSOR_UNKNOWN,
942     CPU_HLE_FLAGS, 0 },
943   { STRING_COMMA_LEN (".rtm"), PROCESSOR_UNKNOWN,
944     CPU_RTM_FLAGS, 0 },
945   { STRING_COMMA_LEN (".invpcid"), PROCESSOR_UNKNOWN,
946     CPU_INVPCID_FLAGS, 0 },
947   { STRING_COMMA_LEN (".clflush"), PROCESSOR_UNKNOWN,
948     CPU_CLFLUSH_FLAGS, 0 },
949   { STRING_COMMA_LEN (".nop"), PROCESSOR_UNKNOWN,
950     CPU_NOP_FLAGS, 0 },
951   { STRING_COMMA_LEN (".syscall"), PROCESSOR_UNKNOWN,
952     CPU_SYSCALL_FLAGS, 0 },
953   { STRING_COMMA_LEN (".rdtscp"), PROCESSOR_UNKNOWN,
954     CPU_RDTSCP_FLAGS, 0 },
955   { STRING_COMMA_LEN (".3dnow"), PROCESSOR_UNKNOWN,
956     CPU_3DNOW_FLAGS, 0 },
957   { STRING_COMMA_LEN (".3dnowa"), PROCESSOR_UNKNOWN,
958     CPU_3DNOWA_FLAGS, 0 },
959   { STRING_COMMA_LEN (".padlock"), PROCESSOR_UNKNOWN,
960     CPU_PADLOCK_FLAGS, 0 },
961   { STRING_COMMA_LEN (".pacifica"), PROCESSOR_UNKNOWN,
962     CPU_SVME_FLAGS, 1 },
963   { STRING_COMMA_LEN (".svme"), PROCESSOR_UNKNOWN,
964     CPU_SVME_FLAGS, 0 },
965   { STRING_COMMA_LEN (".sse4a"), PROCESSOR_UNKNOWN,
966     CPU_SSE4A_FLAGS, 0 },
967   { STRING_COMMA_LEN (".abm"), PROCESSOR_UNKNOWN,
968     CPU_ABM_FLAGS, 0 },
969   { STRING_COMMA_LEN (".bmi"), PROCESSOR_UNKNOWN,
970     CPU_BMI_FLAGS, 0 },
971   { STRING_COMMA_LEN (".tbm"), PROCESSOR_UNKNOWN,
972     CPU_TBM_FLAGS, 0 },
973   { STRING_COMMA_LEN (".adx"), PROCESSOR_UNKNOWN,
974     CPU_ADX_FLAGS, 0 },
975   { STRING_COMMA_LEN (".rdseed"), PROCESSOR_UNKNOWN,
976     CPU_RDSEED_FLAGS, 0 },
977   { STRING_COMMA_LEN (".prfchw"), PROCESSOR_UNKNOWN,
978     CPU_PRFCHW_FLAGS, 0 },
979   { STRING_COMMA_LEN (".smap"), PROCESSOR_UNKNOWN,
980     CPU_SMAP_FLAGS, 0 },
981   { STRING_COMMA_LEN (".mpx"), PROCESSOR_UNKNOWN,
982     CPU_MPX_FLAGS, 0 },
983   { STRING_COMMA_LEN (".sha"), PROCESSOR_UNKNOWN,
984     CPU_SHA_FLAGS, 0 },
985   { STRING_COMMA_LEN (".clflushopt"), PROCESSOR_UNKNOWN,
986     CPU_CLFLUSHOPT_FLAGS, 0 },
987   { STRING_COMMA_LEN (".prefetchwt1"), PROCESSOR_UNKNOWN,
988     CPU_PREFETCHWT1_FLAGS, 0 },
989   { STRING_COMMA_LEN (".se1"), PROCESSOR_UNKNOWN,
990     CPU_SE1_FLAGS, 0 },
991   { STRING_COMMA_LEN (".clwb"), PROCESSOR_UNKNOWN,
992     CPU_CLWB_FLAGS, 0 },
993   { STRING_COMMA_LEN (".avx512ifma"), PROCESSOR_UNKNOWN,
994     CPU_AVX512IFMA_FLAGS, 0 },
995   { STRING_COMMA_LEN (".avx512vbmi"), PROCESSOR_UNKNOWN,
996     CPU_AVX512VBMI_FLAGS, 0 },
997   { STRING_COMMA_LEN (".avx512_4fmaps"), PROCESSOR_UNKNOWN,
998     CPU_AVX512_4FMAPS_FLAGS, 0 },
999   { STRING_COMMA_LEN (".avx512_4vnniw"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1000     CPU_AVX512_4VNNIW_FLAGS, 0 },
1001   { STRING_COMMA_LEN (".avx512_vpopcntdq"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1002     CPU_AVX512_VPOPCNTDQ_FLAGS, 0 },
1003   { STRING_COMMA_LEN (".avx512_vbmi2"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1004     CPU_AVX512_VBMI2_FLAGS, 0 },
1005   { STRING_COMMA_LEN (".avx512_vnni"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1006     CPU_AVX512_VNNI_FLAGS, 0 },
1007   { STRING_COMMA_LEN (".avx512_bitalg"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1008     CPU_AVX512_BITALG_FLAGS, 0 },
1009   { STRING_COMMA_LEN (".clzero"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1010     CPU_CLZERO_FLAGS, 0 },
1011   { STRING_COMMA_LEN (".mwaitx"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1012     CPU_MWAITX_FLAGS, 0 },
1013   { STRING_COMMA_LEN (".ospke"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1014     CPU_OSPKE_FLAGS, 0 },
1015   { STRING_COMMA_LEN (".rdpid"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1016     CPU_RDPID_FLAGS, 0 },
1017   { STRING_COMMA_LEN (".ptwrite"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1018     CPU_PTWRITE_FLAGS, 0 },
1019   { STRING_COMMA_LEN (".ibt"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1020     CPU_IBT_FLAGS, 0 },
1021   { STRING_COMMA_LEN (".shstk"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1022     CPU_SHSTK_FLAGS, 0 },
1023   { STRING_COMMA_LEN (".gfni"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1024     CPU_GFNI_FLAGS, 0 },
1025   { STRING_COMMA_LEN (".vaes"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1026     CPU_VAES_FLAGS, 0 },
1027   { STRING_COMMA_LEN (".vpclmulqdq"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1028     CPU_VPCLMULQDQ_FLAGS, 0 },
1029   { STRING_COMMA_LEN (".wbnoinvd"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1030     CPU_WBNOINVD_FLAGS, 0 },
1031   { STRING_COMMA_LEN (".pconfig"), PROCESSOR_UNKNOWN,
1032     CPU_PCONFIG_FLAGS, 0 },
1033 };
1034
1035 static const noarch_entry cpu_noarch[] =
1036 {
1037   { STRING_COMMA_LEN ("no87"),  CPU_ANY_X87_FLAGS },
1038   { STRING_COMMA_LEN ("no287"),  CPU_ANY_287_FLAGS },
1039   { STRING_COMMA_LEN ("no387"),  CPU_ANY_387_FLAGS },
1040   { STRING_COMMA_LEN ("no687"),  CPU_ANY_687_FLAGS },
1041   { STRING_COMMA_LEN ("nommx"),  CPU_ANY_MMX_FLAGS },
1042   { STRING_COMMA_LEN ("nosse"),  CPU_ANY_SSE_FLAGS },
1043   { STRING_COMMA_LEN ("nosse2"),  CPU_ANY_SSE2_FLAGS },
1044   { STRING_COMMA_LEN ("nosse3"),  CPU_ANY_SSE3_FLAGS },
1045   { STRING_COMMA_LEN ("nossse3"),  CPU_ANY_SSSE3_FLAGS },
1046   { STRING_COMMA_LEN ("nosse4.1"),  CPU_ANY_SSE4_1_FLAGS },
1047   { STRING_COMMA_LEN ("nosse4.2"),  CPU_ANY_SSE4_2_FLAGS },
1048   { STRING_COMMA_LEN ("nosse4"),  CPU_ANY_SSE4_1_FLAGS },
1049   { STRING_COMMA_LEN ("noavx"),  CPU_ANY_AVX_FLAGS },
1050   { STRING_COMMA_LEN ("noavx2"),  CPU_ANY_AVX2_FLAGS },
1051   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512f"), CPU_ANY_AVX512F_FLAGS },
1052   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512cd"), CPU_ANY_AVX512CD_FLAGS },
1053   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512er"), CPU_ANY_AVX512ER_FLAGS },
1054   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512pf"), CPU_ANY_AVX512PF_FLAGS },
1055   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512dq"), CPU_ANY_AVX512DQ_FLAGS },
1056   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512bw"), CPU_ANY_AVX512BW_FLAGS },
1057   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512vl"), CPU_ANY_AVX512VL_FLAGS },
1058   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512ifma"), CPU_ANY_AVX512IFMA_FLAGS },
1059   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512vbmi"), CPU_ANY_AVX512VBMI_FLAGS },
1060   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512_4fmaps"), CPU_ANY_AVX512_4FMAPS_FLAGS },
1061   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512_4vnniw"), CPU_ANY_AVX512_4VNNIW_FLAGS },
1062   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512_vpopcntdq"), CPU_ANY_AVX512_VPOPCNTDQ_FLAGS },
1063   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512_vbmi2"), CPU_ANY_AVX512_VBMI2_FLAGS },
1064   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512_vnni"), CPU_ANY_AVX512_VNNI_FLAGS },
1065   { STRING_COMMA_LEN ("noavx512_bitalg"), CPU_ANY_AVX512_BITALG_FLAGS },
1066   { STRING_COMMA_LEN ("noibt"), CPU_ANY_IBT_FLAGS },
1067   { STRING_COMMA_LEN ("noshstk"), CPU_ANY_SHSTK_FLAGS },
1068 };
1069
1070 #ifdef I386COFF
1071 /* Like s_lcomm_internal in gas/read.c but the alignment string
1072    is allowed to be optional.  */
1073
1074 static symbolS *
1075 pe_lcomm_internal (int needs_align, symbolS *symbolP, addressT size)
1076 {
1077   addressT align = 0;
1078
1079   SKIP_WHITESPACE ();
1080
1081   if (needs_align
1082       && *input_line_pointer == ',')
1083     {
1084       align = parse_align (needs_align - 1);
1085
1086       if (align == (addressT) -1)
1087         return NULL;
1088     }
1089   else
1090     {
1091       if (size >= 8)
1092         align = 3;
1093       else if (size >= 4)
1094         align = 2;
1095       else if (size >= 2)
1096         align = 1;
1097       else
1098         align = 0;
1099     }
1100
1101   bss_alloc (symbolP, size, align);
1102   return symbolP;
1103 }
1104
1105 static void
1106 pe_lcomm (int needs_align)
1107 {
1108   s_comm_internal (needs_align * 2, pe_lcomm_internal);
1109 }
1110 #endif
1111
1112 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
1113 {
1114 #if !defined(OBJ_AOUT) && !defined(USE_ALIGN_PTWO)
1115   {"align", s_align_bytes, 0},
1116 #else
1117   {"align", s_align_ptwo, 0},
1118 #endif
1119   {"arch", set_cpu_arch, 0},
1120 #ifndef I386COFF
1121   {"bss", s_bss, 0},
1122 #else
1123   {"lcomm", pe_lcomm, 1},
1124 #endif
1125   {"ffloat", float_cons, 'f'},
1126   {"dfloat", float_cons, 'd'},
1127   {"tfloat", float_cons, 'x'},
1128   {"value", cons, 2},
1129   {"slong", signed_cons, 4},
1130   {"noopt", s_ignore, 0},
1131   {"optim", s_ignore, 0},
1132   {"code16gcc", set_16bit_gcc_code_flag, CODE_16BIT},
1133   {"code16", set_code_flag, CODE_16BIT},
1134   {"code32", set_code_flag, CODE_32BIT},
1135 #ifdef BFD64
1136   {"code64", set_code_flag, CODE_64BIT},
1137 #endif
1138   {"intel_syntax", set_intel_syntax, 1},
1139   {"att_syntax", set_intel_syntax, 0},
1140   {"intel_mnemonic", set_intel_mnemonic, 1},
1141   {"att_mnemonic", set_intel_mnemonic, 0},
1142   {"allow_index_reg", set_allow_index_reg, 1},
1143   {"disallow_index_reg", set_allow_index_reg, 0},
1144   {"sse_check", set_check, 0},
1145   {"operand_check", set_check, 1},
1146 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
1147   {"largecomm", handle_large_common, 0},
1148 #else
1149   {"file", dwarf2_directive_file, 0},
1150   {"loc", dwarf2_directive_loc, 0},
1151   {"loc_mark_labels", dwarf2_directive_loc_mark_labels, 0},
1152 #endif
1153 #ifdef TE_PE
1154   {"secrel32", pe_directive_secrel, 0},
1155 #endif
1156   {0, 0, 0}
1157 };
1158
1159 /* For interface with expression ().  */
1160 extern char *input_line_pointer;
1161
1162 /* Hash table for instruction mnemonic lookup.  */
1163 static struct hash_control *op_hash;
1164
1165 /* Hash table for register lookup.  */
1166 static struct hash_control *reg_hash;
1167 \f
1168   /* Various efficient no-op patterns for aligning code labels.
1169      Note: Don't try to assemble the instructions in the comments.
1170      0L and 0w are not legal.  */
1171 static const unsigned char f32_1[] =
1172   {0x90};                               /* nop                  */
1173 static const unsigned char f32_2[] =
1174   {0x66,0x90};                          /* xchg %ax,%ax         */
1175 static const unsigned char f32_3[] =
1176   {0x8d,0x76,0x00};                     /* leal 0(%esi),%esi    */
1177 static const unsigned char f32_4[] =
1178   {0x8d,0x74,0x26,0x00};                /* leal 0(%esi,1),%esi  */
1179 static const unsigned char f32_6[] =
1180   {0x8d,0xb6,0x00,0x00,0x00,0x00};      /* leal 0L(%esi),%esi   */
1181 static const unsigned char f32_7[] =
1182   {0x8d,0xb4,0x26,0x00,0x00,0x00,0x00}; /* leal 0L(%esi,1),%esi */
1183 static const unsigned char f16_3[] =
1184   {0x8d,0x74,0x00};                     /* lea 0(%si),%si       */
1185 static const unsigned char f16_4[] =
1186   {0x8d,0xb4,0x00,0x00};                /* lea 0W(%si),%si      */
1187 static const unsigned char jump_disp8[] =
1188   {0xeb};                               /* jmp disp8           */
1189 static const unsigned char jump32_disp32[] =
1190   {0xe9};                               /* jmp disp32          */
1191 static const unsigned char jump16_disp32[] =
1192   {0x66,0xe9};                          /* jmp disp32          */
1193 /* 32-bit NOPs patterns.  */
1194 static const unsigned char *const f32_patt[] = {
1195   f32_1, f32_2, f32_3, f32_4, NULL, f32_6, f32_7
1196 };
1197 /* 16-bit NOPs patterns.  */
1198 static const unsigned char *const f16_patt[] = {
1199   f32_1, f32_2, f16_3, f16_4
1200 };
1201 /* nopl (%[re]ax) */
1202 static const unsigned char alt_3[] =
1203   {0x0f,0x1f,0x00};
1204 /* nopl 0(%[re]ax) */
1205 static const unsigned char alt_4[] =
1206   {0x0f,0x1f,0x40,0x00};
1207 /* nopl 0(%[re]ax,%[re]ax,1) */
1208 static const unsigned char alt_5[] =
1209   {0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00};
1210 /* nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1) */
1211 static const unsigned char alt_6[] =
1212   {0x66,0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00};
1213 /* nopl 0L(%[re]ax) */
1214 static const unsigned char alt_7[] =
1215   {0x0f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00};
1216 /* nopl 0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
1217 static const unsigned char alt_8[] =
1218   {0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
1219 /* nopw 0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
1220 static const unsigned char alt_9[] =
1221   {0x66,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
1222 /* nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
1223 static const unsigned char alt_10[] =
1224   {0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
1225 /* data16 nopw %cs:0L(%eax,%eax,1) */
1226 static const unsigned char alt_11[] =
1227   {0x66,0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
1228 /* 32-bit and 64-bit NOPs patterns.  */
1229 static const unsigned char *const alt_patt[] = {
1230   f32_1, f32_2, alt_3, alt_4, alt_5, alt_6, alt_7, alt_8,
1231   alt_9, alt_10, alt_11
1232 };
1233
1234 /* Genenerate COUNT bytes of NOPs to WHERE from PATT with the maximum
1235    size of a single NOP instruction MAX_SINGLE_NOP_SIZE.  */
1236
1237 static void
1238 i386_output_nops (char *where, const unsigned char *const *patt,
1239                   int count, int max_single_nop_size)
1240
1241 {
1242   /* Place the longer NOP first.  */
1243   int last;
1244   int offset;
1245   const unsigned char *nops =  patt[max_single_nop_size - 1];
1246
1247   /* Use the smaller one if the requsted one isn't available.  */
1248   if (nops == NULL)
1249     {
1250       max_single_nop_size--;
1251       nops = patt[max_single_nop_size - 1];
1252     }
1253
1254   last = count % max_single_nop_size;
1255
1256   count -= last;
1257   for (offset = 0; offset < count; offset += max_single_nop_size)
1258     memcpy (where + offset, nops, max_single_nop_size);
1259
1260   if (last)
1261     {
1262       nops = patt[last - 1];
1263       if (nops == NULL)
1264         {
1265           /* Use the smaller one plus one-byte NOP if the needed one
1266              isn't available.  */
1267           last--;
1268           nops = patt[last - 1];
1269           memcpy (where + offset, nops, last);
1270           where[offset + last] = *patt[0];
1271         }
1272       else
1273         memcpy (where + offset, nops, last);
1274     }
1275 }
1276
1277 static INLINE int
1278 fits_in_imm7 (offsetT num)
1279 {
1280   return (num & 0x7f) == num;
1281 }
1282
1283 static INLINE int
1284 fits_in_imm31 (offsetT num)
1285 {
1286   return (num & 0x7fffffff) == num;
1287 }
1288
1289 /* Genenerate COUNT bytes of NOPs to WHERE with the maximum size of a
1290    single NOP instruction LIMIT.  */
1291
1292 void
1293 i386_generate_nops (fragS *fragP, char *where, offsetT count, int limit)
1294 {
1295   const unsigned char *const *patt = NULL;
1296   int max_single_nop_size;
1297   /* Maximum number of NOPs before switching to jump over NOPs.  */
1298   int max_number_of_nops;
1299
1300   switch (fragP->fr_type)
1301     {
1302     case rs_fill_nop:
1303     case rs_align_code:
1304       break;
1305     default:
1306       return;
1307     }
1308
1309   /* We need to decide which NOP sequence to use for 32bit and
1310      64bit. When -mtune= is used:
1311
1312      1. For PROCESSOR_I386, PROCESSOR_I486, PROCESSOR_PENTIUM and
1313      PROCESSOR_GENERIC32, f32_patt will be used.
1314      2. For the rest, alt_patt will be used.
1315
1316      When -mtune= isn't used, alt_patt will be used if
1317      cpu_arch_isa_flags has CpuNop.  Otherwise, f32_patt will
1318      be used.
1319
1320      When -march= or .arch is used, we can't use anything beyond
1321      cpu_arch_isa_flags.   */
1322
1323   if (flag_code == CODE_16BIT)
1324     {
1325       patt = f16_patt;
1326       max_single_nop_size = sizeof (f16_patt) / sizeof (f16_patt[0]);
1327       /* Limit number of NOPs to 2 in 16-bit mode.  */
1328       max_number_of_nops = 2;
1329     }
1330   else
1331     {
1332       if (fragP->tc_frag_data.isa == PROCESSOR_UNKNOWN)
1333         {
1334           /* PROCESSOR_UNKNOWN means that all ISAs may be used.  */
1335           switch (cpu_arch_tune)
1336             {
1337             case PROCESSOR_UNKNOWN:
1338               /* We use cpu_arch_isa_flags to check if we SHOULD
1339                  optimize with nops.  */
1340               if (fragP->tc_frag_data.isa_flags.bitfield.cpunop)
1341                 patt = alt_patt;
1342               else
1343                 patt = f32_patt;
1344               break;
1345             case PROCESSOR_PENTIUM4:
1346             case PROCESSOR_NOCONA:
1347             case PROCESSOR_CORE:
1348             case PROCESSOR_CORE2:
1349             case PROCESSOR_COREI7:
1350             case PROCESSOR_L1OM:
1351             case PROCESSOR_K1OM:
1352             case PROCESSOR_GENERIC64:
1353             case PROCESSOR_K6:
1354             case PROCESSOR_ATHLON:
1355             case PROCESSOR_K8:
1356             case PROCESSOR_AMDFAM10:
1357             case PROCESSOR_BD:
1358             case PROCESSOR_ZNVER:
1359             case PROCESSOR_BT:
1360               patt = alt_patt;
1361               break;
1362             case PROCESSOR_I386:
1363             case PROCESSOR_I486:
1364             case PROCESSOR_PENTIUM:
1365             case PROCESSOR_PENTIUMPRO:
1366             case PROCESSOR_IAMCU:
1367             case PROCESSOR_GENERIC32:
1368               patt = f32_patt;
1369               break;
1370             }
1371         }
1372       else
1373         {
1374           switch (fragP->tc_frag_data.tune)
1375             {
1376             case PROCESSOR_UNKNOWN:
1377               /* When cpu_arch_isa is set, cpu_arch_tune shouldn't be
1378                  PROCESSOR_UNKNOWN.  */
1379               abort ();
1380               break;
1381
1382             case PROCESSOR_I386:
1383             case PROCESSOR_I486:
1384             case PROCESSOR_PENTIUM:
1385             case PROCESSOR_IAMCU:
1386             case PROCESSOR_K6:
1387             case PROCESSOR_ATHLON:
1388             case PROCESSOR_K8:
1389             case PROCESSOR_AMDFAM10:
1390             case PROCESSOR_BD:
1391             case PROCESSOR_ZNVER:
1392             case PROCESSOR_BT:
1393             case PROCESSOR_GENERIC32:
1394               /* We use cpu_arch_isa_flags to check if we CAN optimize
1395                  with nops.  */
1396               if (fragP->tc_frag_data.isa_flags.bitfield.cpunop)
1397                 patt = alt_patt;
1398               else
1399                 patt = f32_patt;
1400               break;
1401             case PROCESSOR_PENTIUMPRO:
1402             case PROCESSOR_PENTIUM4:
1403             case PROCESSOR_NOCONA:
1404             case PROCESSOR_CORE:
1405             case PROCESSOR_CORE2:
1406             case PROCESSOR_COREI7:
1407             case PROCESSOR_L1OM:
1408             case PROCESSOR_K1OM:
1409               if (fragP->tc_frag_data.isa_flags.bitfield.cpunop)
1410                 patt = alt_patt;
1411               else
1412                 patt = f32_patt;
1413               break;
1414             case PROCESSOR_GENERIC64:
1415               patt = alt_patt;
1416               break;
1417             }
1418         }
1419
1420       if (patt == f32_patt)
1421         {
1422           max_single_nop_size = sizeof (f32_patt) / sizeof (f32_patt[0]);
1423           /* Limit number of NOPs to 2 for older processors.  */
1424           max_number_of_nops = 2;
1425         }
1426       else
1427         {
1428           max_single_nop_size = sizeof (alt_patt) / sizeof (alt_patt[0]);
1429           /* Limit number of NOPs to 7 for newer processors.  */
1430           max_number_of_nops = 7;
1431         }
1432     }
1433
1434   if (limit == 0)
1435     limit = max_single_nop_size;
1436
1437   if (fragP->fr_type == rs_fill_nop)
1438     {
1439       /* Output NOPs for .nop directive.  */
1440       if (limit > max_single_nop_size)
1441         {
1442           as_bad_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line,
1443                         _("invalid single nop size: %d "
1444                           "(expect within [0, %d])"),
1445                         limit, max_single_nop_size);
1446           return;
1447         }
1448     }
1449   else
1450     fragP->fr_var = count;
1451
1452   if ((count / max_single_nop_size) > max_number_of_nops)
1453     {
1454       /* Generate jump over NOPs.  */
1455       offsetT disp = count - 2;
1456       if (fits_in_imm7 (disp))
1457         {
1458           /* Use "jmp disp8" if possible.  */
1459           count = disp;
1460           where[0] = jump_disp8[0];
1461           where[1] = count;
1462           where += 2;
1463         }
1464       else
1465         {
1466           unsigned int size_of_jump;
1467
1468           if (flag_code == CODE_16BIT)
1469             {
1470               where[0] = jump16_disp32[0];
1471               where[1] = jump16_disp32[1];
1472               size_of_jump = 2;
1473             }
1474           else
1475             {
1476               where[0] = jump32_disp32[0];
1477               size_of_jump = 1;
1478             }
1479
1480           count -= size_of_jump + 4;
1481           if (!fits_in_imm31 (count))
1482             {
1483               as_bad_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line,
1484                             _("jump over nop padding out of range"));
1485               return;
1486             }
1487
1488           md_number_to_chars (where + size_of_jump, count, 4);
1489           where += size_of_jump + 4;
1490         }
1491     }
1492
1493   /* Generate multiple NOPs.  */
1494   i386_output_nops (where, patt, count, limit);
1495 }
1496
1497 static INLINE int
1498 operand_type_all_zero (const union i386_operand_type *x)
1499 {
1500   switch (ARRAY_SIZE(x->array))
1501     {
1502     case 3:
1503       if (x->array[2])
1504         return 0;
1505       /* Fall through.  */
1506     case 2:
1507       if (x->array[1])
1508         return 0;
1509       /* Fall through.  */
1510     case 1:
1511       return !x->array[0];
1512     default:
1513       abort ();
1514     }
1515 }
1516
1517 static INLINE void
1518 operand_type_set (union i386_operand_type *x, unsigned int v)
1519 {
1520   switch (ARRAY_SIZE(x->array))
1521     {
1522     case 3:
1523       x->array[2] = v;
1524       /* Fall through.  */
1525     case 2:
1526       x->array[1] = v;
1527       /* Fall through.  */
1528     case 1:
1529       x->array[0] = v;
1530       /* Fall through.  */
1531       break;
1532     default:
1533       abort ();
1534     }
1535 }
1536
1537 static INLINE int
1538 operand_type_equal (const union i386_operand_type *x,
1539                     const union i386_operand_type *y)
1540 {
1541   switch (ARRAY_SIZE(x->array))
1542     {
1543     case 3:
1544       if (x->array[2] != y->array[2])
1545         return 0;
1546       /* Fall through.  */
1547     case 2:
1548       if (x->array[1] != y->array[1])
1549         return 0;
1550       /* Fall through.  */
1551     case 1:
1552       return x->array[0] == y->array[0];
1553       break;
1554     default:
1555       abort ();
1556     }
1557 }
1558
1559 static INLINE int
1560 cpu_flags_all_zero (const union i386_cpu_flags *x)
1561 {
1562   switch (ARRAY_SIZE(x->array))
1563     {
1564     case 4:
1565       if (x->array[3])
1566         return 0;
1567       /* Fall through.  */
1568     case 3:
1569       if (x->array[2])
1570         return 0;
1571       /* Fall through.  */
1572     case 2:
1573       if (x->array[1])
1574         return 0;
1575       /* Fall through.  */
1576     case 1:
1577       return !x->array[0];
1578     default:
1579       abort ();
1580     }
1581 }
1582
1583 static INLINE int
1584 cpu_flags_equal (const union i386_cpu_flags *x,
1585                  const union i386_cpu_flags *y)
1586 {
1587   switch (ARRAY_SIZE(x->array))
1588     {
1589     case 4:
1590       if (x->array[3] != y->array[3])
1591         return 0;
1592       /* Fall through.  */
1593     case 3:
1594       if (x->array[2] != y->array[2])
1595         return 0;
1596       /* Fall through.  */
1597     case 2:
1598       if (x->array[1] != y->array[1])
1599         return 0;
1600       /* Fall through.  */
1601     case 1:
1602       return x->array[0] == y->array[0];
1603       break;
1604     default:
1605       abort ();
1606     }
1607 }
1608
1609 static INLINE int
1610 cpu_flags_check_cpu64 (i386_cpu_flags f)
1611 {
1612   return !((flag_code == CODE_64BIT && f.bitfield.cpuno64)
1613            || (flag_code != CODE_64BIT && f.bitfield.cpu64));
1614 }
1615
1616 static INLINE i386_cpu_flags
1617 cpu_flags_and (i386_cpu_flags x, i386_cpu_flags y)
1618 {
1619   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
1620     {
1621     case 4:
1622       x.array [3] &= y.array [3];
1623       /* Fall through.  */
1624     case 3:
1625       x.array [2] &= y.array [2];
1626       /* Fall through.  */
1627     case 2:
1628       x.array [1] &= y.array [1];
1629       /* Fall through.  */
1630     case 1:
1631       x.array [0] &= y.array [0];
1632       break;
1633     default:
1634       abort ();
1635     }
1636   return x;
1637 }
1638
1639 static INLINE i386_cpu_flags
1640 cpu_flags_or (i386_cpu_flags x, i386_cpu_flags y)
1641 {
1642   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
1643     {
1644     case 4:
1645       x.array [3] |= y.array [3];
1646       /* Fall through.  */
1647     case 3:
1648       x.array [2] |= y.array [2];
1649       /* Fall through.  */
1650     case 2:
1651       x.array [1] |= y.array [1];
1652       /* Fall through.  */
1653     case 1:
1654       x.array [0] |= y.array [0];
1655       break;
1656     default:
1657       abort ();
1658     }
1659   return x;
1660 }
1661
1662 static INLINE i386_cpu_flags
1663 cpu_flags_and_not (i386_cpu_flags x, i386_cpu_flags y)
1664 {
1665   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
1666     {
1667     case 4:
1668       x.array [3] &= ~y.array [3];
1669       /* Fall through.  */
1670     case 3:
1671       x.array [2] &= ~y.array [2];
1672       /* Fall through.  */
1673     case 2:
1674       x.array [1] &= ~y.array [1];
1675       /* Fall through.  */
1676     case 1:
1677       x.array [0] &= ~y.array [0];
1678       break;
1679     default:
1680       abort ();
1681     }
1682   return x;
1683 }
1684
1685 #define CPU_FLAGS_ARCH_MATCH            0x1
1686 #define CPU_FLAGS_64BIT_MATCH           0x2
1687
1688 #define CPU_FLAGS_PERFECT_MATCH \
1689   (CPU_FLAGS_ARCH_MATCH | CPU_FLAGS_64BIT_MATCH)
1690
1691 /* Return CPU flags match bits. */
1692
1693 static int
1694 cpu_flags_match (const insn_template *t)
1695 {
1696   i386_cpu_flags x = t->cpu_flags;
1697   int match = cpu_flags_check_cpu64 (x) ? CPU_FLAGS_64BIT_MATCH : 0;
1698
1699   x.bitfield.cpu64 = 0;
1700   x.bitfield.cpuno64 = 0;
1701
1702   if (cpu_flags_all_zero (&x))
1703     {
1704       /* This instruction is available on all archs.  */
1705       match |= CPU_FLAGS_ARCH_MATCH;
1706     }
1707   else
1708     {
1709       /* This instruction is available only on some archs.  */
1710       i386_cpu_flags cpu = cpu_arch_flags;
1711
1712       /* AVX512VL is no standalone feature - match it and then strip it.  */
1713       if (x.bitfield.cpuavx512vl && !cpu.bitfield.cpuavx512vl)
1714         return match;
1715       x.bitfield.cpuavx512vl = 0;
1716
1717       cpu = cpu_flags_and (x, cpu);
1718       if (!cpu_flags_all_zero (&cpu))
1719         {
1720           if (x.bitfield.cpuavx)
1721             {
1722               /* We need to check a few extra flags with AVX.  */
1723               if (cpu.bitfield.cpuavx
1724                   && (!t->opcode_modifier.sse2avx || sse2avx)
1725                   && (!x.bitfield.cpuaes || cpu.bitfield.cpuaes)
1726                   && (!x.bitfield.cpugfni || cpu.bitfield.cpugfni)
1727                   && (!x.bitfield.cpupclmul || cpu.bitfield.cpupclmul))
1728                 match |= CPU_FLAGS_ARCH_MATCH;
1729             }
1730           else if (x.bitfield.cpuavx512f)
1731             {
1732               /* We need to check a few extra flags with AVX512F.  */
1733               if (cpu.bitfield.cpuavx512f
1734                   && (!x.bitfield.cpugfni || cpu.bitfield.cpugfni)
1735                   && (!x.bitfield.cpuvaes || cpu.bitfield.cpuvaes)
1736                   && (!x.bitfield.cpuvpclmulqdq || cpu.bitfield.cpuvpclmulqdq))
1737                 match |= CPU_FLAGS_ARCH_MATCH;
1738             }
1739           else
1740             match |= CPU_FLAGS_ARCH_MATCH;
1741         }
1742     }
1743   return match;
1744 }
1745
1746 static INLINE i386_operand_type
1747 operand_type_and (i386_operand_type x, i386_operand_type y)
1748 {
1749   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
1750     {
1751     case 3:
1752       x.array [2] &= y.array [2];
1753       /* Fall through.  */
1754     case 2:
1755       x.array [1] &= y.array [1];
1756       /* Fall through.  */
1757     case 1:
1758       x.array [0] &= y.array [0];
1759       break;
1760     default:
1761       abort ();
1762     }
1763   return x;
1764 }
1765
1766 static INLINE i386_operand_type
1767 operand_type_and_not (i386_operand_type x, i386_operand_type y)
1768 {
1769   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
1770     {
1771     case 3:
1772       x.array [2] &= ~y.array [2];
1773       /* Fall through.  */
1774     case 2:
1775       x.array [1] &= ~y.array [1];
1776       /* Fall through.  */
1777     case 1:
1778       x.array [0] &= ~y.array [0];
1779       break;
1780     default:
1781       abort ();
1782     }
1783   return x;
1784 }
1785
1786 static INLINE i386_operand_type
1787 operand_type_or (i386_operand_type x, i386_operand_type y)
1788 {
1789   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
1790     {
1791     case 3:
1792       x.array [2] |= y.array [2];
1793       /* Fall through.  */
1794     case 2:
1795       x.array [1] |= y.array [1];
1796       /* Fall through.  */
1797     case 1:
1798       x.array [0] |= y.array [0];
1799       break;
1800     default:
1801       abort ();
1802     }
1803   return x;
1804 }
1805
1806 static INLINE i386_operand_type
1807 operand_type_xor (i386_operand_type x, i386_operand_type y)
1808 {
1809   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
1810     {
1811     case 3:
1812       x.array [2] ^= y.array [2];
1813       /* Fall through.  */
1814     case 2:
1815       x.array [1] ^= y.array [1];
1816       /* Fall through.  */
1817     case 1:
1818       x.array [0] ^= y.array [0];
1819       break;
1820     default:
1821       abort ();
1822     }
1823   return x;
1824 }
1825
1826 static const i386_operand_type acc32 = OPERAND_TYPE_ACC32;
1827 static const i386_operand_type acc64 = OPERAND_TYPE_ACC64;
1828 static const i386_operand_type control = OPERAND_TYPE_CONTROL;
1829 static const i386_operand_type inoutportreg
1830   = OPERAND_TYPE_INOUTPORTREG;
1831 static const i386_operand_type reg16_inoutportreg
1832   = OPERAND_TYPE_REG16_INOUTPORTREG;
1833 static const i386_operand_type disp16 = OPERAND_TYPE_DISP16;
1834 static const i386_operand_type disp32 = OPERAND_TYPE_DISP32;
1835 static const i386_operand_type disp32s = OPERAND_TYPE_DISP32S;
1836 static const i386_operand_type disp16_32 = OPERAND_TYPE_DISP16_32;
1837 static const i386_operand_type anydisp
1838   = OPERAND_TYPE_ANYDISP;
1839 static const i386_operand_type regxmm = OPERAND_TYPE_REGXMM;
1840 static const i386_operand_type regmask = OPERAND_TYPE_REGMASK;
1841 static const i386_operand_type imm8 = OPERAND_TYPE_IMM8;
1842 static const i386_operand_type imm8s = OPERAND_TYPE_IMM8S;
1843 static const i386_operand_type imm16 = OPERAND_TYPE_IMM16;
1844 static const i386_operand_type imm32 = OPERAND_TYPE_IMM32;
1845 static const i386_operand_type imm32s = OPERAND_TYPE_IMM32S;
1846 static const i386_operand_type imm64 = OPERAND_TYPE_IMM64;
1847 static const i386_operand_type imm16_32 = OPERAND_TYPE_IMM16_32;
1848 static const i386_operand_type imm16_32s = OPERAND_TYPE_IMM16_32S;
1849 static const i386_operand_type imm16_32_32s = OPERAND_TYPE_IMM16_32_32S;
1850 static const i386_operand_type vec_imm4 = OPERAND_TYPE_VEC_IMM4;
1851
1852 enum operand_type
1853 {
1854   reg,
1855   imm,
1856   disp,
1857   anymem
1858 };
1859
1860 static INLINE int
1861 operand_type_check (i386_operand_type t, enum operand_type c)
1862 {
1863   switch (c)
1864     {
1865     case reg:
1866       return t.bitfield.reg;
1867
1868     case imm:
1869       return (t.bitfield.imm8
1870               || t.bitfield.imm8s
1871               || t.bitfield.imm16
1872               || t.bitfield.imm32
1873               || t.bitfield.imm32s
1874               || t.bitfield.imm64);
1875
1876     case disp:
1877       return (t.bitfield.disp8
1878               || t.bitfield.disp16
1879               || t.bitfield.disp32
1880               || t.bitfield.disp32s
1881               || t.bitfield.disp64);
1882
1883     case anymem:
1884       return (t.bitfield.disp8
1885               || t.bitfield.disp16
1886               || t.bitfield.disp32
1887               || t.bitfield.disp32s
1888               || t.bitfield.disp64
1889               || t.bitfield.baseindex);
1890
1891     default:
1892       abort ();
1893     }
1894
1895   return 0;
1896 }
1897
1898 /* Return 1 if there is no conflict in 8bit/16bit/32bit/64bit/80bit on
1899    operand J for instruction template T.  */
1900
1901 static INLINE int
1902 match_reg_size (const insn_template *t, unsigned int j)
1903 {
1904   return !((i.types[j].bitfield.byte
1905             && !t->operand_types[j].bitfield.byte)
1906            || (i.types[j].bitfield.word
1907                && !t->operand_types[j].bitfield.word)
1908            || (i.types[j].bitfield.dword
1909                && !t->operand_types[j].bitfield.dword)
1910            || (i.types[j].bitfield.qword
1911                && !t->operand_types[j].bitfield.qword)
1912            || (i.types[j].bitfield.tbyte
1913                && !t->operand_types[j].bitfield.tbyte));
1914 }
1915
1916 /* Return 1 if there is no conflict in SIMD register on
1917    operand J for instruction template T.  */
1918
1919 static INLINE int
1920 match_simd_size (const insn_template *t, unsigned int j)
1921 {
1922   return !((i.types[j].bitfield.xmmword
1923             && !t->operand_types[j].bitfield.xmmword)
1924            || (i.types[j].bitfield.ymmword
1925                && !t->operand_types[j].bitfield.ymmword)
1926            || (i.types[j].bitfield.zmmword
1927                && !t->operand_types[j].bitfield.zmmword));
1928 }
1929
1930 /* Return 1 if there is no conflict in any size on operand J for
1931    instruction template T.  */
1932
1933 static INLINE int
1934 match_mem_size (const insn_template *t, unsigned int j)
1935 {
1936   return (match_reg_size (t, j)
1937           && !((i.types[j].bitfield.unspecified
1938                 && !i.broadcast
1939                 && !t->operand_types[j].bitfield.unspecified)
1940                || (i.types[j].bitfield.fword
1941                    && !t->operand_types[j].bitfield.fword)
1942                /* For scalar opcode templates to allow register and memory
1943                   operands at the same time, some special casing is needed
1944                   here.  */
1945                || ((t->operand_types[j].bitfield.regsimd
1946                     && !t->opcode_modifier.broadcast
1947                     && (t->operand_types[j].bitfield.dword
1948                         || t->operand_types[j].bitfield.qword))
1949                    ? (i.types[j].bitfield.xmmword
1950                       || i.types[j].bitfield.ymmword
1951                       || i.types[j].bitfield.zmmword)
1952                    : !match_simd_size(t, j))));
1953 }
1954
1955 /* Return 1 if there is no size conflict on any operands for
1956    instruction template T.  */
1957
1958 static INLINE int
1959 operand_size_match (const insn_template *t)
1960 {
1961   unsigned int j;
1962   int match = 1;
1963
1964   /* Don't check jump instructions.  */
1965   if (t->opcode_modifier.jump
1966       || t->opcode_modifier.jumpbyte
1967       || t->opcode_modifier.jumpdword
1968       || t->opcode_modifier.jumpintersegment)
1969     return match;
1970
1971   /* Check memory and accumulator operand size.  */
1972   for (j = 0; j < i.operands; j++)
1973     {
1974       if (!i.types[j].bitfield.reg && !i.types[j].bitfield.regsimd
1975           && t->operand_types[j].bitfield.anysize)
1976         continue;
1977
1978       if (t->operand_types[j].bitfield.reg
1979           && !match_reg_size (t, j))
1980         {
1981           match = 0;
1982           break;
1983         }
1984
1985       if (t->operand_types[j].bitfield.regsimd
1986           && !match_simd_size (t, j))
1987         {
1988           match = 0;
1989           break;
1990         }
1991
1992       if (t->operand_types[j].bitfield.acc
1993           && (!match_reg_size (t, j) || !match_simd_size (t, j)))
1994         {
1995           match = 0;
1996           break;
1997         }
1998
1999       if (i.types[j].bitfield.mem && !match_mem_size (t, j))
2000         {
2001           match = 0;
2002           break;
2003         }
2004     }
2005
2006   if (match)
2007     return match;
2008   else if (!t->opcode_modifier.d)
2009     {
2010 mismatch:
2011       i.error = operand_size_mismatch;
2012       return 0;
2013     }
2014
2015   /* Check reverse.  */
2016   gas_assert (i.operands == 2);
2017
2018   match = 1;
2019   for (j = 0; j < 2; j++)
2020     {
2021       if ((t->operand_types[j].bitfield.reg
2022            || t->operand_types[j].bitfield.acc)
2023           && !match_reg_size (t, j ? 0 : 1))
2024         goto mismatch;
2025
2026       if (i.types[j].bitfield.mem
2027           && !match_mem_size (t, j ? 0 : 1))
2028         goto mismatch;
2029     }
2030
2031   return match;
2032 }
2033
2034 static INLINE int
2035 operand_type_match (i386_operand_type overlap,
2036                     i386_operand_type given)
2037 {
2038   i386_operand_type temp = overlap;
2039
2040   temp.bitfield.jumpabsolute = 0;
2041   temp.bitfield.unspecified = 0;
2042   temp.bitfield.byte = 0;
2043   temp.bitfield.word = 0;
2044   temp.bitfield.dword = 0;
2045   temp.bitfield.fword = 0;
2046   temp.bitfield.qword = 0;
2047   temp.bitfield.tbyte = 0;
2048   temp.bitfield.xmmword = 0;
2049   temp.bitfield.ymmword = 0;
2050   temp.bitfield.zmmword = 0;
2051   if (operand_type_all_zero (&temp))
2052     goto mismatch;
2053
2054   if (given.bitfield.baseindex == overlap.bitfield.baseindex
2055       && given.bitfield.jumpabsolute == overlap.bitfield.jumpabsolute)
2056     return 1;
2057
2058 mismatch:
2059   i.error = operand_type_mismatch;
2060   return 0;
2061 }
2062
2063 /* If given types g0 and g1 are registers they must be of the same type
2064    unless the expected operand type register overlap is null.
2065    Memory operand size of certain SIMD instructions is also being checked
2066    here.  */
2067
2068 static INLINE int
2069 operand_type_register_match (i386_operand_type g0,
2070                              i386_operand_type t0,
2071                              i386_operand_type g1,
2072                              i386_operand_type t1)
2073 {
2074   if (!g0.bitfield.reg
2075       && !g0.bitfield.regsimd
2076       && (!operand_type_check (g0, anymem)
2077           || g0.bitfield.unspecified
2078           || !t0.bitfield.regsimd))
2079     return 1;
2080
2081   if (!g1.bitfield.reg
2082       && !g1.bitfield.regsimd
2083       && (!operand_type_check (g1, anymem)
2084           || g1.bitfield.unspecified
2085           || !t1.bitfield.regsimd))
2086     return 1;
2087
2088   if (g0.bitfield.byte == g1.bitfield.byte
2089       && g0.bitfield.word == g1.bitfield.word
2090       && g0.bitfield.dword == g1.bitfield.dword
2091       && g0.bitfield.qword == g1.bitfield.qword
2092       && g0.bitfield.xmmword == g1.bitfield.xmmword
2093       && g0.bitfield.ymmword == g1.bitfield.ymmword
2094       && g0.bitfield.zmmword == g1.bitfield.zmmword)
2095     return 1;
2096
2097   if (!(t0.bitfield.byte & t1.bitfield.byte)
2098       && !(t0.bitfield.word & t1.bitfield.word)
2099       && !(t0.bitfield.dword & t1.bitfield.dword)
2100       && !(t0.bitfield.qword & t1.bitfield.qword)
2101       && !(t0.bitfield.xmmword & t1.bitfield.xmmword)
2102       && !(t0.bitfield.ymmword & t1.bitfield.ymmword)
2103       && !(t0.bitfield.zmmword & t1.bitfield.zmmword))
2104     return 1;
2105
2106   i.error = register_type_mismatch;
2107
2108   return 0;
2109 }
2110
2111 static INLINE unsigned int
2112 register_number (const reg_entry *r)
2113 {
2114   unsigned int nr = r->reg_num;
2115
2116   if (r->reg_flags & RegRex)
2117     nr += 8;
2118
2119   if (r->reg_flags & RegVRex)
2120     nr += 16;
2121
2122   return nr;
2123 }
2124
2125 static INLINE unsigned int
2126 mode_from_disp_size (i386_operand_type t)
2127 {
2128   if (t.bitfield.disp8)
2129     return 1;
2130   else if (t.bitfield.disp16
2131            || t.bitfield.disp32
2132            || t.bitfield.disp32s)
2133     return 2;
2134   else
2135     return 0;
2136 }
2137
2138 static INLINE int
2139 fits_in_signed_byte (addressT num)
2140 {
2141   return num + 0x80 <= 0xff;
2142 }
2143
2144 static INLINE int
2145 fits_in_unsigned_byte (addressT num)
2146 {
2147   return num <= 0xff;
2148 }
2149
2150 static INLINE int
2151 fits_in_unsigned_word (addressT num)
2152 {
2153   return num <= 0xffff;
2154 }
2155
2156 static INLINE int
2157 fits_in_signed_word (addressT num)
2158 {
2159   return num + 0x8000 <= 0xffff;
2160 }
2161
2162 static INLINE int
2163 fits_in_signed_long (addressT num ATTRIBUTE_UNUSED)
2164 {
2165 #ifndef BFD64
2166   return 1;
2167 #else
2168   return num + 0x80000000 <= 0xffffffff;
2169 #endif
2170 }                               /* fits_in_signed_long() */
2171
2172 static INLINE int
2173 fits_in_unsigned_long (addressT num ATTRIBUTE_UNUSED)
2174 {
2175 #ifndef BFD64
2176   return 1;
2177 #else
2178   return num <= 0xffffffff;
2179 #endif
2180 }                               /* fits_in_unsigned_long() */
2181
2182 static INLINE int
2183 fits_in_disp8 (offsetT num)
2184 {
2185   int shift = i.memshift;
2186   unsigned int mask;
2187
2188   if (shift == -1)
2189     abort ();
2190
2191   mask = (1 << shift) - 1;
2192
2193   /* Return 0 if NUM isn't properly aligned.  */
2194   if ((num & mask))
2195     return 0;
2196
2197   /* Check if NUM will fit in 8bit after shift.  */
2198   return fits_in_signed_byte (num >> shift);
2199 }
2200
2201 static INLINE int
2202 fits_in_imm4 (offsetT num)
2203 {
2204   return (num & 0xf) == num;
2205 }
2206
2207 static i386_operand_type
2208 smallest_imm_type (offsetT num)
2209 {
2210   i386_operand_type t;
2211
2212   operand_type_set (&t, 0);
2213   t.bitfield.imm64 = 1;
2214
2215   if (cpu_arch_tune != PROCESSOR_I486 && num == 1)
2216     {
2217       /* This code is disabled on the 486 because all the Imm1 forms
2218          in the opcode table are slower on the i486.  They're the
2219          versions with the implicitly specified single-position
2220          displacement, which has another syntax if you really want to
2221          use that form.  */
2222       t.bitfield.imm1 = 1;
2223       t.bitfield.imm8 = 1;
2224       t.bitfield.imm8s = 1;
2225       t.bitfield.imm16 = 1;
2226       t.bitfield.imm32 = 1;
2227       t.bitfield.imm32s = 1;
2228     }
2229   else if (fits_in_signed_byte (num))
2230     {
2231       t.bitfield.imm8 = 1;
2232       t.bitfield.imm8s = 1;
2233       t.bitfield.imm16 = 1;
2234       t.bitfield.imm32 = 1;
2235       t.bitfield.imm32s = 1;
2236     }
2237   else if (fits_in_unsigned_byte (num))
2238     {
2239       t.bitfield.imm8 = 1;
2240       t.bitfield.imm16 = 1;
2241       t.bitfield.imm32 = 1;
2242       t.bitfield.imm32s = 1;
2243     }
2244   else if (fits_in_signed_word (num) || fits_in_unsigned_word (num))
2245     {
2246       t.bitfield.imm16 = 1;
2247       t.bitfield.imm32 = 1;
2248       t.bitfield.imm32s = 1;
2249     }
2250   else if (fits_in_signed_long (num))
2251     {
2252       t.bitfield.imm32 = 1;
2253       t.bitfield.imm32s = 1;
2254     }
2255   else if (fits_in_unsigned_long (num))
2256     t.bitfield.imm32 = 1;
2257
2258   return t;
2259 }
2260
2261 static offsetT
2262 offset_in_range (offsetT val, int size)
2263 {
2264   addressT mask;
2265
2266   switch (size)
2267     {
2268     case 1: mask = ((addressT) 1 <<  8) - 1; break;
2269     case 2: mask = ((addressT) 1 << 16) - 1; break;
2270     case 4: mask = ((addressT) 2 << 31) - 1; break;
2271 #ifdef BFD64
2272     case 8: mask = ((addressT) 2 << 63) - 1; break;
2273 #endif
2274     default: abort ();
2275     }
2276
2277 #ifdef BFD64
2278   /* If BFD64, sign extend val for 32bit address mode.  */
2279   if (flag_code != CODE_64BIT
2280       || i.prefix[ADDR_PREFIX])
2281     if ((val & ~(((addressT) 2 << 31) - 1)) == 0)
2282       val = (val ^ ((addressT) 1 << 31)) - ((addressT) 1 << 31);
2283 #endif
2284
2285   if ((val & ~mask) != 0 && (val & ~mask) != ~mask)
2286     {
2287       char buf1[40], buf2[40];
2288
2289       sprint_value (buf1, val);
2290       sprint_value (buf2, val & mask);
2291       as_warn (_("%s shortened to %s"), buf1, buf2);
2292     }
2293   return val & mask;
2294 }
2295
2296 enum PREFIX_GROUP
2297 {
2298   PREFIX_EXIST = 0,
2299   PREFIX_LOCK,
2300   PREFIX_REP,
2301   PREFIX_DS,
2302   PREFIX_OTHER
2303 };
2304
2305 /* Returns
2306    a. PREFIX_EXIST if attempting to add a prefix where one from the
2307    same class already exists.
2308    b. PREFIX_LOCK if lock prefix is added.
2309    c. PREFIX_REP if rep/repne prefix is added.
2310    d. PREFIX_DS if ds prefix is added.
2311    e. PREFIX_OTHER if other prefix is added.
2312  */
2313
2314 static enum PREFIX_GROUP
2315 add_prefix (unsigned int prefix)
2316 {
2317   enum PREFIX_GROUP ret = PREFIX_OTHER;
2318   unsigned int q;
2319
2320   if (prefix >= REX_OPCODE && prefix < REX_OPCODE + 16
2321       && flag_code == CODE_64BIT)
2322     {
2323       if ((i.prefix[REX_PREFIX] & prefix & REX_W)
2324           || ((i.prefix[REX_PREFIX] & (REX_R | REX_X | REX_B))
2325               && (prefix & (REX_R | REX_X | REX_B))))
2326         ret = PREFIX_EXIST;
2327       q = REX_PREFIX;
2328     }
2329   else
2330     {
2331       switch (prefix)
2332         {
2333         default:
2334           abort ();
2335
2336         case DS_PREFIX_OPCODE:
2337           ret = PREFIX_DS;
2338           /* Fall through.  */
2339         case CS_PREFIX_OPCODE:
2340         case ES_PREFIX_OPCODE:
2341         case FS_PREFIX_OPCODE:
2342         case GS_PREFIX_OPCODE:
2343         case SS_PREFIX_OPCODE:
2344           q = SEG_PREFIX;
2345           break;
2346
2347         case REPNE_PREFIX_OPCODE:
2348         case REPE_PREFIX_OPCODE:
2349           q = REP_PREFIX;
2350           ret = PREFIX_REP;
2351           break;
2352
2353         case LOCK_PREFIX_OPCODE:
2354           q = LOCK_PREFIX;
2355           ret = PREFIX_LOCK;
2356           break;
2357
2358         case FWAIT_OPCODE:
2359           q = WAIT_PREFIX;
2360           break;
2361
2362         case ADDR_PREFIX_OPCODE:
2363           q = ADDR_PREFIX;
2364           break;
2365
2366         case DATA_PREFIX_OPCODE:
2367           q = DATA_PREFIX;
2368           break;
2369         }
2370       if (i.prefix[q] != 0)
2371         ret = PREFIX_EXIST;
2372     }
2373
2374   if (ret)
2375     {
2376       if (!i.prefix[q])
2377         ++i.prefixes;
2378       i.prefix[q] |= prefix;
2379     }
2380   else
2381     as_bad (_("same type of prefix used twice"));
2382
2383   return ret;
2384 }
2385
2386 static void
2387 update_code_flag (int value, int check)
2388 {
2389   PRINTF_LIKE ((*as_error));
2390
2391   flag_code = (enum flag_code) value;
2392   if (flag_code == CODE_64BIT)
2393     {
2394       cpu_arch_flags.bitfield.cpu64 = 1;
2395       cpu_arch_flags.bitfield.cpuno64 = 0;
2396     }
2397   else
2398     {
2399       cpu_arch_flags.bitfield.cpu64 = 0;
2400       cpu_arch_flags.bitfield.cpuno64 = 1;
2401     }
2402   if (value == CODE_64BIT && !cpu_arch_flags.bitfield.cpulm )
2403     {
2404       if (check)
2405         as_error = as_fatal;
2406       else
2407         as_error = as_bad;
2408       (*as_error) (_("64bit mode not supported on `%s'."),
2409                    cpu_arch_name ? cpu_arch_name : default_arch);
2410     }
2411   if (value == CODE_32BIT && !cpu_arch_flags.bitfield.cpui386)
2412     {
2413       if (check)
2414         as_error = as_fatal;
2415       else
2416         as_error = as_bad;
2417       (*as_error) (_("32bit mode not supported on `%s'."),
2418                    cpu_arch_name ? cpu_arch_name : default_arch);
2419     }
2420   stackop_size = '\0';
2421 }
2422
2423 static void
2424 set_code_flag (int value)
2425 {
2426   update_code_flag (value, 0);
2427 }
2428
2429 static void
2430 set_16bit_gcc_code_flag (int new_code_flag)
2431 {
2432   flag_code = (enum flag_code) new_code_flag;
2433   if (flag_code != CODE_16BIT)
2434     abort ();
2435   cpu_arch_flags.bitfield.cpu64 = 0;
2436   cpu_arch_flags.bitfield.cpuno64 = 1;
2437   stackop_size = LONG_MNEM_SUFFIX;
2438 }
2439
2440 static void
2441 set_intel_syntax (int syntax_flag)
2442 {
2443   /* Find out if register prefixing is specified.  */
2444   int ask_naked_reg = 0;
2445
2446   SKIP_WHITESPACE ();
2447   if (!is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer])
2448     {
2449       char *string;
2450       int e = get_symbol_name (&string);
2451
2452       if (strcmp (string, "prefix") == 0)
2453         ask_naked_reg = 1;
2454       else if (strcmp (string, "noprefix") == 0)
2455         ask_naked_reg = -1;
2456       else
2457         as_bad (_("bad argument to syntax directive."));
2458       (void) restore_line_pointer (e);
2459     }
2460   demand_empty_rest_of_line ();
2461
2462   intel_syntax = syntax_flag;
2463
2464   if (ask_naked_reg == 0)
2465     allow_naked_reg = (intel_syntax
2466                        && (bfd_get_symbol_leading_char (stdoutput) != '\0'));
2467   else
2468     allow_naked_reg = (ask_naked_reg < 0);
2469
2470   expr_set_rank (O_full_ptr, syntax_flag ? 10 : 0);
2471
2472   identifier_chars['%'] = intel_syntax && allow_naked_reg ? '%' : 0;
2473   identifier_chars['$'] = intel_syntax ? '$' : 0;
2474   register_prefix = allow_naked_reg ? "" : "%";
2475 }
2476
2477 static void
2478 set_intel_mnemonic (int mnemonic_flag)
2479 {
2480   intel_mnemonic = mnemonic_flag;
2481 }
2482
2483 static void
2484 set_allow_index_reg (int flag)
2485 {
2486   allow_index_reg = flag;
2487 }
2488
2489 static void
2490 set_check (int what)
2491 {
2492   enum check_kind *kind;
2493   const char *str;
2494
2495   if (what)
2496     {
2497       kind = &operand_check;
2498       str = "operand";
2499     }
2500   else
2501     {
2502       kind = &sse_check;
2503       str = "sse";
2504     }
2505
2506   SKIP_WHITESPACE ();
2507
2508   if (!is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer])
2509     {
2510       char *string;
2511       int e = get_symbol_name (&string);
2512
2513       if (strcmp (string, "none") == 0)
2514         *kind = check_none;
2515       else if (strcmp (string, "warning") == 0)
2516         *kind = check_warning;
2517       else if (strcmp (string, "error") == 0)
2518         *kind = check_error;
2519       else
2520         as_bad (_("bad argument to %s_check directive."), str);
2521       (void) restore_line_pointer (e);
2522     }
2523   else
2524     as_bad (_("missing argument for %s_check directive"), str);
2525
2526   demand_empty_rest_of_line ();
2527 }
2528
2529 static void
2530 check_cpu_arch_compatible (const char *name ATTRIBUTE_UNUSED,
2531                            i386_cpu_flags new_flag ATTRIBUTE_UNUSED)
2532 {
2533 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
2534   static const char *arch;
2535
2536   /* Intel LIOM is only supported on ELF.  */
2537   if (!IS_ELF)
2538     return;
2539
2540   if (!arch)
2541     {
2542       /* Use cpu_arch_name if it is set in md_parse_option.  Otherwise
2543          use default_arch.  */
2544       arch = cpu_arch_name;
2545       if (!arch)
2546         arch = default_arch;
2547     }
2548
2549   /* If we are targeting Intel MCU, we must enable it.  */
2550   if (get_elf_backend_data (stdoutput)->elf_machine_code != EM_IAMCU
2551       || new_flag.bitfield.cpuiamcu)
2552     return;
2553
2554   /* If we are targeting Intel L1OM, we must enable it.  */
2555   if (get_elf_backend_data (stdoutput)->elf_machine_code != EM_L1OM
2556       || new_flag.bitfield.cpul1om)
2557     return;
2558
2559   /* If we are targeting Intel K1OM, we must enable it.  */
2560   if (get_elf_backend_data (stdoutput)->elf_machine_code != EM_K1OM
2561       || new_flag.bitfield.cpuk1om)
2562     return;
2563
2564   as_bad (_("`%s' is not supported on `%s'"), name, arch);
2565 #endif
2566 }
2567
2568 static void
2569 set_cpu_arch (int dummy ATTRIBUTE_UNUSED)
2570 {
2571   SKIP_WHITESPACE ();
2572
2573   if (!is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer])
2574     {
2575       char *string;
2576       int e = get_symbol_name (&string);
2577       unsigned int j;
2578       i386_cpu_flags flags;
2579
2580       for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (cpu_arch); j++)
2581         {
2582           if (strcmp (string, cpu_arch[j].name) == 0)
2583             {
2584               check_cpu_arch_compatible (string, cpu_arch[j].flags);
2585
2586               if (*string != '.')
2587                 {
2588                   cpu_arch_name = cpu_arch[j].name;
2589                   cpu_sub_arch_name = NULL;
2590                   cpu_arch_flags = cpu_arch[j].flags;
2591                   if (flag_code == CODE_64BIT)
2592                     {
2593                       cpu_arch_flags.bitfield.cpu64 = 1;
2594                       cpu_arch_flags.bitfield.cpuno64 = 0;
2595                     }
2596                   else
2597                     {
2598                       cpu_arch_flags.bitfield.cpu64 = 0;
2599                       cpu_arch_flags.bitfield.cpuno64 = 1;
2600                     }
2601                   cpu_arch_isa = cpu_arch[j].type;
2602                   cpu_arch_isa_flags = cpu_arch[j].flags;
2603                   if (!cpu_arch_tune_set)
2604                     {
2605                       cpu_arch_tune = cpu_arch_isa;
2606                       cpu_arch_tune_flags = cpu_arch_isa_flags;
2607                     }
2608                   break;
2609                 }
2610
2611               flags = cpu_flags_or (cpu_arch_flags,
2612                                     cpu_arch[j].flags);
2613
2614               if (!cpu_flags_equal (&flags, &cpu_arch_flags))
2615                 {
2616                   if (cpu_sub_arch_name)
2617                     {
2618                       char *name = cpu_sub_arch_name;
2619                       cpu_sub_arch_name = concat (name,
2620                                                   cpu_arch[j].name,
2621                                                   (const char *) NULL);
2622                       free (name);
2623                     }
2624                   else
2625                     cpu_sub_arch_name = xstrdup (cpu_arch[j].name);
2626                   cpu_arch_flags = flags;
2627                   cpu_arch_isa_flags = flags;
2628                 }
2629               (void) restore_line_pointer (e);
2630               demand_empty_rest_of_line ();
2631               return;
2632             }
2633         }
2634
2635       if (*string == '.' && j >= ARRAY_SIZE (cpu_arch))
2636         {
2637           /* Disable an ISA extension.  */
2638           for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (cpu_noarch); j++)
2639             if (strcmp (string + 1, cpu_noarch [j].name) == 0)
2640               {
2641                 flags = cpu_flags_and_not (cpu_arch_flags,
2642                                            cpu_noarch[j].flags);
2643                 if (!cpu_flags_equal (&flags, &cpu_arch_flags))
2644                   {
2645                     if (cpu_sub_arch_name)
2646                       {
2647                         char *name = cpu_sub_arch_name;
2648                         cpu_sub_arch_name = concat (name, string,
2649                                                     (const char *) NULL);
2650                         free (name);
2651                       }
2652                     else
2653                       cpu_sub_arch_name = xstrdup (string);
2654                     cpu_arch_flags = flags;
2655                     cpu_arch_isa_flags = flags;
2656                   }
2657                 (void) restore_line_pointer (e);
2658                 demand_empty_rest_of_line ();
2659                 return;
2660               }
2661
2662           j = ARRAY_SIZE (cpu_arch);
2663         }
2664
2665       if (j >= ARRAY_SIZE (cpu_arch))
2666         as_bad (_("no such architecture: `%s'"), string);
2667
2668       *input_line_pointer = e;
2669     }
2670   else
2671     as_bad (_("missing cpu architecture"));
2672
2673   no_cond_jump_promotion = 0;
2674   if (*input_line_pointer == ','
2675       && !is_end_of_line[(unsigned char) input_line_pointer[1]])
2676     {
2677       char *string;
2678       char e;
2679
2680       ++input_line_pointer;
2681       e = get_symbol_name (&string);
2682
2683       if (strcmp (string, "nojumps") == 0)
2684         no_cond_jump_promotion = 1;
2685       else if (strcmp (string, "jumps") == 0)
2686         ;
2687       else
2688         as_bad (_("no such architecture modifier: `%s'"), string);
2689
2690       (void) restore_line_pointer (e);
2691     }
2692
2693   demand_empty_rest_of_line ();
2694 }
2695
2696 enum bfd_architecture
2697 i386_arch (void)
2698 {
2699   if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_L1OM)
2700     {
2701       if (OUTPUT_FLAVOR != bfd_target_elf_flavour
2702           || flag_code != CODE_64BIT)
2703         as_fatal (_("Intel L1OM is 64bit ELF only"));
2704       return bfd_arch_l1om;
2705     }
2706   else if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_K1OM)
2707     {
2708       if (OUTPUT_FLAVOR != bfd_target_elf_flavour
2709           || flag_code != CODE_64BIT)
2710         as_fatal (_("Intel K1OM is 64bit ELF only"));
2711       return bfd_arch_k1om;
2712     }
2713   else if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_IAMCU)
2714     {
2715       if (OUTPUT_FLAVOR != bfd_target_elf_flavour
2716           || flag_code == CODE_64BIT)
2717         as_fatal (_("Intel MCU is 32bit ELF only"));
2718       return bfd_arch_iamcu;
2719     }
2720   else
2721     return bfd_arch_i386;
2722 }
2723
2724 unsigned long
2725 i386_mach (void)
2726 {
2727   if (!strncmp (default_arch, "x86_64", 6))
2728     {
2729       if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_L1OM)
2730         {
2731           if (OUTPUT_FLAVOR != bfd_target_elf_flavour
2732               || default_arch[6] != '\0')
2733             as_fatal (_("Intel L1OM is 64bit ELF only"));
2734           return bfd_mach_l1om;
2735         }
2736       else if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_K1OM)
2737         {
2738           if (OUTPUT_FLAVOR != bfd_target_elf_flavour
2739               || default_arch[6] != '\0')
2740             as_fatal (_("Intel K1OM is 64bit ELF only"));
2741           return bfd_mach_k1om;
2742         }
2743       else if (default_arch[6] == '\0')
2744         return bfd_mach_x86_64;
2745       else
2746         return bfd_mach_x64_32;
2747     }
2748   else if (!strcmp (default_arch, "i386")
2749            || !strcmp (default_arch, "iamcu"))
2750     {
2751       if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_IAMCU)
2752         {
2753           if (OUTPUT_FLAVOR != bfd_target_elf_flavour)
2754             as_fatal (_("Intel MCU is 32bit ELF only"));
2755           return bfd_mach_i386_iamcu;
2756         }
2757       else
2758         return bfd_mach_i386_i386;
2759     }
2760   else
2761     as_fatal (_("unknown architecture"));
2762 }
2763 \f
2764 void
2765 md_begin (void)
2766 {
2767   const char *hash_err;
2768
2769   /* Support pseudo prefixes like {disp32}.  */
2770   lex_type ['{'] = LEX_BEGIN_NAME;
2771
2772   /* Initialize op_hash hash table.  */
2773   op_hash = hash_new ();
2774
2775   {
2776     const insn_template *optab;
2777     templates *core_optab;
2778
2779     /* Setup for loop.  */
2780     optab = i386_optab;
2781     core_optab = XNEW (templates);
2782     core_optab->start = optab;
2783
2784     while (1)
2785       {
2786         ++optab;
2787         if (optab->name == NULL
2788             || strcmp (optab->name, (optab - 1)->name) != 0)
2789           {
2790             /* different name --> ship out current template list;
2791                add to hash table; & begin anew.  */
2792             core_optab->end = optab;
2793             hash_err = hash_insert (op_hash,
2794                                     (optab - 1)->name,
2795                                     (void *) core_optab);
2796             if (hash_err)
2797               {
2798                 as_fatal (_("can't hash %s: %s"),
2799                           (optab - 1)->name,
2800                           hash_err);
2801               }
2802             if (optab->name == NULL)
2803               break;
2804             core_optab = XNEW (templates);
2805             core_optab->start = optab;
2806           }
2807       }
2808   }
2809
2810   /* Initialize reg_hash hash table.  */
2811   reg_hash = hash_new ();
2812   {
2813     const reg_entry *regtab;
2814     unsigned int regtab_size = i386_regtab_size;
2815
2816     for (regtab = i386_regtab; regtab_size--; regtab++)
2817       {
2818         hash_err = hash_insert (reg_hash, regtab->reg_name, (void *) regtab);
2819         if (hash_err)
2820           as_fatal (_("can't hash %s: %s"),
2821                     regtab->reg_name,
2822                     hash_err);
2823       }
2824   }
2825
2826   /* Fill in lexical tables:  mnemonic_chars, operand_chars.  */
2827   {
2828     int c;
2829     char *p;
2830
2831     for (c = 0; c < 256; c++)
2832       {
2833         if (ISDIGIT (c))
2834           {
2835             digit_chars[c] = c;
2836             mnemonic_chars[c] = c;
2837             register_chars[c] = c;
2838             operand_chars[c] = c;
2839           }
2840         else if (ISLOWER (c))
2841           {
2842             mnemonic_chars[c] = c;
2843             register_chars[c] = c;
2844             operand_chars[c] = c;
2845           }
2846         else if (ISUPPER (c))
2847           {
2848             mnemonic_chars[c] = TOLOWER (c);
2849             register_chars[c] = mnemonic_chars[c];
2850             operand_chars[c] = c;
2851           }
2852         else if (c == '{' || c == '}')
2853           {
2854             mnemonic_chars[c] = c;
2855             operand_chars[c] = c;
2856           }
2857
2858         if (ISALPHA (c) || ISDIGIT (c))
2859           identifier_chars[c] = c;
2860         else if (c >= 128)
2861           {
2862             identifier_chars[c] = c;
2863             operand_chars[c] = c;
2864           }
2865       }
2866
2867 #ifdef LEX_AT
2868     identifier_chars['@'] = '@';
2869 #endif
2870 #ifdef LEX_QM
2871     identifier_chars['?'] = '?';
2872     operand_chars['?'] = '?';
2873 #endif
2874     digit_chars['-'] = '-';
2875     mnemonic_chars['_'] = '_';
2876     mnemonic_chars['-'] = '-';
2877     mnemonic_chars['.'] = '.';
2878     identifier_chars['_'] = '_';
2879     identifier_chars['.'] = '.';
2880
2881     for (p = operand_special_chars; *p != '\0'; p++)
2882       operand_chars[(unsigned char) *p] = *p;
2883   }
2884
2885   if (flag_code == CODE_64BIT)
2886     {
2887 #if defined (OBJ_COFF) && defined (TE_PE)
2888       x86_dwarf2_return_column = (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_coff_flavour
2889                                   ? 32 : 16);
2890 #else
2891       x86_dwarf2_return_column = 16;
2892 #endif
2893       x86_cie_data_alignment = -8;
2894     }
2895   else
2896     {
2897       x86_dwarf2_return_column = 8;
2898       x86_cie_data_alignment = -4;
2899     }
2900 }
2901
2902 void
2903 i386_print_statistics (FILE *file)
2904 {
2905   hash_print_statistics (file, "i386 opcode", op_hash);
2906   hash_print_statistics (file, "i386 register", reg_hash);
2907 }
2908 \f
2909 #ifdef DEBUG386
2910
2911 /* Debugging routines for md_assemble.  */
2912 static void pte (insn_template *);
2913 static void pt (i386_operand_type);
2914 static void pe (expressionS *);
2915 static void ps (symbolS *);
2916
2917 static void
2918 pi (char *line, i386_insn *x)
2919 {
2920   unsigned int j;
2921
2922   fprintf (stdout, "%s: template ", line);
2923   pte (&x->tm);
2924   fprintf (stdout, "  address: base %s  index %s  scale %x\n",
2925            x->base_reg ? x->base_reg->reg_name : "none",
2926            x->index_reg ? x->index_reg->reg_name : "none",
2927            x->log2_scale_factor);
2928   fprintf (stdout, "  modrm:  mode %x  reg %x  reg/mem %x\n",
2929            x->rm.mode, x->rm.reg, x->rm.regmem);
2930   fprintf (stdout, "  sib:  base %x  index %x  scale %x\n",
2931            x->sib.base, x->sib.index, x->sib.scale);
2932   fprintf (stdout, "  rex: 64bit %x  extX %x  extY %x  extZ %x\n",
2933            (x->rex & REX_W) != 0,
2934            (x->rex & REX_R) != 0,
2935            (x->rex & REX_X) != 0,
2936            (x->rex & REX_B) != 0);
2937   for (j = 0; j < x->operands; j++)
2938     {
2939       fprintf (stdout, "    #%d:  ", j + 1);
2940       pt (x->types[j]);
2941       fprintf (stdout, "\n");
2942       if (x->types[j].bitfield.reg
2943           || x->types[j].bitfield.regmmx
2944           || x->types[j].bitfield.regsimd
2945           || x->types[j].bitfield.sreg2
2946           || x->types[j].bitfield.sreg3
2947           || x->types[j].bitfield.control
2948           || x->types[j].bitfield.debug
2949           || x->types[j].bitfield.test)
2950         fprintf (stdout, "%s\n", x->op[j].regs->reg_name);
2951       if (operand_type_check (x->types[j], imm))
2952         pe (x->op[j].imms);
2953       if (operand_type_check (x->types[j], disp))
2954         pe (x->op[j].disps);
2955     }
2956 }
2957
2958 static void
2959 pte (insn_template *t)
2960 {
2961   unsigned int j;
2962   fprintf (stdout, " %d operands ", t->operands);
2963   fprintf (stdout, "opcode %x ", t->base_opcode);
2964   if (t->extension_opcode != None)
2965     fprintf (stdout, "ext %x ", t->extension_opcode);
2966   if (t->opcode_modifier.d)
2967     fprintf (stdout, "D");
2968   if (t->opcode_modifier.w)
2969     fprintf (stdout, "W");
2970   fprintf (stdout, "\n");
2971   for (j = 0; j < t->operands; j++)
2972     {
2973       fprintf (stdout, "    #%d type ", j + 1);
2974       pt (t->operand_types[j]);
2975       fprintf (stdout, "\n");
2976     }
2977 }
2978
2979 static void
2980 pe (expressionS *e)
2981 {
2982   fprintf (stdout, "    operation     %d\n", e->X_op);
2983   fprintf (stdout, "    add_number    %ld (%lx)\n",
2984            (long) e->X_add_number, (long) e->X_add_number);
2985   if (e->X_add_symbol)
2986     {
2987       fprintf (stdout, "    add_symbol    ");
2988       ps (e->X_add_symbol);
2989       fprintf (stdout, "\n");
2990     }
2991   if (e->X_op_symbol)
2992     {
2993       fprintf (stdout, "    op_symbol    ");
2994       ps (e->X_op_symbol);
2995       fprintf (stdout, "\n");
2996     }
2997 }
2998
2999 static void
3000 ps (symbolS *s)
3001 {
3002   fprintf (stdout, "%s type %s%s",
3003            S_GET_NAME (s),
3004            S_IS_EXTERNAL (s) ? "EXTERNAL " : "",
3005            segment_name (S_GET_SEGMENT (s)));
3006 }
3007
3008 static struct type_name
3009   {
3010     i386_operand_type mask;
3011     const char *name;
3012   }
3013 const type_names[] =
3014 {
3015   { OPERAND_TYPE_REG8, "r8" },
3016   { OPERAND_TYPE_REG16, "r16" },
3017   { OPERAND_TYPE_REG32, "r32" },
3018   { OPERAND_TYPE_REG64, "r64" },
3019   { OPERAND_TYPE_IMM8, "i8" },
3020   { OPERAND_TYPE_IMM8, "i8s" },
3021   { OPERAND_TYPE_IMM16, "i16" },
3022   { OPERAND_TYPE_IMM32, "i32" },
3023   { OPERAND_TYPE_IMM32S, "i32s" },
3024   { OPERAND_TYPE_IMM64, "i64" },
3025   { OPERAND_TYPE_IMM1, "i1" },
3026   { OPERAND_TYPE_BASEINDEX, "BaseIndex" },
3027   { OPERAND_TYPE_DISP8, "d8" },
3028   { OPERAND_TYPE_DISP16, "d16" },
3029   { OPERAND_TYPE_DISP32, "d32" },
3030   { OPERAND_TYPE_DISP32S, "d32s" },
3031   { OPERAND_TYPE_DISP64, "d64" },
3032   { OPERAND_TYPE_INOUTPORTREG, "InOutPortReg" },
3033   { OPERAND_TYPE_SHIFTCOUNT, "ShiftCount" },
3034   { OPERAND_TYPE_CONTROL, "control reg" },
3035   { OPERAND_TYPE_TEST, "test reg" },
3036   { OPERAND_TYPE_DEBUG, "debug reg" },
3037   { OPERAND_TYPE_FLOATREG, "FReg" },
3038   { OPERAND_TYPE_FLOATACC, "FAcc" },
3039   { OPERAND_TYPE_SREG2, "SReg2" },
3040   { OPERAND_TYPE_SREG3, "SReg3" },
3041   { OPERAND_TYPE_ACC, "Acc" },
3042   { OPERAND_TYPE_JUMPABSOLUTE, "Jump Absolute" },
3043   { OPERAND_TYPE_REGMMX, "rMMX" },
3044   { OPERAND_TYPE_REGXMM, "rXMM" },
3045   { OPERAND_TYPE_REGYMM, "rYMM" },
3046   { OPERAND_TYPE_REGZMM, "rZMM" },
3047   { OPERAND_TYPE_REGMASK, "Mask reg" },
3048   { OPERAND_TYPE_ESSEG, "es" },
3049 };
3050
3051 static void
3052 pt (i386_operand_type t)
3053 {
3054   unsigned int j;
3055   i386_operand_type a;
3056
3057   for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (type_names); j++)
3058     {
3059       a = operand_type_and (t, type_names[j].mask);
3060       if (!operand_type_all_zero (&a))
3061         fprintf (stdout, "%s, ",  type_names[j].name);
3062     }
3063   fflush (stdout);
3064 }
3065
3066 #endif /* DEBUG386 */
3067 \f
3068 static bfd_reloc_code_real_type
3069 reloc (unsigned int size,
3070        int pcrel,
3071        int sign,
3072        bfd_reloc_code_real_type other)
3073 {
3074   if (other != NO_RELOC)
3075     {
3076       reloc_howto_type *rel;
3077
3078       if (size == 8)
3079         switch (other)
3080           {
3081           case BFD_RELOC_X86_64_GOT32:
3082             return BFD_RELOC_X86_64_GOT64;
3083             break;
3084           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPLT64:
3085             return BFD_RELOC_X86_64_GOTPLT64;
3086             break;
3087           case BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64:
3088             return BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64;
3089             break;
3090           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32:
3091             other = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
3092             break;
3093           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL:
3094             other = BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL64;
3095             break;
3096           case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32:
3097             other = BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64;
3098             break;
3099           case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32:
3100             other = BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64;
3101             break;
3102           default:
3103             break;
3104           }
3105
3106 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
3107       if (other == BFD_RELOC_SIZE32)
3108         {
3109           if (size == 8)
3110             other = BFD_RELOC_SIZE64;
3111           if (pcrel)
3112             {
3113               as_bad (_("there are no pc-relative size relocations"));
3114               return NO_RELOC;
3115             }
3116         }
3117 #endif
3118
3119       /* Sign-checking 4-byte relocations in 16-/32-bit code is pointless.  */
3120       if (size == 4 && (flag_code != CODE_64BIT || disallow_64bit_reloc))
3121         sign = -1;
3122
3123       rel = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, other);
3124       if (!rel)
3125         as_bad (_("unknown relocation (%u)"), other);
3126       else if (size != bfd_get_reloc_size (rel))
3127         as_bad (_("%u-byte relocation cannot be applied to %u-byte field"),
3128                 bfd_get_reloc_size (rel),
3129                 size);
3130       else if (pcrel && !rel->pc_relative)
3131         as_bad (_("non-pc-relative relocation for pc-relative field"));
3132       else if ((rel->complain_on_overflow == complain_overflow_signed
3133                 && !sign)
3134                || (rel->complain_on_overflow == complain_overflow_unsigned
3135                    && sign > 0))
3136         as_bad (_("relocated field and relocation type differ in signedness"));
3137       else
3138         return other;
3139       return NO_RELOC;
3140     }
3141
3142   if (pcrel)
3143     {
3144       if (!sign)
3145         as_bad (_("there are no unsigned pc-relative relocations"));
3146       switch (size)
3147         {
3148         case 1: return BFD_RELOC_8_PCREL;
3149         case 2: return BFD_RELOC_16_PCREL;
3150         case 4: return BFD_RELOC_32_PCREL;
3151         case 8: return BFD_RELOC_64_PCREL;
3152         }
3153       as_bad (_("cannot do %u byte pc-relative relocation"), size);
3154     }
3155   else
3156     {
3157       if (sign > 0)
3158         switch (size)
3159           {
3160           case 4: return BFD_RELOC_X86_64_32S;
3161           }
3162       else
3163         switch (size)
3164           {
3165           case 1: return BFD_RELOC_8;
3166           case 2: return BFD_RELOC_16;
3167           case 4: return BFD_RELOC_32;
3168           case 8: return BFD_RELOC_64;
3169           }
3170       as_bad (_("cannot do %s %u byte relocation"),
3171               sign > 0 ? "signed" : "unsigned", size);
3172     }
3173
3174   return NO_RELOC;
3175 }
3176
3177 /* Here we decide which fixups can be adjusted to make them relative to
3178    the beginning of the section instead of the symbol.  Basically we need
3179    to make sure that the dynamic relocations are done correctly, so in
3180    some cases we force the original symbol to be used.  */
3181
3182 int
3183 tc_i386_fix_adjustable (fixS *fixP ATTRIBUTE_UNUSED)
3184 {
3185 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
3186   if (!IS_ELF)
3187     return 1;
3188
3189   /* Don't adjust pc-relative references to merge sections in 64-bit
3190      mode.  */
3191   if (use_rela_relocations
3192       && (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy)->flags & SEC_MERGE) != 0
3193       && fixP->fx_pcrel)
3194     return 0;
3195
3196   /* The x86_64 GOTPCREL are represented as 32bit PCrel relocations
3197      and changed later by validate_fix.  */
3198   if (GOT_symbol && fixP->fx_subsy == GOT_symbol
3199       && fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_PCREL)
3200     return 0;
3201
3202   /* Adjust_reloc_syms doesn't know about the GOT.  Need to keep symbol
3203      for size relocations.  */
3204   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_SIZE32
3205       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_SIZE64
3206       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_GOTOFF
3207       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_PLT32
3208       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_GOT32
3209       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_GOT32X
3210       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_GD
3211       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LDM
3212       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32
3213       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_IE_32
3214       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_IE
3215       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE
3216       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LE_32
3217       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LE
3218       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC
3219       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL
3220       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_PLT32
3221       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOT32
3222       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL
3223       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTPCRELX
3224       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_REX_GOTPCRELX
3225       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TLSGD
3226       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TLSLD
3227       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32
3228       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64
3229       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF
3230       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32
3231       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64
3232       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64
3233       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC
3234       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL
3235       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
3236       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
3237     return 0;
3238 #endif
3239   return 1;
3240 }
3241
3242 static int
3243 intel_float_operand (const char *mnemonic)
3244 {
3245   /* Note that the value returned is meaningful only for opcodes with (memory)
3246      operands, hence the code here is free to improperly handle opcodes that
3247      have no operands (for better performance and smaller code). */
3248
3249   if (mnemonic[0] != 'f')
3250     return 0; /* non-math */
3251
3252   switch (mnemonic[1])
3253     {
3254     /* fclex, fdecstp, fdisi, femms, feni, fincstp, finit, fsetpm, and
3255        the fs segment override prefix not currently handled because no
3256        call path can make opcodes without operands get here */
3257     case 'i':
3258       return 2 /* integer op */;
3259     case 'l':
3260       if (mnemonic[2] == 'd' && (mnemonic[3] == 'c' || mnemonic[3] == 'e'))
3261         return 3; /* fldcw/fldenv */
3262       break;
3263     case 'n':
3264       if (mnemonic[2] != 'o' /* fnop */)
3265         return 3; /* non-waiting control op */
3266       break;
3267     case 'r':
3268       if (mnemonic[2] == 's')
3269         return 3; /* frstor/frstpm */
3270       break;
3271     case 's':
3272       if (mnemonic[2] == 'a')
3273         return 3; /* fsave */
3274       if (mnemonic[2] == 't')
3275         {
3276           switch (mnemonic[3])
3277             {
3278             case 'c': /* fstcw */
3279             case 'd': /* fstdw */
3280             case 'e': /* fstenv */
3281             case 's': /* fsts[gw] */
3282               return 3;
3283             }
3284         }
3285       break;
3286     case 'x':
3287       if (mnemonic[2] == 'r' || mnemonic[2] == 's')
3288         return 0; /* fxsave/fxrstor are not really math ops */
3289       break;
3290     }
3291
3292   return 1;
3293 }
3294
3295 /* Build the VEX prefix.  */
3296
3297 static void
3298 build_vex_prefix (const insn_template *t)
3299 {
3300   unsigned int register_specifier;
3301   unsigned int implied_prefix;
3302   unsigned int vector_length;
3303
3304   /* Check register specifier.  */
3305   if (i.vex.register_specifier)
3306     {
3307       register_specifier =
3308         ~register_number (i.vex.register_specifier) & 0xf;
3309       gas_assert ((i.vex.register_specifier->reg_flags & RegVRex) == 0);
3310     }
3311   else
3312     register_specifier = 0xf;
3313
3314   /* Use 2-byte VEX prefix by swapping destination and source
3315      operand.  */
3316   if (i.vec_encoding != vex_encoding_vex3
3317       && i.dir_encoding == dir_encoding_default
3318       && i.operands == i.reg_operands
3319       && i.tm.opcode_modifier.vexopcode == VEX0F
3320       && i.tm.opcode_modifier.load
3321       && i.rex == REX_B)
3322     {
3323       unsigned int xchg = i.operands - 1;
3324       union i386_op temp_op;
3325       i386_operand_type temp_type;
3326
3327       temp_type = i.types[xchg];
3328       i.types[xchg] = i.types[0];
3329       i.types[0] = temp_type;
3330       temp_op = i.op[xchg];
3331       i.op[xchg] = i.op[0];
3332       i.op[0] = temp_op;
3333
3334       gas_assert (i.rm.mode == 3);
3335
3336       i.rex = REX_R;
3337       xchg = i.rm.regmem;
3338       i.rm.regmem = i.rm.reg;
3339       i.rm.reg = xchg;
3340
3341       /* Use the next insn.  */
3342       i.tm = t[1];
3343     }
3344
3345   if (i.tm.opcode_modifier.vex == VEXScalar)
3346     vector_length = avxscalar;
3347   else if (i.tm.opcode_modifier.vex == VEX256)
3348     vector_length = 1;
3349   else
3350     {
3351       unsigned int op;
3352
3353       vector_length = 0;
3354       for (op = 0; op < t->operands; ++op)
3355         if (t->operand_types[op].bitfield.xmmword
3356             && t->operand_types[op].bitfield.ymmword
3357             && i.types[op].bitfield.ymmword)
3358           {
3359             vector_length = 1;
3360             break;
3361           }
3362     }
3363
3364   switch ((i.tm.base_opcode >> 8) & 0xff)
3365     {
3366     case 0:
3367       implied_prefix = 0;
3368       break;
3369     case DATA_PREFIX_OPCODE:
3370       implied_prefix = 1;
3371       break;
3372     case REPE_PREFIX_OPCODE:
3373       implied_prefix = 2;
3374       break;
3375     case REPNE_PREFIX_OPCODE:
3376       implied_prefix = 3;
3377       break;
3378     default:
3379       abort ();
3380     }
3381
3382   /* Use 2-byte VEX prefix if possible.  */
3383   if (i.vec_encoding != vex_encoding_vex3
3384       && i.tm.opcode_modifier.vexopcode == VEX0F
3385       && i.tm.opcode_modifier.vexw != VEXW1
3386       && (i.rex & (REX_W | REX_X | REX_B)) == 0)
3387     {
3388       /* 2-byte VEX prefix.  */
3389       unsigned int r;
3390
3391       i.vex.length = 2;
3392       i.vex.bytes[0] = 0xc5;
3393
3394       /* Check the REX.R bit.  */
3395       r = (i.rex & REX_R) ? 0 : 1;
3396       i.vex.bytes[1] = (r << 7
3397                         | register_specifier << 3
3398                         | vector_length << 2
3399                         | implied_prefix);
3400     }
3401   else
3402     {
3403       /* 3-byte VEX prefix.  */
3404       unsigned int m, w;
3405
3406       i.vex.length = 3;
3407
3408       switch (i.tm.opcode_modifier.vexopcode)
3409         {
3410         case VEX0F:
3411           m = 0x1;
3412           i.vex.bytes[0] = 0xc4;
3413           break;
3414         case VEX0F38:
3415           m = 0x2;
3416           i.vex.bytes[0] = 0xc4;
3417           break;
3418         case VEX0F3A:
3419           m = 0x3;
3420           i.vex.bytes[0] = 0xc4;
3421           break;
3422         case XOP08:
3423           m = 0x8;
3424           i.vex.bytes[0] = 0x8f;
3425           break;
3426         case XOP09:
3427           m = 0x9;
3428           i.vex.bytes[0] = 0x8f;
3429           break;
3430         case XOP0A:
3431           m = 0xa;
3432           i.vex.bytes[0] = 0x8f;
3433           break;
3434         default:
3435           abort ();
3436         }
3437
3438       /* The high 3 bits of the second VEX byte are 1's compliment
3439          of RXB bits from REX.  */
3440       i.vex.bytes[1] = (~i.rex & 0x7) << 5 | m;
3441
3442       /* Check the REX.W bit.  */
3443       w = (i.rex & REX_W) ? 1 : 0;
3444       if (i.tm.opcode_modifier.vexw == VEXW1)
3445         w = 1;
3446
3447       i.vex.bytes[2] = (w << 7
3448                         | register_specifier << 3
3449                         | vector_length << 2
3450                         | implied_prefix);
3451     }
3452 }
3453
3454 /* Build the EVEX prefix.  */
3455
3456 static void
3457 build_evex_prefix (void)
3458 {
3459   unsigned int register_specifier;
3460   unsigned int implied_prefix;
3461   unsigned int m, w;
3462   rex_byte vrex_used = 0;
3463
3464   /* Check register specifier.  */
3465   if (i.vex.register_specifier)
3466     {
3467       gas_assert ((i.vrex & REX_X) == 0);
3468
3469       register_specifier = i.vex.register_specifier->reg_num;
3470       if ((i.vex.register_specifier->reg_flags & RegRex))
3471         register_specifier += 8;
3472       /* The upper 16 registers are encoded in the fourth byte of the
3473          EVEX prefix.  */
3474       if (!(i.vex.register_specifier->reg_flags & RegVRex))
3475         i.vex.bytes[3] = 0x8;
3476       register_specifier = ~register_specifier & 0xf;
3477     }
3478   else
3479     {
3480       register_specifier = 0xf;
3481
3482       /* Encode upper 16 vector index register in the fourth byte of
3483          the EVEX prefix.  */
3484       if (!(i.vrex & REX_X))
3485         i.vex.bytes[3] = 0x8;
3486       else
3487         vrex_used |= REX_X;
3488     }
3489
3490   switch ((i.tm.base_opcode >> 8) & 0xff)
3491     {
3492     case 0:
3493       implied_prefix = 0;
3494       break;
3495     case DATA_PREFIX_OPCODE:
3496       implied_prefix = 1;
3497       break;
3498     case REPE_PREFIX_OPCODE:
3499       implied_prefix = 2;
3500       break;
3501     case REPNE_PREFIX_OPCODE:
3502       implied_prefix = 3;
3503       break;
3504     default:
3505       abort ();
3506     }
3507
3508   /* 4 byte EVEX prefix.  */
3509   i.vex.length = 4;
3510   i.vex.bytes[0] = 0x62;
3511
3512   /* mmmm bits.  */
3513   switch (i.tm.opcode_modifier.vexopcode)
3514     {
3515     case VEX0F:
3516       m = 1;
3517       break;
3518     case VEX0F38:
3519       m = 2;
3520       break;
3521     case VEX0F3A:
3522       m = 3;
3523       break;
3524     default:
3525       abort ();
3526       break;
3527     }
3528
3529   /* The high 3 bits of the second EVEX byte are 1's compliment of RXB
3530      bits from REX.  */
3531   i.vex.bytes[1] = (~i.rex & 0x7) << 5 | m;
3532
3533   /* The fifth bit of the second EVEX byte is 1's compliment of the
3534      REX_R bit in VREX.  */
3535   if (!(i.vrex & REX_R))
3536     i.vex.bytes[1] |= 0x10;
3537   else
3538     vrex_used |= REX_R;
3539
3540   if ((i.reg_operands + i.imm_operands) == i.operands)
3541     {
3542       /* When all operands are registers, the REX_X bit in REX is not
3543          used.  We reuse it to encode the upper 16 registers, which is
3544          indicated by the REX_B bit in VREX.  The REX_X bit is encoded
3545          as 1's compliment.  */
3546       if ((i.vrex & REX_B))
3547         {
3548           vrex_used |= REX_B;
3549           i.vex.bytes[1] &= ~0x40;
3550         }
3551     }
3552
3553   /* EVEX instructions shouldn't need the REX prefix.  */
3554   i.vrex &= ~vrex_used;
3555   gas_assert (i.vrex == 0);
3556
3557   /* Check the REX.W bit.  */
3558   w = (i.rex & REX_W) ? 1 : 0;
3559   if (i.tm.opcode_modifier.vexw)
3560     {
3561       if (i.tm.opcode_modifier.vexw == VEXW1)
3562         w = 1;
3563     }
3564   /* If w is not set it means we are dealing with WIG instruction.  */
3565   else if (!w)
3566     {
3567       if (evexwig == evexw1)
3568         w = 1;
3569     }
3570
3571   /* Encode the U bit.  */
3572   implied_prefix |= 0x4;
3573
3574   /* The third byte of the EVEX prefix.  */
3575   i.vex.bytes[2] = (w << 7 | register_specifier << 3 | implied_prefix);
3576
3577   /* The fourth byte of the EVEX prefix.  */
3578   /* The zeroing-masking bit.  */
3579   if (i.mask && i.mask->zeroing)
3580     i.vex.bytes[3] |= 0x80;
3581
3582   /* Don't always set the broadcast bit if there is no RC.  */
3583   if (!i.rounding)
3584     {
3585       /* Encode the vector length.  */
3586       unsigned int vec_length;
3587
3588       switch (i.tm.opcode_modifier.evex)
3589         {
3590         case EVEXLIG: /* LL' is ignored */
3591           vec_length = evexlig << 5;
3592           break;
3593         case EVEX128:
3594           vec_length = 0 << 5;
3595           break;
3596         case EVEX256:
3597           vec_length = 1 << 5;
3598           break;
3599         case EVEX512:
3600           vec_length = 2 << 5;
3601           break;
3602         default:
3603           abort ();
3604           break;
3605         }
3606       i.vex.bytes[3] |= vec_length;
3607       /* Encode the broadcast bit.  */
3608       if (i.broadcast)
3609         i.vex.bytes[3] |= 0x10;
3610     }
3611   else
3612     {
3613       if (i.rounding->type != saeonly)
3614         i.vex.bytes[3] |= 0x10 | (i.rounding->type << 5);
3615       else
3616         i.vex.bytes[3] |= 0x10 | (evexrcig << 5);
3617     }
3618
3619   if (i.mask && i.mask->mask)
3620     i.vex.bytes[3] |= i.mask->mask->reg_num;
3621 }
3622
3623 static void
3624 process_immext (void)
3625 {
3626   expressionS *exp;
3627
3628   if ((i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse3 || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusvme)
3629       && i.operands > 0)
3630     {
3631       /* MONITOR/MWAIT as well as SVME instructions have fixed operands
3632          with an opcode suffix which is coded in the same place as an
3633          8-bit immediate field would be.
3634          Here we check those operands and remove them afterwards.  */
3635       unsigned int x;
3636
3637       for (x = 0; x < i.operands; x++)
3638         if (register_number (i.op[x].regs) != x)
3639           as_bad (_("can't use register '%s%s' as operand %d in '%s'."),
3640                   register_prefix, i.op[x].regs->reg_name, x + 1,
3641                   i.tm.name);
3642
3643       i.operands = 0;
3644     }
3645
3646   if (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpumwaitx && i.operands > 0)
3647     {
3648       /* MONITORX/MWAITX instructions have fixed operands with an opcode
3649          suffix which is coded in the same place as an 8-bit immediate
3650          field would be.
3651          Here we check those operands and remove them afterwards.  */
3652       unsigned int x;
3653
3654       if (i.operands != 3)
3655         abort();
3656
3657       for (x = 0; x < 2; x++)
3658         if (register_number (i.op[x].regs) != x)
3659           goto bad_register_operand;
3660
3661       /* Check for third operand for mwaitx/monitorx insn.  */
3662       if (register_number (i.op[x].regs)
3663           != (x + (i.tm.extension_opcode == 0xfb)))
3664         {
3665 bad_register_operand:
3666           as_bad (_("can't use register '%s%s' as operand %d in '%s'."),
3667                   register_prefix, i.op[x].regs->reg_name, x+1,
3668                   i.tm.name);
3669         }
3670
3671       i.operands = 0;
3672     }
3673
3674   /* These AMD 3DNow! and SSE2 instructions have an opcode suffix
3675      which is coded in the same place as an 8-bit immediate field
3676      would be.  Here we fake an 8-bit immediate operand from the
3677      opcode suffix stored in tm.extension_opcode.
3678
3679      AVX instructions also use this encoding, for some of
3680      3 argument instructions.  */
3681
3682   gas_assert (i.imm_operands <= 1
3683               && (i.operands <= 2
3684                   || ((i.tm.opcode_modifier.vex
3685                        || i.tm.opcode_modifier.evex)
3686                       && i.operands <= 4)));
3687
3688   exp = &im_expressions[i.imm_operands++];
3689   i.op[i.operands].imms = exp;
3690   i.types[i.operands] = imm8;
3691   i.operands++;
3692   exp->X_op = O_constant;
3693   exp->X_add_number = i.tm.extension_opcode;
3694   i.tm.extension_opcode = None;
3695 }
3696
3697
3698 static int
3699 check_hle (void)
3700 {
3701   switch (i.tm.opcode_modifier.hleprefixok)
3702     {
3703     default:
3704       abort ();
3705     case HLEPrefixNone:
3706       as_bad (_("invalid instruction `%s' after `%s'"),
3707               i.tm.name, i.hle_prefix);
3708       return 0;
3709     case HLEPrefixLock:
3710       if (i.prefix[LOCK_PREFIX])
3711         return 1;
3712       as_bad (_("missing `lock' with `%s'"), i.hle_prefix);
3713       return 0;
3714     case HLEPrefixAny:
3715       return 1;
3716     case HLEPrefixRelease:
3717       if (i.prefix[HLE_PREFIX] != XRELEASE_PREFIX_OPCODE)
3718         {
3719           as_bad (_("instruction `%s' after `xacquire' not allowed"),
3720                   i.tm.name);
3721           return 0;
3722         }
3723       if (i.mem_operands == 0
3724           || !operand_type_check (i.types[i.operands - 1], anymem))
3725         {
3726           as_bad (_("memory destination needed for instruction `%s'"
3727                     " after `xrelease'"), i.tm.name);
3728           return 0;
3729         }
3730       return 1;
3731     }
3732 }
3733
3734 /* Try the shortest encoding by shortening operand size.  */
3735
3736 static void
3737 optimize_encoding (void)
3738 {
3739   int j;
3740
3741   if (optimize_for_space
3742       && i.reg_operands == 1
3743       && i.imm_operands == 1
3744       && !i.types[1].bitfield.byte
3745       && i.op[0].imms->X_op == O_constant
3746       && fits_in_imm7 (i.op[0].imms->X_add_number)
3747       && ((i.tm.base_opcode == 0xa8
3748            && i.tm.extension_opcode == None)
3749           || (i.tm.base_opcode == 0xf6
3750               && i.tm.extension_opcode == 0x0)))
3751     {
3752       /* Optimize: -Os:
3753            test $imm7, %r64/%r32/%r16  -> test $imm7, %r8
3754        */
3755       unsigned int base_regnum = i.op[1].regs->reg_num;
3756       if (flag_code == CODE_64BIT || base_regnum < 4)
3757         {
3758           i.types[1].bitfield.byte = 1;
3759           /* Ignore the suffix.  */
3760           i.suffix = 0;
3761           if (base_regnum >= 4
3762               && !(i.op[1].regs->reg_flags & RegRex))
3763             {
3764               /* Handle SP, BP, SI and DI registers.  */
3765               if (i.types[1].bitfield.word)
3766                 j = 16;
3767               else if (i.types[1].bitfield.dword)
3768                 j = 32;
3769               else
3770                 j = 48;
3771               i.op[1].regs -= j;
3772             }
3773         }
3774     }
3775   else if (flag_code == CODE_64BIT
3776            && ((i.reg_operands == 1
3777                 && i.imm_operands == 1
3778                 && i.op[0].imms->X_op == O_constant
3779                 && ((i.tm.base_opcode == 0xb0
3780                      && i.tm.extension_opcode == None
3781                      && fits_in_unsigned_long (i.op[0].imms->X_add_number))
3782                     || (fits_in_imm31 (i.op[0].imms->X_add_number)
3783                         && (((i.tm.base_opcode == 0x24
3784                               || i.tm.base_opcode == 0xa8)
3785                              && i.tm.extension_opcode == None)
3786                             || (i.tm.base_opcode == 0x80
3787                                 && i.tm.extension_opcode == 0x4)
3788                             || ((i.tm.base_opcode == 0xf6
3789                                  || i.tm.base_opcode == 0xc6)
3790                                 && i.tm.extension_opcode == 0x0)))))
3791                || (i.reg_operands == 2
3792                    && i.op[0].regs == i.op[1].regs
3793                    && ((i.tm.base_opcode == 0x30
3794                         || i.tm.base_opcode == 0x28)
3795                        && i.tm.extension_opcode == None)))
3796            && i.types[1].bitfield.qword)
3797     {
3798       /* Optimize: -O:
3799            andq $imm31, %r64   -> andl $imm31, %r32
3800            testq $imm31, %r64  -> testl $imm31, %r32
3801            xorq %r64, %r64     -> xorl %r32, %r32
3802            subq %r64, %r64     -> subl %r32, %r32
3803            movq $imm31, %r64   -> movl $imm31, %r32
3804            movq $imm32, %r64   -> movl $imm32, %r32
3805         */
3806       i.tm.opcode_modifier.norex64 = 1;
3807       if (i.tm.base_opcode == 0xb0 || i.tm.base_opcode == 0xc6)
3808         {
3809           /* Handle
3810                movq $imm31, %r64   -> movl $imm31, %r32
3811                movq $imm32, %r64   -> movl $imm32, %r32
3812            */
3813           i.tm.operand_types[0].bitfield.imm32 = 1;
3814           i.tm.operand_types[0].bitfield.imm32s = 0;
3815           i.tm.operand_types[0].bitfield.imm64 = 0;
3816           i.types[0].bitfield.imm32 = 1;
3817           i.types[0].bitfield.imm32s = 0;
3818           i.types[0].bitfield.imm64 = 0;
3819           i.types[1].bitfield.dword = 1;
3820           i.types[1].bitfield.qword = 0;
3821           if (i.tm.base_opcode == 0xc6)
3822             {
3823               /* Handle
3824                    movq $imm31, %r64   -> movl $imm31, %r32
3825                */
3826               i.tm.base_opcode = 0xb0;
3827               i.tm.extension_opcode = None;
3828               i.tm.opcode_modifier.shortform = 1;
3829               i.tm.opcode_modifier.modrm = 0;
3830             }
3831         }
3832     }
3833   else if (optimize > 1
3834            && i.reg_operands == 3
3835            && i.op[0].regs == i.op[1].regs
3836            && !i.types[2].bitfield.xmmword
3837            && (i.tm.opcode_modifier.vex
3838                || (!i.mask
3839                    && !i.rounding
3840                    && i.tm.opcode_modifier.evex
3841                    && cpu_arch_flags.bitfield.cpuavx512vl))
3842            && ((i.tm.base_opcode == 0x55
3843                 || i.tm.base_opcode == 0x6655
3844                 || i.tm.base_opcode == 0x66df
3845                 || i.tm.base_opcode == 0x57
3846                 || i.tm.base_opcode == 0x6657
3847                 || i.tm.base_opcode == 0x66ef
3848                 || i.tm.base_opcode == 0x66f8
3849                 || i.tm.base_opcode == 0x66f9
3850                 || i.tm.base_opcode == 0x66fa
3851                 || i.tm.base_opcode == 0x66fb)
3852                && i.tm.extension_opcode == None))
3853     {
3854       /* Optimize: -O2:
3855            VOP, one of vandnps, vandnpd, vxorps, vxorpd, vpsubb, vpsubd,
3856            vpsubq and vpsubw:
3857              EVEX VOP %zmmM, %zmmM, %zmmN
3858                -> VEX VOP %xmmM, %xmmM, %xmmN (M and N < 16)
3859                -> EVEX VOP %xmmM, %xmmM, %xmmN (M || N >= 16)
3860              EVEX VOP %ymmM, %ymmM, %ymmN
3861                -> VEX VOP %xmmM, %xmmM, %xmmN (M and N < 16)
3862                -> EVEX VOP %xmmM, %xmmM, %xmmN (M || N >= 16)
3863              VEX VOP %ymmM, %ymmM, %ymmN
3864                -> VEX VOP %xmmM, %xmmM, %xmmN
3865            VOP, one of vpandn and vpxor:
3866              VEX VOP %ymmM, %ymmM, %ymmN
3867                -> VEX VOP %xmmM, %xmmM, %xmmN
3868            VOP, one of vpandnd and vpandnq:
3869              EVEX VOP %zmmM, %zmmM, %zmmN
3870                -> VEX vpandn %xmmM, %xmmM, %xmmN (M and N < 16)
3871                -> EVEX VOP %xmmM, %xmmM, %xmmN (M || N >= 16)
3872              EVEX VOP %ymmM, %ymmM, %ymmN
3873                -> VEX vpandn %xmmM, %xmmM, %xmmN (M and N < 16)
3874                -> EVEX VOP %xmmM, %xmmM, %xmmN (M || N >= 16)
3875            VOP, one of vpxord and vpxorq:
3876              EVEX VOP %zmmM, %zmmM, %zmmN
3877                -> VEX vpxor %xmmM, %xmmM, %xmmN (M and N < 16)
3878                -> EVEX VOP %xmmM, %xmmM, %xmmN (M || N >= 16)
3879              EVEX VOP %ymmM, %ymmM, %ymmN
3880                -> VEX vpxor %xmmM, %xmmM, %xmmN (M and N < 16)
3881                -> EVEX VOP %xmmM, %xmmM, %xmmN (M || N >= 16)
3882        */
3883       if (i.tm.opcode_modifier.evex)
3884         {
3885           /* If only lower 16 vector registers are used, we can use
3886              VEX encoding.  */
3887           for (j = 0; j < 3; j++)
3888             if (register_number (i.op[j].regs) > 15)
3889               break;
3890
3891           if (j < 3)
3892             i.tm.opcode_modifier.evex = EVEX128;
3893           else
3894             {
3895               i.tm.opcode_modifier.vex = VEX128;
3896               i.tm.opcode_modifier.vexw = VEXW0;
3897               i.tm.opcode_modifier.evex = 0;
3898             }
3899         }
3900       else
3901         i.tm.opcode_modifier.vex = VEX128;
3902
3903       if (i.tm.opcode_modifier.vex)
3904         for (j = 0; j < 3; j++)
3905           {
3906             i.types[j].bitfield.xmmword = 1;
3907             i.types[j].bitfield.ymmword = 0;
3908           }
3909     }
3910 }
3911
3912 /* This is the guts of the machine-dependent assembler.  LINE points to a
3913    machine dependent instruction.  This function is supposed to emit
3914    the frags/bytes it assembles to.  */
3915
3916 void
3917 md_assemble (char *line)
3918 {
3919   unsigned int j;
3920   char mnemonic[MAX_MNEM_SIZE], mnem_suffix;
3921   const insn_template *t;
3922
3923   /* Initialize globals.  */
3924   memset (&i, '\0', sizeof (i));
3925   for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
3926     i.reloc[j] = NO_RELOC;
3927   memset (disp_expressions, '\0', sizeof (disp_expressions));
3928   memset (im_expressions, '\0', sizeof (im_expressions));
3929   save_stack_p = save_stack;
3930
3931   /* First parse an instruction mnemonic & call i386_operand for the operands.
3932      We assume that the scrubber has arranged it so that line[0] is the valid
3933      start of a (possibly prefixed) mnemonic.  */
3934
3935   line = parse_insn (line, mnemonic);
3936   if (line == NULL)
3937     return;
3938   mnem_suffix = i.suffix;
3939
3940   line = parse_operands (line, mnemonic);
3941   this_operand = -1;
3942   xfree (i.memop1_string);
3943   i.memop1_string = NULL;
3944   if (line == NULL)
3945     return;
3946
3947   /* Now we've parsed the mnemonic into a set of templates, and have the
3948      operands at hand.  */
3949
3950   /* All intel opcodes have reversed operands except for "bound" and
3951      "enter".  We also don't reverse intersegment "jmp" and "call"
3952      instructions with 2 immediate operands so that the immediate segment
3953      precedes the offset, as it does when in AT&T mode. */
3954   if (intel_syntax
3955       && i.operands > 1
3956       && (strcmp (mnemonic, "bound") != 0)
3957       && (strcmp (mnemonic, "invlpga") != 0)
3958       && !(operand_type_check (i.types[0], imm)
3959            && operand_type_check (i.types[1], imm)))
3960     swap_operands ();
3961
3962   /* The order of the immediates should be reversed
3963      for 2 immediates extrq and insertq instructions */
3964   if (i.imm_operands == 2
3965       && (strcmp (mnemonic, "extrq") == 0
3966           || strcmp (mnemonic, "insertq") == 0))
3967       swap_2_operands (0, 1);
3968
3969   if (i.imm_operands)
3970     optimize_imm ();
3971
3972   /* Don't optimize displacement for movabs since it only takes 64bit
3973      displacement.  */
3974   if (i.disp_operands
3975       && i.disp_encoding != disp_encoding_32bit
3976       && (flag_code != CODE_64BIT
3977           || strcmp (mnemonic, "movabs") != 0))
3978     optimize_disp ();
3979
3980   /* Next, we find a template that matches the given insn,
3981      making sure the overlap of the given operands types is consistent
3982      with the template operand types.  */
3983
3984   if (!(t = match_template (mnem_suffix)))
3985     return;
3986
3987   if (sse_check != check_none
3988       && !i.tm.opcode_modifier.noavx
3989       && !i.tm.cpu_flags.bitfield.cpuavx
3990       && (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse
3991           || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse2
3992           || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse3
3993           || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpussse3
3994           || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse4_1
3995           || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse4_2
3996           || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpupclmul
3997           || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpuaes
3998           || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpugfni))
3999     {
4000       (sse_check == check_warning
4001        ? as_warn
4002        : as_bad) (_("SSE instruction `%s' is used"), i.tm.name);
4003     }
4004
4005   /* Zap movzx and movsx suffix.  The suffix has been set from
4006      "word ptr" or "byte ptr" on the source operand in Intel syntax
4007      or extracted from mnemonic in AT&T syntax.  But we'll use
4008      the destination register to choose the suffix for encoding.  */
4009   if ((i.tm.base_opcode & ~9) == 0x0fb6)
4010     {
4011       /* In Intel syntax, there must be a suffix.  In AT&T syntax, if
4012          there is no suffix, the default will be byte extension.  */
4013       if (i.reg_operands != 2
4014           && !i.suffix
4015           && intel_syntax)
4016         as_bad (_("ambiguous operand size for `%s'"), i.tm.name);
4017
4018       i.suffix = 0;
4019     }
4020
4021   if (i.tm.opcode_modifier.fwait)
4022     if (!add_prefix (FWAIT_OPCODE))
4023       return;
4024
4025   /* Check if REP prefix is OK.  */
4026   if (i.rep_prefix && !i.tm.opcode_modifier.repprefixok)
4027     {
4028       as_bad (_("invalid instruction `%s' after `%s'"),
4029                 i.tm.name, i.rep_prefix);
4030       return;
4031     }
4032
4033   /* Check for lock without a lockable instruction.  Destination operand
4034      must be memory unless it is xchg (0x86).  */
4035   if (i.prefix[LOCK_PREFIX]
4036       && (!i.tm.opcode_modifier.islockable
4037           || i.mem_operands == 0
4038           || (i.tm.base_opcode != 0x86
4039               && !operand_type_check (i.types[i.operands - 1], anymem))))
4040     {
4041       as_bad (_("expecting lockable instruction after `lock'"));
4042       return;
4043     }
4044
4045   /* Check if HLE prefix is OK.  */
4046   if (i.hle_prefix && !check_hle ())
4047     return;
4048
4049   /* Check BND prefix.  */
4050   if (i.bnd_prefix && !i.tm.opcode_modifier.bndprefixok)
4051     as_bad (_("expecting valid branch instruction after `bnd'"));
4052
4053   /* Check NOTRACK prefix.  */
4054   if (i.notrack_prefix && !i.tm.opcode_modifier.notrackprefixok)
4055     as_bad (_("expecting indirect branch instruction after `notrack'"));
4056
4057   if (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpumpx)
4058     {
4059       if (flag_code == CODE_64BIT && i.prefix[ADDR_PREFIX])
4060         as_bad (_("32-bit address isn't allowed in 64-bit MPX instructions."));
4061       else if (flag_code != CODE_16BIT
4062                ? i.prefix[ADDR_PREFIX]
4063                : i.mem_operands && !i.prefix[ADDR_PREFIX])
4064         as_bad (_("16-bit address isn't allowed in MPX instructions"));
4065     }
4066
4067   /* Insert BND prefix.  */
4068   if (add_bnd_prefix
4069       && i.tm.opcode_modifier.bndprefixok
4070       && !i.prefix[BND_PREFIX])
4071     add_prefix (BND_PREFIX_OPCODE);
4072
4073   /* Check string instruction segment overrides.  */
4074   if (i.tm.opcode_modifier.isstring && i.mem_operands != 0)
4075     {
4076       if (!check_string ())
4077         return;
4078       i.disp_operands = 0;
4079     }
4080
4081   if (optimize && !i.no_optimize && i.tm.opcode_modifier.optimize)
4082     optimize_encoding ();
4083
4084   if (!process_suffix ())
4085     return;
4086
4087   /* Update operand types.  */
4088   for (j = 0; j < i.operands; j++)
4089     i.types[j] = operand_type_and (i.types[j], i.tm.operand_types[j]);
4090
4091   /* Make still unresolved immediate matches conform to size of immediate
4092      given in i.suffix.  */
4093   if (!finalize_imm ())
4094     return;
4095
4096   if (i.types[0].bitfield.imm1)
4097     i.imm_operands = 0; /* kludge for shift insns.  */
4098
4099   /* We only need to check those implicit registers for instructions
4100      with 3 operands or less.  */
4101   if (i.operands <= 3)
4102     for (j = 0; j < i.operands; j++)
4103       if (i.types[j].bitfield.inoutportreg
4104           || i.types[j].bitfield.shiftcount
4105           || (i.types[j].bitfield.acc && !i.types[j].bitfield.xmmword))
4106         i.reg_operands--;
4107
4108   /* ImmExt should be processed after SSE2AVX.  */
4109   if (!i.tm.opcode_modifier.sse2avx
4110       && i.tm.opcode_modifier.immext)
4111     process_immext ();
4112
4113   /* For insns with operands there are more diddles to do to the opcode.  */
4114   if (i.operands)
4115     {
4116       if (!process_operands ())
4117         return;
4118     }
4119   else if (!quiet_warnings && i.tm.opcode_modifier.ugh)
4120     {
4121       /* UnixWare fsub no args is alias for fsubp, fadd -> faddp, etc.  */
4122       as_warn (_("translating to `%sp'"), i.tm.name);
4123     }
4124
4125   if (i.tm.opcode_modifier.vex || i.tm.opcode_modifier.evex)
4126     {
4127       if (flag_code == CODE_16BIT)
4128         {
4129           as_bad (_("instruction `%s' isn't supported in 16-bit mode."),
4130                   i.tm.name);
4131           return;
4132         }
4133
4134       if (i.tm.opcode_modifier.vex)
4135         build_vex_prefix (t);
4136       else
4137         build_evex_prefix ();
4138     }
4139
4140   /* Handle conversion of 'int $3' --> special int3 insn.  XOP or FMA4
4141      instructions may define INT_OPCODE as well, so avoid this corner
4142      case for those instructions that use MODRM.  */
4143   if (i.tm.base_opcode == INT_OPCODE
4144       && !i.tm.opcode_modifier.modrm
4145       && i.op[0].imms->X_add_number == 3)
4146     {
4147       i.tm.base_opcode = INT3_OPCODE;
4148       i.imm_operands = 0;
4149     }
4150
4151   if ((i.tm.opcode_modifier.jump
4152        || i.tm.opcode_modifier.jumpbyte
4153        || i.tm.opcode_modifier.jumpdword)
4154       && i.op[0].disps->X_op == O_constant)
4155     {
4156       /* Convert "jmp constant" (and "call constant") to a jump (call) to
4157          the absolute address given by the constant.  Since ix86 jumps and
4158          calls are pc relative, we need to generate a reloc.  */
4159       i.op[0].disps->X_add_symbol = &abs_symbol;
4160       i.op[0].disps->X_op = O_symbol;
4161     }
4162
4163   if (i.tm.opcode_modifier.rex64)
4164     i.rex |= REX_W;
4165
4166   /* For 8 bit registers we need an empty rex prefix.  Also if the
4167      instruction already has a prefix, we need to convert old
4168      registers to new ones.  */
4169
4170   if ((i.types[0].bitfield.reg && i.types[0].bitfield.byte
4171        && (i.op[0].regs->reg_flags & RegRex64) != 0)
4172       || (i.types[1].bitfield.reg && i.types[1].bitfield.byte
4173           && (i.op[1].regs->reg_flags & RegRex64) != 0)
4174       || (((i.types[0].bitfield.reg && i.types[0].bitfield.byte)
4175            || (i.types[1].bitfield.reg && i.types[1].bitfield.byte))
4176           && i.rex != 0))
4177     {
4178       int x;
4179
4180       i.rex |= REX_OPCODE;
4181       for (x = 0; x < 2; x++)
4182         {
4183           /* Look for 8 bit operand that uses old registers.  */
4184           if (i.types[x].bitfield.reg && i.types[x].bitfield.byte
4185               && (i.op[x].regs->reg_flags & RegRex64) == 0)
4186             {
4187               /* In case it is "hi" register, give up.  */
4188               if (i.op[x].regs->reg_num > 3)
4189                 as_bad (_("can't encode register '%s%s' in an "
4190                           "instruction requiring REX prefix."),
4191                         register_prefix, i.op[x].regs->reg_name);
4192
4193               /* Otherwise it is equivalent to the extended register.
4194                  Since the encoding doesn't change this is merely
4195                  cosmetic cleanup for debug output.  */
4196
4197               i.op[x].regs = i.op[x].regs + 8;
4198             }
4199         }
4200     }
4201
4202   if (i.rex == 0 && i.rex_encoding)
4203     {
4204       /* Check if we can add a REX_OPCODE byte.  Look for 8 bit operand
4205          that uses legacy register.  If it is "hi" register, don't add
4206          the REX_OPCODE byte.  */
4207       int x;
4208       for (x = 0; x < 2; x++)
4209         if (i.types[x].bitfield.reg
4210             && i.types[x].bitfield.byte
4211             && (i.op[x].regs->reg_flags & RegRex64) == 0
4212             && i.op[x].regs->reg_num > 3)
4213           {
4214             i.rex_encoding = FALSE;
4215             break;
4216           }
4217
4218       if (i.rex_encoding)
4219         i.rex = REX_OPCODE;
4220     }
4221
4222   if (i.rex != 0)
4223     add_prefix (REX_OPCODE | i.rex);
4224
4225   /* We are ready to output the insn.  */
4226   output_insn ();
4227 }
4228
4229 static char *
4230 parse_insn (char *line, char *mnemonic)
4231 {
4232   char *l = line;
4233   char *token_start = l;
4234   char *mnem_p;
4235   int supported;
4236   const insn_template *t;
4237   char *dot_p = NULL;
4238
4239   while (1)
4240     {
4241       mnem_p = mnemonic;
4242       while ((*mnem_p = mnemonic_chars[(unsigned char) *l]) != 0)
4243         {
4244           if (*mnem_p == '.')
4245             dot_p = mnem_p;
4246           mnem_p++;
4247           if (mnem_p >= mnemonic + MAX_MNEM_SIZE)
4248             {
4249               as_bad (_("no such instruction: `%s'"), token_start);
4250               return NULL;
4251             }
4252           l++;
4253         }
4254       if (!is_space_char (*l)
4255           && *l != END_OF_INSN
4256           && (intel_syntax
4257               || (*l != PREFIX_SEPARATOR
4258                   && *l != ',')))
4259         {
4260           as_bad (_("invalid character %s in mnemonic"),
4261                   output_invalid (*l));
4262           return NULL;
4263         }
4264       if (token_start == l)
4265         {
4266           if (!intel_syntax && *l == PREFIX_SEPARATOR)
4267             as_bad (_("expecting prefix; got nothing"));
4268           else
4269             as_bad (_("expecting mnemonic; got nothing"));
4270           return NULL;
4271         }
4272
4273       /* Look up instruction (or prefix) via hash table.  */
4274       current_templates = (const templates *) hash_find (op_hash, mnemonic);
4275
4276       if (*l != END_OF_INSN
4277           && (!is_space_char (*l) || l[1] != END_OF_INSN)
4278           && current_templates
4279           && current_templates->start->opcode_modifier.isprefix)
4280         {
4281           if (!cpu_flags_check_cpu64 (current_templates->start->cpu_flags))
4282             {
4283               as_bad ((flag_code != CODE_64BIT
4284                        ? _("`%s' is only supported in 64-bit mode")
4285                        : _("`%s' is not supported in 64-bit mode")),
4286                       current_templates->start->name);
4287               return NULL;
4288             }
4289           /* If we are in 16-bit mode, do not allow addr16 or data16.
4290              Similarly, in 32-bit mode, do not allow addr32 or data32.  */
4291           if ((current_templates->start->opcode_modifier.size16
4292                || current_templates->start->opcode_modifier.size32)
4293               && flag_code != CODE_64BIT
4294               && (current_templates->start->opcode_modifier.size32
4295                   ^ (flag_code == CODE_16BIT)))
4296             {
4297               as_bad (_("redundant %s prefix"),
4298                       current_templates->start->name);
4299               return NULL;
4300             }
4301           if (current_templates->start->opcode_length == 0)
4302             {
4303               /* Handle pseudo prefixes.  */
4304               switch (current_templates->start->base_opcode)
4305                 {
4306                 case 0x0:
4307                   /* {disp8} */
4308                   i.disp_encoding = disp_encoding_8bit;
4309                   break;
4310                 case 0x1:
4311                   /* {disp32} */
4312                   i.disp_encoding = disp_encoding_32bit;
4313                   break;
4314                 case 0x2:
4315                   /* {load} */
4316                   i.dir_encoding = dir_encoding_load;
4317                   break;
4318                 case 0x3:
4319                   /* {store} */
4320                   i.dir_encoding = dir_encoding_store;
4321                   break;
4322                 case 0x4:
4323                   /* {vex2} */
4324                   i.vec_encoding = vex_encoding_vex2;
4325                   break;
4326                 case 0x5:
4327                   /* {vex3} */
4328                   i.vec_encoding = vex_encoding_vex3;
4329                   break;
4330                 case 0x6:
4331                   /* {evex} */
4332                   i.vec_encoding = vex_encoding_evex;
4333                   break;
4334                 case 0x7:
4335                   /* {rex} */
4336                   i.rex_encoding = TRUE;
4337                   break;
4338                 case 0x8:
4339                   /* {nooptimize} */
4340                   i.no_optimize = TRUE;
4341                   break;
4342                 default:
4343                   abort ();
4344                 }
4345             }
4346           else
4347             {
4348               /* Add prefix, checking for repeated prefixes.  */
4349               switch (add_prefix (current_templates->start->base_opcode))
4350                 {
4351                 case PREFIX_EXIST:
4352                   return NULL;
4353                 case PREFIX_DS:
4354                   if (current_templates->start->cpu_flags.bitfield.cpuibt)
4355                     i.notrack_prefix = current_templates->start->name;
4356                   break;
4357                 case PREFIX_REP:
4358                   if (current_templates->start->cpu_flags.bitfield.cpuhle)
4359                     i.hle_prefix = current_templates->start->name;
4360                   else if (current_templates->start->cpu_flags.bitfield.cpumpx)
4361                     i.bnd_prefix = current_templates->start->name;
4362                   else
4363                     i.rep_prefix = current_templates->start->name;
4364                   break;
4365                 default:
4366                   break;
4367                 }
4368             }
4369           /* Skip past PREFIX_SEPARATOR and reset token_start.  */
4370           token_start = ++l;
4371         }
4372       else
4373         break;
4374     }
4375
4376   if (!current_templates)
4377     {
4378       /* Check if we should swap operand or force 32bit displacement in
4379          encoding.  */
4380       if (mnem_p - 2 == dot_p && dot_p[1] == 's')
4381         i.dir_encoding = dir_encoding_store;
4382       else if (mnem_p - 3 == dot_p
4383                && dot_p[1] == 'd'
4384                && dot_p[2] == '8')
4385         i.disp_encoding = disp_encoding_8bit;
4386       else if (mnem_p - 4 == dot_p
4387                && dot_p[1] == 'd'
4388                && dot_p[2] == '3'
4389                && dot_p[3] == '2')
4390         i.disp_encoding = disp_encoding_32bit;
4391       else
4392         goto check_suffix;
4393       mnem_p = dot_p;
4394       *dot_p = '\0';
4395       current_templates = (const templates *) hash_find (op_hash, mnemonic);
4396     }
4397
4398   if (!current_templates)
4399     {
4400 check_suffix:
4401       /* See if we can get a match by trimming off a suffix.  */
4402       switch (mnem_p[-1])
4403         {
4404         case WORD_MNEM_SUFFIX:
4405           if (intel_syntax && (intel_float_operand (mnemonic) & 2))
4406             i.suffix = SHORT_MNEM_SUFFIX;
4407           else
4408             /* Fall through.  */
4409         case BYTE_MNEM_SUFFIX:
4410         case QWORD_MNEM_SUFFIX:
4411           i.suffix = mnem_p[-1];
4412           mnem_p[-1] = '\0';
4413           current_templates = (const templates *) hash_find (op_hash,
4414                                                              mnemonic);
4415           break;
4416         case SHORT_MNEM_SUFFIX:
4417         case LONG_MNEM_SUFFIX:
4418           if (!intel_syntax)
4419             {
4420               i.suffix = mnem_p[-1];
4421               mnem_p[-1] = '\0';
4422               current_templates = (const templates *) hash_find (op_hash,
4423                                                                  mnemonic);
4424             }
4425           break;
4426
4427           /* Intel Syntax.  */
4428         case 'd':
4429           if (intel_syntax)
4430             {
4431               if (intel_float_operand (mnemonic) == 1)
4432                 i.suffix = SHORT_MNEM_SUFFIX;
4433               else
4434                 i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
4435               mnem_p[-1] = '\0';
4436               current_templates = (const templates *) hash_find (op_hash,
4437                                                                  mnemonic);
4438             }
4439           break;
4440         }
4441       if (!current_templates)
4442         {
4443           as_bad (_("no such instruction: `%s'"), token_start);
4444           return NULL;
4445         }
4446     }
4447
4448   if (current_templates->start->opcode_modifier.jump
4449       || current_templates->start->opcode_modifier.jumpbyte)
4450     {
4451       /* Check for a branch hint.  We allow ",pt" and ",pn" for
4452          predict taken and predict not taken respectively.
4453          I'm not sure that branch hints actually do anything on loop
4454          and jcxz insns (JumpByte) for current Pentium4 chips.  They
4455          may work in the future and it doesn't hurt to accept them
4456          now.  */
4457       if (l[0] == ',' && l[1] == 'p')
4458         {
4459           if (l[2] == 't')
4460             {
4461               if (!add_prefix (DS_PREFIX_OPCODE))
4462                 return NULL;
4463               l += 3;
4464             }
4465           else if (l[2] == 'n')
4466             {
4467               if (!add_prefix (CS_PREFIX_OPCODE))
4468                 return NULL;
4469               l += 3;
4470             }
4471         }
4472     }
4473   /* Any other comma loses.  */
4474   if (*l == ',')
4475     {
4476       as_bad (_("invalid character %s in mnemonic"),
4477               output_invalid (*l));
4478       return NULL;
4479     }
4480
4481   /* Check if instruction is supported on specified architecture.  */
4482   supported = 0;
4483   for (t = current_templates->start; t < current_templates->end; ++t)
4484     {
4485       supported |= cpu_flags_match (t);
4486       if (supported == CPU_FLAGS_PERFECT_MATCH)
4487         {
4488           if (!cpu_arch_flags.bitfield.cpui386 && (flag_code != CODE_16BIT))
4489             as_warn (_("use .code16 to ensure correct addressing mode"));
4490
4491           return l;
4492         }
4493     }
4494
4495   if (!(supported & CPU_FLAGS_64BIT_MATCH))
4496     as_bad (flag_code == CODE_64BIT
4497             ? _("`%s' is not supported in 64-bit mode")
4498             : _("`%s' is only supported in 64-bit mode"),
4499             current_templates->start->name);
4500   else
4501     as_bad (_("`%s' is not supported on `%s%s'"),
4502             current_templates->start->name,
4503             cpu_arch_name ? cpu_arch_name : default_arch,
4504             cpu_sub_arch_name ? cpu_sub_arch_name : "");
4505
4506   return NULL;
4507 }
4508
4509 static char *
4510 parse_operands (char *l, const char *mnemonic)
4511 {
4512   char *token_start;
4513
4514   /* 1 if operand is pending after ','.  */
4515   unsigned int expecting_operand = 0;
4516
4517   /* Non-zero if operand parens not balanced.  */
4518   unsigned int paren_not_balanced;
4519
4520   while (*l != END_OF_INSN)
4521     {
4522       /* Skip optional white space before operand.  */
4523       if (is_space_char (*l))
4524         ++l;
4525       if (!is_operand_char (*l) && *l != END_OF_INSN && *l != '"')
4526         {
4527           as_bad (_("invalid character %s before operand %d"),
4528                   output_invalid (*l),
4529                   i.operands + 1);
4530           return NULL;
4531         }
4532       token_start = l;  /* After white space.  */
4533       paren_not_balanced = 0;
4534       while (paren_not_balanced || *l != ',')
4535         {
4536           if (*l == END_OF_INSN)
4537             {
4538               if (paren_not_balanced)
4539                 {
4540                   if (!intel_syntax)
4541                     as_bad (_("unbalanced parenthesis in operand %d."),
4542                             i.operands + 1);
4543                   else
4544                     as_bad (_("unbalanced brackets in operand %d."),
4545                             i.operands + 1);
4546                   return NULL;
4547                 }
4548               else
4549                 break;  /* we are done */
4550             }
4551           else if (!is_operand_char (*l) && !is_space_char (*l) && *l != '"')
4552             {
4553               as_bad (_("invalid character %s in operand %d"),
4554                       output_invalid (*l),
4555                       i.operands + 1);
4556               return NULL;
4557             }
4558           if (!intel_syntax)
4559             {
4560               if (*l == '(')
4561                 ++paren_not_balanced;
4562               if (*l == ')')
4563                 --paren_not_balanced;
4564             }
4565           else
4566             {
4567               if (*l == '[')
4568                 ++paren_not_balanced;
4569               if (*l == ']')
4570                 --paren_not_balanced;
4571             }
4572           l++;
4573         }
4574       if (l != token_start)
4575         {                       /* Yes, we've read in another operand.  */
4576           unsigned int operand_ok;
4577           this_operand = i.operands++;
4578           if (i.operands > MAX_OPERANDS)
4579             {
4580               as_bad (_("spurious operands; (%d operands/instruction max)"),
4581                       MAX_OPERANDS);
4582               return NULL;
4583             }
4584           i.types[this_operand].bitfield.unspecified = 1;
4585           /* Now parse operand adding info to 'i' as we go along.  */
4586           END_STRING_AND_SAVE (l);
4587
4588           if (intel_syntax)
4589             operand_ok =
4590               i386_intel_operand (token_start,
4591                                   intel_float_operand (mnemonic));
4592           else
4593             operand_ok = i386_att_operand (token_start);
4594
4595           RESTORE_END_STRING (l);
4596           if (!operand_ok)
4597             return NULL;
4598         }
4599       else
4600         {
4601           if (expecting_operand)
4602             {
4603             expecting_operand_after_comma:
4604               as_bad (_("expecting operand after ','; got nothing"));
4605               return NULL;
4606             }
4607           if (*l == ',')
4608             {
4609               as_bad (_("expecting operand before ','; got nothing"));
4610               return NULL;
4611             }
4612         }
4613
4614       /* Now *l must be either ',' or END_OF_INSN.  */
4615       if (*l == ',')
4616         {
4617           if (*++l == END_OF_INSN)
4618             {
4619               /* Just skip it, if it's \n complain.  */
4620               goto expecting_operand_after_comma;
4621             }
4622           expecting_operand = 1;
4623         }
4624     }
4625   return l;
4626 }
4627
4628 static void
4629 swap_2_operands (int xchg1, int xchg2)
4630 {
4631   union i386_op temp_op;
4632   i386_operand_type temp_type;
4633   enum bfd_reloc_code_real temp_reloc;
4634
4635   temp_type = i.types[xchg2];
4636   i.types[xchg2] = i.types[xchg1];
4637   i.types[xchg1] = temp_type;
4638   temp_op = i.op[xchg2];
4639   i.op[xchg2] = i.op[xchg1];
4640   i.op[xchg1] = temp_op;
4641   temp_reloc = i.reloc[xchg2];
4642   i.reloc[xchg2] = i.reloc[xchg1];
4643   i.reloc[xchg1] = temp_reloc;
4644
4645   if (i.mask)
4646     {
4647       if (i.mask->operand == xchg1)
4648         i.mask->operand = xchg2;
4649       else if (i.mask->operand == xchg2)
4650         i.mask->operand = xchg1;
4651     }
4652   if (i.broadcast)
4653     {
4654       if (i.broadcast->operand == xchg1)
4655         i.broadcast->operand = xchg2;
4656       else if (i.broadcast->operand == xchg2)
4657         i.broadcast->operand = xchg1;
4658     }
4659   if (i.rounding)
4660     {
4661       if (i.rounding->operand == xchg1)
4662         i.rounding->operand = xchg2;
4663       else if (i.rounding->operand == xchg2)
4664         i.rounding->operand = xchg1;
4665     }
4666 }
4667
4668 static void
4669 swap_operands (void)
4670 {
4671   switch (i.operands)
4672     {
4673     case 5:
4674     case 4:
4675       swap_2_operands (1, i.operands - 2);
4676       /* Fall through.  */
4677     case 3:
4678     case 2:
4679       swap_2_operands (0, i.operands - 1);
4680       break;
4681     default:
4682       abort ();
4683     }
4684
4685   if (i.mem_operands == 2)
4686     {
4687       const seg_entry *temp_seg;
4688       temp_seg = i.seg[0];
4689       i.seg[0] = i.seg[1];
4690       i.seg[1] = temp_seg;
4691     }
4692 }
4693
4694 /* Try to ensure constant immediates are represented in the smallest
4695    opcode possible.  */
4696 static void
4697 optimize_imm (void)
4698 {
4699   char guess_suffix = 0;
4700   int op;
4701
4702   if (i.suffix)
4703     guess_suffix = i.suffix;
4704   else if (i.reg_operands)
4705     {
4706       /* Figure out a suffix from the last register operand specified.
4707          We can't do this properly yet, ie. excluding InOutPortReg,
4708          but the following works for instructions with immediates.
4709          In any case, we can't set i.suffix yet.  */
4710       for (op = i.operands; --op >= 0;)
4711         if (i.types[op].bitfield.reg && i.types[op].bitfield.byte)
4712           {
4713             guess_suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX;
4714             break;
4715           }
4716         else if (i.types[op].bitfield.reg && i.types[op].bitfield.word)
4717           {
4718             guess_suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
4719             break;
4720           }
4721         else if (i.types[op].bitfield.reg && i.types[op].bitfield.dword)
4722           {
4723             guess_suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
4724             break;
4725           }
4726         else if (i.types[op].bitfield.reg && i.types[op].bitfield.qword)
4727           {
4728             guess_suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
4729             break;
4730           }
4731     }
4732   else if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0))
4733     guess_suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
4734
4735   for (op = i.operands; --op >= 0;)
4736     if (operand_type_check (i.types[op], imm))
4737       {
4738         switch (i.op[op].imms->X_op)
4739           {
4740           case O_constant:
4741             /* If a suffix is given, this operand may be shortened.  */
4742             switch (guess_suffix)
4743               {
4744               case LONG_MNEM_SUFFIX:
4745                 i.types[op].bitfield.imm32 = 1;
4746                 i.types[op].bitfield.imm64 = 1;
4747                 break;
4748               case WORD_MNEM_SUFFIX:
4749                 i.types[op].bitfield.imm16 = 1;
4750                 i.types[op].bitfield.imm32 = 1;
4751                 i.types[op].bitfield.imm32s = 1;
4752                 i.types[op].bitfield.imm64 = 1;
4753                 break;
4754               case BYTE_MNEM_SUFFIX:
4755                 i.types[op].bitfield.imm8 = 1;
4756                 i.types[op].bitfield.imm8s = 1;
4757                 i.types[op].bitfield.imm16 = 1;
4758                 i.types[op].bitfield.imm32 = 1;
4759                 i.types[op].bitfield.imm32s = 1;
4760                 i.types[op].bitfield.imm64 = 1;
4761                 break;
4762               }
4763
4764             /* If this operand is at most 16 bits, convert it
4765                to a signed 16 bit number before trying to see
4766                whether it will fit in an even smaller size.
4767                This allows a 16-bit operand such as $0xffe0 to
4768                be recognised as within Imm8S range.  */
4769             if ((i.types[op].bitfield.imm16)
4770                 && (i.op[op].imms->X_add_number & ~(offsetT) 0xffff) == 0)
4771               {
4772                 i.op[op].imms->X_add_number =
4773                   (((i.op[op].imms->X_add_number & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000);
4774               }
4775 #ifdef BFD64
4776             /* Store 32-bit immediate in 64-bit for 64-bit BFD.  */
4777             if ((i.types[op].bitfield.imm32)
4778                 && ((i.op[op].imms->X_add_number & ~(((offsetT) 2 << 31) - 1))
4779                     == 0))
4780               {
4781                 i.op[op].imms->X_add_number = ((i.op[op].imms->X_add_number
4782                                                 ^ ((offsetT) 1 << 31))
4783                                                - ((offsetT) 1 << 31));
4784               }
4785 #endif
4786             i.types[op]
4787               = operand_type_or (i.types[op],
4788                                  smallest_imm_type (i.op[op].imms->X_add_number));
4789
4790             /* We must avoid matching of Imm32 templates when 64bit
4791                only immediate is available.  */
4792             if (guess_suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX)
4793               i.types[op].bitfield.imm32 = 0;
4794             break;
4795
4796           case O_absent:
4797           case O_register:
4798             abort ();
4799
4800             /* Symbols and expressions.  */
4801           default:
4802             /* Convert symbolic operand to proper sizes for matching, but don't
4803                prevent matching a set of insns that only supports sizes other
4804                than those matching the insn suffix.  */
4805             {
4806               i386_operand_type mask, allowed;
4807               const insn_template *t;
4808
4809               operand_type_set (&mask, 0);
4810               operand_type_set (&allowed, 0);
4811
4812               for (t = current_templates->start;
4813                    t < current_templates->end;
4814                    ++t)
4815                 allowed = operand_type_or (allowed,
4816                                            t->operand_types[op]);
4817               switch (guess_suffix)
4818                 {
4819                 case QWORD_MNEM_SUFFIX:
4820                   mask.bitfield.imm64 = 1;
4821                   mask.bitfield.imm32s = 1;
4822                   break;
4823                 case LONG_MNEM_SUFFIX:
4824                   mask.bitfield.imm32 = 1;
4825                   break;
4826                 case WORD_MNEM_SUFFIX:
4827                   mask.bitfield.imm16 = 1;
4828                   break;
4829                 case BYTE_MNEM_SUFFIX:
4830                   mask.bitfield.imm8 = 1;
4831                   break;
4832                 default:
4833                   break;
4834                 }
4835               allowed = operand_type_and (mask, allowed);
4836               if (!operand_type_all_zero (&allowed))
4837                 i.types[op] = operand_type_and (i.types[op], mask);
4838             }
4839             break;
4840           }
4841       }
4842 }
4843
4844 /* Try to use the smallest displacement type too.  */
4845 static void
4846 optimize_disp (void)
4847 {
4848   int op;
4849
4850   for (op = i.operands; --op >= 0;)
4851     if (operand_type_check (i.types[op], disp))
4852       {
4853         if (i.op[op].disps->X_op == O_constant)
4854           {
4855             offsetT op_disp = i.op[op].disps->X_add_number;
4856
4857             if (i.types[op].bitfield.disp16
4858                 && (op_disp & ~(offsetT) 0xffff) == 0)
4859               {
4860                 /* If this operand is at most 16 bits, convert
4861                    to a signed 16 bit number and don't use 64bit
4862                    displacement.  */
4863                 op_disp = (((op_disp & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000);
4864                 i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
4865               }
4866 #ifdef BFD64
4867             /* Optimize 64-bit displacement to 32-bit for 64-bit BFD.  */
4868             if (i.types[op].bitfield.disp32
4869                 && (op_disp & ~(((offsetT) 2 << 31) - 1)) == 0)
4870               {
4871                 /* If this operand is at most 32 bits, convert
4872                    to a signed 32 bit number and don't use 64bit
4873                    displacement.  */
4874                 op_disp &= (((offsetT) 2 << 31) - 1);
4875                 op_disp = (op_disp ^ ((offsetT) 1 << 31)) - ((addressT) 1 << 31);
4876                 i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
4877               }
4878 #endif
4879             if (!op_disp && i.types[op].bitfield.baseindex)
4880               {
4881                 i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
4882                 i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
4883                 i.types[op].bitfield.disp32 = 0;
4884                 i.types[op].bitfield.disp32s = 0;
4885                 i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
4886                 i.op[op].disps = 0;
4887                 i.disp_operands--;
4888               }
4889             else if (flag_code == CODE_64BIT)
4890               {
4891                 if (fits_in_signed_long (op_disp))
4892                   {
4893                     i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
4894                     i.types[op].bitfield.disp32s = 1;
4895                   }
4896                 if (i.prefix[ADDR_PREFIX]
4897                     && fits_in_unsigned_long (op_disp))
4898                   i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
4899               }
4900             if ((i.types[op].bitfield.disp32
4901                  || i.types[op].bitfield.disp32s
4902                  || i.types[op].bitfield.disp16)
4903                 && fits_in_disp8 (op_disp))
4904               i.types[op].bitfield.disp8 = 1;
4905           }
4906         else if (i.reloc[op] == BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL
4907                  || i.reloc[op] == BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL)
4908           {
4909             fix_new_exp (frag_now, frag_more (0) - frag_now->fr_literal, 0,
4910                          i.op[op].disps, 0, i.reloc[op]);
4911             i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
4912             i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
4913             i.types[op].bitfield.disp32 = 0;
4914             i.types[op].bitfield.disp32s = 0;
4915             i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
4916           }
4917         else
4918           /* We only support 64bit displacement on constants.  */
4919           i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
4920       }
4921 }
4922
4923 /* Check if operands are valid for the instruction.  */
4924
4925 static int
4926 check_VecOperands (const insn_template *t)
4927 {
4928   unsigned int op;
4929
4930   /* Without VSIB byte, we can't have a vector register for index.  */
4931   if (!t->opcode_modifier.vecsib
4932       && i.index_reg
4933       && (i.index_reg->reg_type.bitfield.xmmword
4934           || i.index_reg->reg_type.bitfield.ymmword
4935           || i.index_reg->reg_type.bitfield.zmmword))
4936     {
4937       i.error = unsupported_vector_index_register;
4938       return 1;
4939     }
4940
4941   /* Check if default mask is allowed.  */
4942   if (t->opcode_modifier.nodefmask
4943       && (!i.mask || i.mask->mask->reg_num == 0))
4944     {
4945       i.error = no_default_mask;
4946       return 1;
4947     }
4948
4949   /* For VSIB byte, we need a vector register for index, and all vector
4950      registers must be distinct.  */
4951   if (t->opcode_modifier.vecsib)
4952     {
4953       if (!i.index_reg
4954           || !((t->opcode_modifier.vecsib == VecSIB128
4955                 && i.index_reg->reg_type.bitfield.xmmword)
4956                || (t->opcode_modifier.vecsib == VecSIB256
4957                    && i.index_reg->reg_type.bitfield.ymmword)
4958                || (t->opcode_modifier.vecsib == VecSIB512
4959                    && i.index_reg->reg_type.bitfield.zmmword)))
4960       {
4961         i.error = invalid_vsib_address;
4962         return 1;
4963       }
4964
4965       gas_assert (i.reg_operands == 2 || i.mask);
4966       if (i.reg_operands == 2 && !i.mask)
4967         {
4968           gas_assert (i.types[0].bitfield.regsimd);
4969           gas_assert (i.types[0].bitfield.xmmword
4970                       || i.types[0].bitfield.ymmword);
4971           gas_assert (i.types[2].bitfield.regsimd);
4972           gas_assert (i.types[2].bitfield.xmmword
4973                       || i.types[2].bitfield.ymmword);
4974           if (operand_check == check_none)
4975             return 0;
4976           if (register_number (i.op[0].regs)
4977               != register_number (i.index_reg)
4978               && register_number (i.op[2].regs)
4979                  != register_number (i.index_reg)
4980               && register_number (i.op[0].regs)
4981                  != register_number (i.op[2].regs))
4982             return 0;
4983           if (operand_check == check_error)
4984             {
4985               i.error = invalid_vector_register_set;
4986               return 1;
4987             }
4988           as_warn (_("mask, index, and destination registers should be distinct"));
4989         }
4990       else if (i.reg_operands == 1 && i.mask)
4991         {
4992           if (i.types[1].bitfield.regsimd
4993               && (i.types[1].bitfield.xmmword
4994                   || i.types[1].bitfield.ymmword
4995                   || i.types[1].bitfield.zmmword)
4996               && (register_number (i.op[1].regs)
4997                   == register_number (i.index_reg)))
4998             {
4999               if (operand_check == check_error)
5000                 {
5001                   i.error = invalid_vector_register_set;
5002                   return 1;
5003                 }
5004               if (operand_check != check_none)
5005                 as_warn (_("index and destination registers should be distinct"));
5006             }
5007         }
5008     }
5009
5010   /* Check if broadcast is supported by the instruction and is applied
5011      to the memory operand.  */
5012   if (i.broadcast)
5013     {
5014       int broadcasted_opnd_size;
5015
5016       /* Check if specified broadcast is supported in this instruction,
5017          and it's applied to memory operand of DWORD or QWORD type,
5018          depending on VecESize.  */
5019       if (i.broadcast->type != t->opcode_modifier.broadcast
5020           || !i.types[i.broadcast->operand].bitfield.mem
5021           || (t->opcode_modifier.vecesize == 0
5022               && !i.types[i.broadcast->operand].bitfield.dword
5023               && !i.types[i.broadcast->operand].bitfield.unspecified)
5024           || (t->opcode_modifier.vecesize == 1
5025               && !i.types[i.broadcast->operand].bitfield.qword
5026               && !i.types[i.broadcast->operand].bitfield.unspecified))
5027         goto bad_broadcast;
5028
5029       broadcasted_opnd_size = t->opcode_modifier.vecesize ? 64 : 32;
5030       if (i.broadcast->type == BROADCAST_1TO16)
5031         broadcasted_opnd_size <<= 4; /* Broadcast 1to16.  */
5032       else if (i.broadcast->type == BROADCAST_1TO8)
5033         broadcasted_opnd_size <<= 3; /* Broadcast 1to8.  */
5034       else if (i.broadcast->type == BROADCAST_1TO4)
5035         broadcasted_opnd_size <<= 2; /* Broadcast 1to4.  */
5036       else if (i.broadcast->type == BROADCAST_1TO2)
5037         broadcasted_opnd_size <<= 1; /* Broadcast 1to2.  */
5038       else
5039         goto bad_broadcast;
5040
5041       if ((broadcasted_opnd_size == 256
5042            && !t->operand_types[i.broadcast->operand].bitfield.ymmword)
5043           || (broadcasted_opnd_size == 512
5044               && !t->operand_types[i.broadcast->operand].bitfield.zmmword))
5045         {
5046         bad_broadcast:
5047           i.error = unsupported_broadcast;
5048           return 1;
5049         }
5050     }
5051   /* If broadcast is supported in this instruction, we need to check if
5052      operand of one-element size isn't specified without broadcast.  */
5053   else if (t->opcode_modifier.broadcast && i.mem_operands)
5054     {
5055       /* Find memory operand.  */
5056       for (op = 0; op < i.operands; op++)
5057         if (operand_type_check (i.types[op], anymem))
5058           break;
5059       gas_assert (op < i.operands);
5060       /* Check size of the memory operand.  */
5061       if ((t->opcode_modifier.vecesize == 0
5062            && i.types[op].bitfield.dword)
5063           || (t->opcode_modifier.vecesize == 1
5064               && i.types[op].bitfield.qword))
5065         {
5066           i.error = broadcast_needed;
5067           return 1;
5068         }
5069     }
5070
5071   /* Check if requested masking is supported.  */
5072   if (i.mask
5073       && (!t->opcode_modifier.masking
5074           || (i.mask->zeroing
5075               && t->opcode_modifier.masking == MERGING_MASKING)))
5076     {
5077       i.error = unsupported_masking;
5078       return 1;
5079     }
5080
5081   /* Check if masking is applied to dest operand.  */
5082   if (i.mask && (i.mask->operand != (int) (i.operands - 1)))
5083     {
5084       i.error = mask_not_on_destination;
5085       return 1;
5086     }
5087
5088   /* Check RC/SAE.  */
5089   if (i.rounding)
5090     {
5091       if ((i.rounding->type != saeonly
5092            && !t->opcode_modifier.staticrounding)
5093           || (i.rounding->type == saeonly
5094               && (t->opcode_modifier.staticrounding
5095                   || !t->opcode_modifier.sae)))
5096         {
5097           i.error = unsupported_rc_sae;
5098           return 1;
5099         }
5100       /* If the instruction has several immediate operands and one of
5101          them is rounding, the rounding operand should be the last
5102          immediate operand.  */
5103       if (i.imm_operands > 1
5104           && i.rounding->operand != (int) (i.imm_operands - 1))
5105         {
5106           i.error = rc_sae_operand_not_last_imm;
5107           return 1;
5108         }
5109     }
5110
5111   /* Check vector Disp8 operand.  */
5112   if (t->opcode_modifier.disp8memshift
5113       && i.disp_encoding != disp_encoding_32bit)
5114     {
5115       if (i.broadcast)
5116         i.memshift = t->opcode_modifier.vecesize ? 3 : 2;
5117       else
5118         i.memshift = t->opcode_modifier.disp8memshift;
5119
5120       for (op = 0; op < i.operands; op++)
5121         if (operand_type_check (i.types[op], disp)
5122             && i.op[op].disps->X_op == O_constant)
5123           {
5124             if (fits_in_disp8 (i.op[op].disps->X_add_number))
5125               {
5126                 i.types[op].bitfield.disp8 = 1;
5127                 return 0;
5128               }
5129             i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
5130           }
5131     }
5132
5133   i.memshift = 0;
5134
5135   return 0;
5136 }
5137
5138 /* Check if operands are valid for the instruction.  Update VEX
5139    operand types.  */
5140
5141 static int
5142 VEX_check_operands (const insn_template *t)
5143 {
5144   if (i.vec_encoding == vex_encoding_evex)
5145     {
5146       /* This instruction must be encoded with EVEX prefix.  */
5147       if (!t->opcode_modifier.evex)
5148         {
5149           i.error = unsupported;
5150           return 1;
5151         }
5152       return 0;
5153     }
5154
5155   if (!t->opcode_modifier.vex)
5156     {
5157       /* This instruction template doesn't have VEX prefix.  */
5158       if (i.vec_encoding != vex_encoding_default)
5159         {
5160           i.error = unsupported;
5161           return 1;
5162         }
5163       return 0;
5164     }
5165
5166   /* Only check VEX_Imm4, which must be the first operand.  */
5167   if (t->operand_types[0].bitfield.vec_imm4)
5168     {
5169       if (i.op[0].imms->X_op != O_constant
5170           || !fits_in_imm4 (i.op[0].imms->X_add_number))
5171         {
5172           i.error = bad_imm4;
5173           return 1;
5174         }
5175
5176       /* Turn off Imm8 so that update_imm won't complain.  */
5177       i.types[0] = vec_imm4;
5178     }
5179
5180   return 0;
5181 }
5182
5183 static const insn_template *
5184 match_template (char mnem_suffix)
5185 {
5186   /* Points to template once we've found it.  */
5187   const insn_template *t;
5188   i386_operand_type overlap0, overlap1, overlap2, overlap3;
5189   i386_operand_type overlap4;
5190   unsigned int found_reverse_match;
5191   i386_opcode_modifier suffix_check, mnemsuf_check;
5192   i386_operand_type operand_types [MAX_OPERANDS];
5193   int addr_prefix_disp;
5194   unsigned int j;
5195   unsigned int found_cpu_match;
5196   unsigned int check_register;
5197   enum i386_error specific_error = 0;
5198
5199 #if MAX_OPERANDS != 5
5200 # error "MAX_OPERANDS must be 5."
5201 #endif
5202
5203   found_reverse_match = 0;
5204   addr_prefix_disp = -1;
5205
5206   memset (&suffix_check, 0, sizeof (suffix_check));
5207   if (i.suffix == BYTE_MNEM_SUFFIX)
5208     suffix_check.no_bsuf = 1;
5209   else if (i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX)
5210     suffix_check.no_wsuf = 1;
5211   else if (i.suffix == SHORT_MNEM_SUFFIX)
5212     suffix_check.no_ssuf = 1;
5213   else if (i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX)
5214     suffix_check.no_lsuf = 1;
5215   else if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX)
5216     suffix_check.no_qsuf = 1;
5217   else if (i.suffix == LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX)
5218     suffix_check.no_ldsuf = 1;
5219
5220   memset (&mnemsuf_check, 0, sizeof (mnemsuf_check));
5221   if (intel_syntax)
5222     {
5223       switch (mnem_suffix)
5224         {
5225         case BYTE_MNEM_SUFFIX:  mnemsuf_check.no_bsuf = 1; break;
5226         case WORD_MNEM_SUFFIX:  mnemsuf_check.no_wsuf = 1; break;
5227         case SHORT_MNEM_SUFFIX: mnemsuf_check.no_ssuf = 1; break;
5228         case LONG_MNEM_SUFFIX:  mnemsuf_check.no_lsuf = 1; break;
5229         case QWORD_MNEM_SUFFIX: mnemsuf_check.no_qsuf = 1; break;
5230         }
5231     }
5232
5233   /* Must have right number of operands.  */
5234   i.error = number_of_operands_mismatch;
5235
5236   for (t = current_templates->start; t < current_templates->end; t++)
5237     {
5238       addr_prefix_disp = -1;
5239
5240       if (i.operands != t->operands)
5241         continue;
5242
5243       /* Check processor support.  */
5244       i.error = unsupported;
5245       found_cpu_match = (cpu_flags_match (t)
5246                          == CPU_FLAGS_PERFECT_MATCH);
5247       if (!found_cpu_match)
5248         continue;
5249
5250       /* Check old gcc support. */
5251       i.error = old_gcc_only;
5252       if (!old_gcc && t->opcode_modifier.oldgcc)
5253         continue;
5254
5255       /* Check AT&T mnemonic.   */
5256       i.error = unsupported_with_intel_mnemonic;
5257       if (intel_mnemonic && t->opcode_modifier.attmnemonic)
5258         continue;
5259
5260       /* Check AT&T/Intel syntax and Intel64/AMD64 ISA.   */
5261       i.error = unsupported_syntax;
5262       if ((intel_syntax && t->opcode_modifier.attsyntax)
5263           || (!intel_syntax && t->opcode_modifier.intelsyntax)
5264           || (intel64 && t->opcode_modifier.amd64)
5265           || (!intel64 && t->opcode_modifier.intel64))
5266         continue;
5267
5268       /* Check the suffix, except for some instructions in intel mode.  */
5269       i.error = invalid_instruction_suffix;
5270       if ((!intel_syntax || !t->opcode_modifier.ignoresize)
5271           && ((t->opcode_modifier.no_bsuf && suffix_check.no_bsuf)
5272               || (t->opcode_modifier.no_wsuf && suffix_check.no_wsuf)
5273               || (t->opcode_modifier.no_lsuf && suffix_check.no_lsuf)
5274               || (t->opcode_modifier.no_ssuf && suffix_check.no_ssuf)
5275               || (t->opcode_modifier.no_qsuf && suffix_check.no_qsuf)
5276               || (t->opcode_modifier.no_ldsuf && suffix_check.no_ldsuf)))
5277         continue;
5278       /* In Intel mode all mnemonic suffixes must be explicitly allowed.  */
5279       if ((t->opcode_modifier.no_bsuf && mnemsuf_check.no_bsuf)
5280           || (t->opcode_modifier.no_wsuf && mnemsuf_check.no_wsuf)
5281           || (t->opcode_modifier.no_lsuf && mnemsuf_check.no_lsuf)
5282           || (t->opcode_modifier.no_ssuf && mnemsuf_check.no_ssuf)
5283           || (t->opcode_modifier.no_qsuf && mnemsuf_check.no_qsuf)
5284           || (t->opcode_modifier.no_ldsuf && mnemsuf_check.no_ldsuf))
5285         continue;
5286
5287       if (!operand_size_match (t))
5288         continue;
5289
5290       for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
5291         operand_types[j] = t->operand_types[j];
5292
5293       /* In general, don't allow 64-bit operands in 32-bit mode.  */
5294       if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
5295           && flag_code != CODE_64BIT
5296           && (intel_syntax
5297               ? (!t->opcode_modifier.ignoresize
5298                  && !intel_float_operand (t->name))
5299               : intel_float_operand (t->name) != 2)
5300           && ((!operand_types[0].bitfield.regmmx
5301                && !operand_types[0].bitfield.regsimd)
5302               || (!operand_types[t->operands > 1].bitfield.regmmx
5303                   && !operand_types[t->operands > 1].bitfield.regsimd))
5304           && (t->base_opcode != 0x0fc7
5305               || t->extension_opcode != 1 /* cmpxchg8b */))
5306         continue;
5307
5308       /* In general, don't allow 32-bit operands on pre-386.  */
5309       else if (i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX
5310                && !cpu_arch_flags.bitfield.cpui386
5311                && (intel_syntax
5312                    ? (!t->opcode_modifier.ignoresize
5313                       && !intel_float_operand (t->name))
5314                    : intel_float_operand (t->name) != 2)
5315                && ((!operand_types[0].bitfield.regmmx
5316                     && !operand_types[0].bitfield.regsimd)
5317                    || (!operand_types[t->operands > 1].bitfield.regmmx
5318                        && !operand_types[t->operands > 1].bitfield.regsimd)))
5319         continue;
5320
5321       /* Do not verify operands when there are none.  */
5322       else
5323         {
5324           if (!t->operands)
5325             /* We've found a match; break out of loop.  */
5326             break;
5327         }
5328
5329       /* Address size prefix will turn Disp64/Disp32/Disp16 operand
5330          into Disp32/Disp16/Disp32 operand.  */
5331       if (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0)
5332           {
5333             /* There should be only one Disp operand.  */
5334             switch (flag_code)
5335             {
5336             case CODE_16BIT:
5337               for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
5338                 {
5339                   if (operand_types[j].bitfield.disp16)
5340                     {
5341                       addr_prefix_disp = j;
5342                       operand_types[j].bitfield.disp32 = 1;
5343                       operand_types[j].bitfield.disp16 = 0;
5344                       break;
5345                     }
5346                 }
5347               break;
5348             case CODE_32BIT:
5349               for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
5350                 {
5351                   if (operand_types[j].bitfield.disp32)
5352                     {
5353                       addr_prefix_disp = j;
5354                       operand_types[j].bitfield.disp32 = 0;
5355                       operand_types[j].bitfield.disp16 = 1;
5356                       break;
5357                     }
5358                 }
5359               break;
5360             case CODE_64BIT:
5361               for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
5362                 {
5363                   if (operand_types[j].bitfield.disp64)
5364                     {
5365                       addr_prefix_disp = j;
5366                       operand_types[j].bitfield.disp64 = 0;
5367                       operand_types[j].bitfield.disp32 = 1;
5368                       break;
5369                     }
5370                 }
5371               break;
5372             }
5373           }
5374
5375       /* Force 0x8b encoding for "mov foo@GOT, %eax".  */
5376       if (i.reloc[0] == BFD_RELOC_386_GOT32 && t->base_opcode == 0xa0)
5377         continue;
5378
5379       /* We check register size if needed.  */
5380       check_register = t->opcode_modifier.checkregsize;
5381       overlap0 = operand_type_and (i.types[0], operand_types[0]);
5382       switch (t->operands)
5383         {
5384         case 1:
5385           if (!operand_type_match (overlap0, i.types[0]))
5386             continue;
5387           break;
5388         case 2:
5389           /* xchg %eax, %eax is a special case. It is an alias for nop
5390              only in 32bit mode and we can use opcode 0x90.  In 64bit
5391              mode, we can't use 0x90 for xchg %eax, %eax since it should
5392              zero-extend %eax to %rax.  */
5393           if (flag_code == CODE_64BIT
5394               && t->base_opcode == 0x90
5395               && operand_type_equal (&i.types [0], &acc32)
5396               && operand_type_equal (&i.types [1], &acc32))
5397             continue;
5398           /* If we want store form, we reverse direction of operands.  */
5399           if (i.dir_encoding == dir_encoding_store
5400               && t->opcode_modifier.d)
5401             goto check_reverse;
5402           /* Fall through.  */
5403
5404         case 3:
5405           /* If we want store form, we skip the current load.  */
5406           if (i.dir_encoding == dir_encoding_store
5407               && i.mem_operands == 0
5408               && t->opcode_modifier.load)
5409             continue;
5410           /* Fall through.  */
5411         case 4:
5412         case 5:
5413           overlap1 = operand_type_and (i.types[1], operand_types[1]);
5414           if (!operand_type_match (overlap0, i.types[0])
5415               || !operand_type_match (overlap1, i.types[1])
5416               || (check_register
5417                   && !operand_type_register_match (i.types[0],
5418                                                    operand_types[0],
5419                                                    i.types[1],
5420                                                    operand_types[1])))
5421             {
5422               /* Check if other direction is valid ...  */
5423               if (!t->opcode_modifier.d)
5424                 continue;
5425
5426 check_reverse:
5427               /* Try reversing direction of operands.  */
5428               overlap0 = operand_type_and (i.types[0], operand_types[1]);
5429               overlap1 = operand_type_and (i.types[1], operand_types[0]);
5430               if (!operand_type_match (overlap0, i.types[0])
5431                   || !operand_type_match (overlap1, i.types[1])
5432                   || (check_register
5433                       && !operand_type_register_match (i.types[0],
5434                                                        operand_types[1],
5435                                                        i.types[1],
5436                                                        operand_types[0])))
5437                 {
5438                   /* Does not match either direction.  */
5439                   continue;
5440                 }
5441               /* found_reverse_match holds which of D or FloatR
5442                  we've found.  */
5443               if (!t->opcode_modifier.d)
5444                 found_reverse_match = 0;
5445               else if (operand_types[0].bitfield.tbyte)
5446                 found_reverse_match = Opcode_FloatD;
5447               else
5448                 found_reverse_match = Opcode_D;
5449               if (t->opcode_modifier.floatr)
5450                 found_reverse_match |= Opcode_FloatR;
5451             }
5452           else
5453             {
5454               /* Found a forward 2 operand match here.  */
5455               switch (t->operands)
5456                 {
5457                 case 5:
5458                   overlap4 = operand_type_and (i.types[4],
5459                                                operand_types[4]);
5460                   /* Fall through.  */
5461                 case 4:
5462                   overlap3 = operand_type_and (i.types[3],
5463                                                operand_types[3]);
5464                   /* Fall through.  */
5465                 case 3:
5466                   overlap2 = operand_type_and (i.types[2],
5467                                                operand_types[2]);
5468                   break;
5469                 }
5470
5471               switch (t->operands)
5472                 {
5473                 case 5:
5474                   if (!operand_type_match (overlap4, i.types[4])
5475                       || !operand_type_register_match (i.types[3],
5476                                                        operand_types[3],
5477                                                        i.types[4],
5478                                                        operand_types[4]))
5479                     continue;
5480                   /* Fall through.  */
5481                 case 4:
5482                   if (!operand_type_match (overlap3, i.types[3])
5483                       || (check_register
5484                           && !operand_type_register_match (i.types[2],
5485                                                            operand_types[2],
5486                                                            i.types[3],
5487                                                            operand_types[3])))
5488                     continue;
5489                   /* Fall through.  */
5490                 case 3:
5491                   /* Here we make use of the fact that there are no
5492                      reverse match 3 operand instructions.  */
5493                   if (!operand_type_match (overlap2, i.types[2])
5494                       || (check_register
5495                           && (!operand_type_register_match (i.types[0],
5496                                                             operand_types[0],
5497                                                             i.types[2],
5498                                                             operand_types[2])
5499                               || !operand_type_register_match (i.types[1],
5500                                                                operand_types[1],
5501                                                                i.types[2],
5502                                                                operand_types[2]))))
5503                     continue;
5504                   break;
5505                 }
5506             }
5507           /* Found either forward/reverse 2, 3 or 4 operand match here:
5508              slip through to break.  */
5509         }
5510       if (!found_cpu_match)
5511         {
5512           found_reverse_match = 0;
5513           continue;
5514         }
5515
5516       /* Check if vector and VEX operands are valid.  */
5517       if (check_VecOperands (t) || VEX_check_operands (t))
5518         {
5519           specific_error = i.error;
5520           continue;
5521         }
5522
5523       /* We've found a match; break out of loop.  */
5524       break;
5525     }
5526
5527   if (t == current_templates->end)
5528     {
5529       /* We found no match.  */
5530       const char *err_msg;
5531       switch (specific_error ? specific_error : i.error)
5532         {
5533         default:
5534           abort ();
5535         case operand_size_mismatch:
5536           err_msg = _("operand size mismatch");
5537           break;
5538         case operand_type_mismatch:
5539           err_msg = _("operand type mismatch");
5540           break;
5541         case register_type_mismatch:
5542           err_msg = _("register type mismatch");
5543           break;
5544         case number_of_operands_mismatch:
5545           err_msg = _("number of operands mismatch");
5546           break;
5547         case invalid_instruction_suffix:
5548           err_msg = _("invalid instruction suffix");
5549           break;
5550         case bad_imm4:
5551           err_msg = _("constant doesn't fit in 4 bits");
5552           break;
5553         case old_gcc_only:
5554           err_msg = _("only supported with old gcc");
5555           break;
5556         case unsupported_with_intel_mnemonic:
5557           err_msg = _("unsupported with Intel mnemonic");
5558           break;
5559         case unsupported_syntax:
5560           err_msg = _("unsupported syntax");
5561           break;
5562         case unsupported:
5563           as_bad (_("unsupported instruction `%s'"),
5564                   current_templates->start->name);
5565           return NULL;
5566         case invalid_vsib_address:
5567           err_msg = _("invalid VSIB address");
5568           break;
5569         case invalid_vector_register_set:
5570           err_msg = _("mask, index, and destination registers must be distinct");
5571           break;
5572         case unsupported_vector_index_register:
5573           err_msg = _("unsupported vector index register");
5574           break;
5575         case unsupported_broadcast:
5576           err_msg = _("unsupported broadcast");
5577           break;
5578         case broadcast_not_on_src_operand:
5579           err_msg = _("broadcast not on source memory operand");
5580           break;
5581         case broadcast_needed:
5582           err_msg = _("broadcast is needed for operand of such type");
5583           break;
5584         case unsupported_masking:
5585           err_msg = _("unsupported masking");
5586           break;
5587         case mask_not_on_destination:
5588           err_msg = _("mask not on destination operand");
5589           break;
5590         case no_default_mask:
5591           err_msg = _("default mask isn't allowed");
5592           break;
5593         case unsupported_rc_sae:
5594           err_msg = _("unsupported static rounding/sae");
5595           break;
5596         case rc_sae_operand_not_last_imm:
5597           if (intel_syntax)
5598             err_msg = _("RC/SAE operand must precede immediate operands");
5599           else
5600             err_msg = _("RC/SAE operand must follow immediate operands");
5601           break;
5602         case invalid_register_operand:
5603           err_msg = _("invalid register operand");
5604           break;
5605         }
5606       as_bad (_("%s for `%s'"), err_msg,
5607               current_templates->start->name);
5608       return NULL;
5609     }
5610
5611   if (!quiet_warnings)
5612     {
5613       if (!intel_syntax
5614           && (i.types[0].bitfield.jumpabsolute
5615               != operand_types[0].bitfield.jumpabsolute))
5616         {
5617           as_warn (_("indirect %s without `*'"), t->name);
5618         }
5619
5620       if (t->opcode_modifier.isprefix
5621           && t->opcode_modifier.ignoresize)
5622         {
5623           /* Warn them that a data or address size prefix doesn't
5624              affect assembly of the next line of code.  */
5625           as_warn (_("stand-alone `%s' prefix"), t->name);
5626         }
5627     }
5628
5629   /* Copy the template we found.  */
5630   i.tm = *t;
5631
5632   if (addr_prefix_disp != -1)
5633     i.tm.operand_types[addr_prefix_disp]
5634       = operand_types[addr_prefix_disp];
5635
5636   if (found_reverse_match)
5637     {
5638       /* If we found a reverse match we must alter the opcode
5639          direction bit.  found_reverse_match holds bits to change
5640          (different for int & float insns).  */
5641
5642       i.tm.base_opcode ^= found_reverse_match;
5643
5644       i.tm.operand_types[0] = operand_types[1];
5645       i.tm.operand_types[1] = operand_types[0];
5646     }
5647
5648   return t;
5649 }
5650
5651 static int
5652 check_string (void)
5653 {
5654   int mem_op = operand_type_check (i.types[0], anymem) ? 0 : 1;
5655   if (i.tm.operand_types[mem_op].bitfield.esseg)
5656     {
5657       if (i.seg[0] != NULL && i.seg[0] != &es)
5658         {
5659           as_bad (_("`%s' operand %d must use `%ses' segment"),
5660                   i.tm.name,
5661                   mem_op + 1,
5662                   register_prefix);
5663           return 0;
5664         }
5665       /* There's only ever one segment override allowed per instruction.
5666          This instruction possibly has a legal segment override on the
5667          second operand, so copy the segment to where non-string
5668          instructions store it, allowing common code.  */
5669       i.seg[0] = i.seg[1];
5670     }
5671   else if (i.tm.operand_types[mem_op + 1].bitfield.esseg)
5672     {
5673       if (i.seg[1] != NULL && i.seg[1] != &es)
5674         {
5675           as_bad (_("`%s' operand %d must use `%ses' segment"),
5676                   i.tm.name,
5677                   mem_op + 2,
5678                   register_prefix);
5679           return 0;
5680         }
5681     }
5682   return 1;
5683 }
5684
5685 static int
5686 process_suffix (void)
5687 {
5688   /* If matched instruction specifies an explicit instruction mnemonic
5689      suffix, use it.  */
5690   if (i.tm.opcode_modifier.size16)
5691     i.suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
5692   else if (i.tm.opcode_modifier.size32)
5693     i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
5694   else if (i.tm.opcode_modifier.size64)
5695     i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
5696   else if (i.reg_operands)
5697     {
5698       /* If there's no instruction mnemonic suffix we try to invent one
5699          based on register operands.  */
5700       if (!i.suffix)
5701         {
5702           /* We take i.suffix from the last register operand specified,
5703              Destination register type is more significant than source
5704              register type.  crc32 in SSE4.2 prefers source register
5705              type. */
5706           if (i.tm.base_opcode == 0xf20f38f1)
5707             {
5708               if (i.types[0].bitfield.reg && i.types[0].bitfield.word)
5709                 i.suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
5710               else if (i.types[0].bitfield.reg && i.types[0].bitfield.dword)
5711                 i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
5712               else if (i.types[0].bitfield.reg && i.types[0].bitfield.qword)
5713                 i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
5714             }
5715           else if (i.tm.base_opcode == 0xf20f38f0)
5716             {
5717               if (i.types[0].bitfield.reg && i.types[0].bitfield.byte)
5718                 i.suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX;
5719             }
5720
5721           if (!i.suffix)
5722             {
5723               int op;
5724
5725               if (i.tm.base_opcode == 0xf20f38f1
5726                   || i.tm.base_opcode == 0xf20f38f0)
5727                 {
5728                   /* We have to know the operand size for crc32.  */
5729                   as_bad (_("ambiguous memory operand size for `%s`"),
5730                           i.tm.name);
5731                   return 0;
5732                 }
5733
5734               for (op = i.operands; --op >= 0;)
5735                 if (!i.tm.operand_types[op].bitfield.inoutportreg
5736                     && !i.tm.operand_types[op].bitfield.shiftcount)
5737                   {
5738                     if (!i.types[op].bitfield.reg)
5739                       continue;
5740                     if (i.types[op].bitfield.byte)
5741                       i.suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX;
5742                     else if (i.types[op].bitfield.word)
5743                       i.suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
5744                     else if (i.types[op].bitfield.dword)
5745                       i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
5746                     else if (i.types[op].bitfield.qword)
5747                       i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
5748                     else
5749                       continue;
5750                     break;
5751                   }
5752             }
5753         }
5754       else if (i.suffix == BYTE_MNEM_SUFFIX)
5755         {
5756           if (intel_syntax
5757               && i.tm.opcode_modifier.ignoresize
5758               && i.tm.opcode_modifier.no_bsuf)
5759             i.suffix = 0;
5760           else if (!check_byte_reg ())
5761             return 0;
5762         }
5763       else if (i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX)
5764         {
5765           if (intel_syntax
5766               && i.tm.opcode_modifier.ignoresize
5767               && i.tm.opcode_modifier.no_lsuf)
5768             i.suffix = 0;
5769           else if (!check_long_reg ())
5770             return 0;
5771         }
5772       else if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX)
5773         {
5774           if (intel_syntax
5775               && i.tm.opcode_modifier.ignoresize
5776               && i.tm.opcode_modifier.no_qsuf)
5777             i.suffix = 0;
5778           else if (!check_qword_reg ())
5779             return 0;
5780         }
5781       else if (i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX)
5782         {
5783           if (intel_syntax
5784               && i.tm.opcode_modifier.ignoresize
5785               && i.tm.opcode_modifier.no_wsuf)
5786             i.suffix = 0;
5787           else if (!check_word_reg ())
5788             return 0;
5789         }
5790       else if (intel_syntax && i.tm.opcode_modifier.ignoresize)
5791         /* Do nothing if the instruction is going to ignore the prefix.  */
5792         ;
5793       else
5794         abort ();
5795     }
5796   else if (i.tm.opcode_modifier.defaultsize
5797            && !i.suffix
5798            /* exclude fldenv/frstor/fsave/fstenv */
5799            && i.tm.opcode_modifier.no_ssuf)
5800     {
5801       i.suffix = stackop_size;
5802     }
5803   else if (intel_syntax
5804            && !i.suffix
5805            && (i.tm.operand_types[0].bitfield.jumpabsolute
5806                || i.tm.opcode_modifier.jumpbyte
5807                || i.tm.opcode_modifier.jumpintersegment
5808                || (i.tm.base_opcode == 0x0f01 /* [ls][gi]dt */
5809                    && i.tm.extension_opcode <= 3)))
5810     {
5811       switch (flag_code)
5812         {
5813         case CODE_64BIT:
5814           if (!i.tm.opcode_modifier.no_qsuf)
5815             {
5816               i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
5817               break;
5818             }
5819           /* Fall through.  */
5820         case CODE_32BIT:
5821           if (!i.tm.opcode_modifier.no_lsuf)
5822             i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
5823           break;
5824         case CODE_16BIT:
5825           if (!i.tm.opcode_modifier.no_wsuf)
5826             i.suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
5827           break;
5828         }
5829     }
5830
5831   if (!i.suffix)
5832     {
5833       if (!intel_syntax)
5834         {
5835           if (i.tm.opcode_modifier.w)
5836             {
5837               as_bad (_("no instruction mnemonic suffix given and "
5838                         "no register operands; can't size instruction"));
5839               return 0;
5840             }
5841         }
5842       else
5843         {
5844           unsigned int suffixes;
5845
5846           suffixes = !i.tm.opcode_modifier.no_bsuf;
5847           if (!i.tm.opcode_modifier.no_wsuf)
5848             suffixes |= 1 << 1;
5849           if (!i.tm.opcode_modifier.no_lsuf)
5850             suffixes |= 1 << 2;
5851           if (!i.tm.opcode_modifier.no_ldsuf)
5852             suffixes |= 1 << 3;
5853           if (!i.tm.opcode_modifier.no_ssuf)
5854             suffixes |= 1 << 4;
5855           if (flag_code == CODE_64BIT && !i.tm.opcode_modifier.no_qsuf)
5856             suffixes |= 1 << 5;
5857
5858           /* There are more than suffix matches.  */
5859           if (i.tm.opcode_modifier.w
5860               || ((suffixes & (suffixes - 1))
5861                   && !i.tm.opcode_modifier.defaultsize
5862                   && !i.tm.opcode_modifier.ignoresize))
5863             {
5864               as_bad (_("ambiguous operand size for `%s'"), i.tm.name);
5865               return 0;
5866             }
5867         }
5868     }
5869
5870   /* Change the opcode based on the operand size given by i.suffix.  */
5871   switch (i.suffix)
5872     {
5873     /* Size floating point instruction.  */
5874     case LONG_MNEM_SUFFIX:
5875       if (i.tm.opcode_modifier.floatmf)
5876         {
5877           i.tm.base_opcode ^= 4;
5878           break;
5879         }
5880     /* fall through */
5881     case WORD_MNEM_SUFFIX:
5882     case QWORD_MNEM_SUFFIX:
5883       /* It's not a byte, select word/dword operation.  */
5884       if (i.tm.opcode_modifier.w)
5885         {
5886           if (i.tm.opcode_modifier.shortform)
5887             i.tm.base_opcode |= 8;
5888           else
5889             i.tm.base_opcode |= 1;
5890         }
5891     /* fall through */
5892     case SHORT_MNEM_SUFFIX:
5893       /* Now select between word & dword operations via the operand
5894          size prefix, except for instructions that will ignore this
5895          prefix anyway.  */
5896       if (i.tm.opcode_modifier.addrprefixop0)
5897         {
5898           /* The address size override prefix changes the size of the
5899              first operand.  */
5900           if ((flag_code == CODE_32BIT
5901                && i.op->regs[0].reg_type.bitfield.word)
5902               || (flag_code != CODE_32BIT
5903                   && i.op->regs[0].reg_type.bitfield.dword))
5904             if (!add_prefix (ADDR_PREFIX_OPCODE))
5905               return 0;
5906         }
5907       else if (i.suffix != QWORD_MNEM_SUFFIX
5908                && !i.tm.opcode_modifier.ignoresize
5909                && !i.tm.opcode_modifier.floatmf
5910                && ((i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX) == (flag_code == CODE_16BIT)
5911                    || (flag_code == CODE_64BIT
5912                        && i.tm.opcode_modifier.jumpbyte)))
5913         {
5914           unsigned int prefix = DATA_PREFIX_OPCODE;
5915
5916           if (i.tm.opcode_modifier.jumpbyte) /* jcxz, loop */
5917             prefix = ADDR_PREFIX_OPCODE;
5918
5919           if (!add_prefix (prefix))
5920             return 0;
5921         }
5922
5923       /* Set mode64 for an operand.  */
5924       if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
5925           && flag_code == CODE_64BIT
5926           && !i.tm.opcode_modifier.norex64
5927           /* Special case for xchg %rax,%rax.  It is NOP and doesn't
5928              need rex64. */
5929           && ! (i.operands == 2
5930                 && i.tm.base_opcode == 0x90
5931                 && i.tm.extension_opcode == None
5932                 && operand_type_equal (&i.types [0], &acc64)
5933                 && operand_type_equal (&i.types [1], &acc64)))
5934         i.rex |= REX_W;
5935
5936       break;
5937     }
5938
5939   return 1;
5940 }
5941
5942 static int
5943 check_byte_reg (void)
5944 {
5945   int op;
5946
5947   for (op = i.operands; --op >= 0;)
5948     {
5949       /* Skip non-register operands. */
5950       if (!i.types[op].bitfield.reg)
5951         continue;
5952
5953       /* If this is an eight bit register, it's OK.  If it's the 16 or
5954          32 bit version of an eight bit register, we will just use the
5955          low portion, and that's OK too.  */
5956       if (i.types[op].bitfield.byte)
5957         continue;
5958
5959       /* I/O port address operands are OK too.  */
5960       if (i.tm.operand_types[op].bitfield.inoutportreg)
5961         continue;
5962
5963       /* crc32 doesn't generate this warning.  */
5964       if (i.tm.base_opcode == 0xf20f38f0)
5965         continue;
5966
5967       if ((i.types[op].bitfield.word
5968            || i.types[op].bitfield.dword
5969            || i.types[op].bitfield.qword)
5970           && i.op[op].regs->reg_num < 4
5971           /* Prohibit these changes in 64bit mode, since the lowering
5972              would be more complicated.  */
5973           && flag_code != CODE_64BIT)
5974         {
5975 #if REGISTER_WARNINGS
5976           if (!quiet_warnings)
5977             as_warn (_("using `%s%s' instead of `%s%s' due to `%c' suffix"),
5978                      register_prefix,
5979                      (i.op[op].regs + (i.types[op].bitfield.word
5980                                        ? REGNAM_AL - REGNAM_AX
5981                                        : REGNAM_AL - REGNAM_EAX))->reg_name,
5982                      register_prefix,
5983                      i.op[op].regs->reg_name,
5984                      i.suffix);
5985 #endif
5986           continue;
5987         }
5988       /* Any other register is bad.  */
5989       if (i.types[op].bitfield.reg
5990           || i.types[op].bitfield.regmmx
5991           || i.types[op].bitfield.regsimd
5992           || i.types[op].bitfield.sreg2
5993           || i.types[op].bitfield.sreg3
5994           || i.types[op].bitfield.control
5995           || i.types[op].bitfield.debug
5996           || i.types[op].bitfield.test)
5997         {
5998           as_bad (_("`%s%s' not allowed with `%s%c'"),
5999                   register_prefix,
6000                   i.op[op].regs->reg_name,
6001                   i.tm.name,
6002                   i.suffix);
6003           return 0;
6004         }
6005     }
6006   return 1;
6007 }
6008
6009 static int
6010 check_long_reg (void)
6011 {
6012   int op;
6013
6014   for (op = i.operands; --op >= 0;)
6015     /* Skip non-register operands. */
6016     if (!i.types[op].bitfield.reg)
6017       continue;
6018     /* Reject eight bit registers, except where the template requires
6019        them. (eg. movzb)  */
6020     else if (i.types[op].bitfield.byte
6021              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg
6022                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc)
6023              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.word
6024                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.dword))
6025       {
6026         as_bad (_("`%s%s' not allowed with `%s%c'"),
6027                 register_prefix,
6028                 i.op[op].regs->reg_name,
6029                 i.tm.name,
6030                 i.suffix);
6031         return 0;
6032       }
6033     /* Warn if the e prefix on a general reg is missing.  */
6034     else if ((!quiet_warnings || flag_code == CODE_64BIT)
6035              && i.types[op].bitfield.word
6036              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg
6037                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc)
6038              && i.tm.operand_types[op].bitfield.dword)
6039       {
6040         /* Prohibit these changes in the 64bit mode, since the
6041            lowering is more complicated.  */
6042         if (flag_code == CODE_64BIT)
6043           {
6044             as_bad (_("incorrect register `%s%s' used with `%c' suffix"),
6045                     register_prefix, i.op[op].regs->reg_name,
6046                     i.suffix);
6047             return 0;
6048           }
6049 #if REGISTER_WARNINGS
6050         as_warn (_("using `%s%s' instead of `%s%s' due to `%c' suffix"),
6051                  register_prefix,
6052                  (i.op[op].regs + REGNAM_EAX - REGNAM_AX)->reg_name,
6053                  register_prefix, i.op[op].regs->reg_name, i.suffix);
6054 #endif
6055       }
6056     /* Warn if the r prefix on a general reg is present.  */
6057     else if (i.types[op].bitfield.qword
6058              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg
6059                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc)
6060              && i.tm.operand_types[op].bitfield.dword)
6061       {
6062         if (intel_syntax
6063             && i.tm.opcode_modifier.toqword
6064             && !i.types[0].bitfield.regsimd)
6065           {
6066             /* Convert to QWORD.  We want REX byte. */
6067             i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
6068           }
6069         else
6070           {
6071             as_bad (_("incorrect register `%s%s' used with `%c' suffix"),
6072                     register_prefix, i.op[op].regs->reg_name,
6073                     i.suffix);
6074             return 0;
6075           }
6076       }
6077   return 1;
6078 }
6079
6080 static int
6081 check_qword_reg (void)
6082 {
6083   int op;
6084
6085   for (op = i.operands; --op >= 0; )
6086     /* Skip non-register operands. */
6087     if (!i.types[op].bitfield.reg)
6088       continue;
6089     /* Reject eight bit registers, except where the template requires
6090        them. (eg. movzb)  */
6091     else if (i.types[op].bitfield.byte
6092              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg
6093                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc)
6094              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.word
6095                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.dword))
6096       {
6097         as_bad (_("`%s%s' not allowed with `%s%c'"),
6098                 register_prefix,
6099                 i.op[op].regs->reg_name,
6100                 i.tm.name,
6101                 i.suffix);
6102         return 0;
6103       }
6104     /* Warn if the r prefix on a general reg is missing.  */
6105     else if ((i.types[op].bitfield.word
6106               || i.types[op].bitfield.dword)
6107              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg
6108                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc)
6109              && i.tm.operand_types[op].bitfield.qword)
6110       {
6111         /* Prohibit these changes in the 64bit mode, since the
6112            lowering is more complicated.  */
6113         if (intel_syntax
6114             && i.tm.opcode_modifier.todword
6115             && !i.types[0].bitfield.regsimd)
6116           {
6117             /* Convert to DWORD.  We don't want REX byte. */
6118             i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
6119           }
6120         else
6121           {
6122             as_bad (_("incorrect register `%s%s' used with `%c' suffix"),
6123                     register_prefix, i.op[op].regs->reg_name,
6124                     i.suffix);
6125             return 0;
6126           }
6127       }
6128   return 1;
6129 }
6130
6131 static int
6132 check_word_reg (void)
6133 {
6134   int op;
6135   for (op = i.operands; --op >= 0;)
6136     /* Skip non-register operands. */
6137     if (!i.types[op].bitfield.reg)
6138       continue;
6139     /* Reject eight bit registers, except where the template requires
6140        them. (eg. movzb)  */
6141     else if (i.types[op].bitfield.byte
6142              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg
6143                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc)
6144              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.word
6145                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.dword))
6146       {
6147         as_bad (_("`%s%s' not allowed with `%s%c'"),
6148                 register_prefix,
6149                 i.op[op].regs->reg_name,
6150                 i.tm.name,
6151                 i.suffix);
6152         return 0;
6153       }
6154     /* Warn if the e or r prefix on a general reg is present.  */
6155     else if ((!quiet_warnings || flag_code == CODE_64BIT)
6156              && (i.types[op].bitfield.dword
6157                  || i.types[op].bitfield.qword)
6158              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg
6159                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc)
6160              && i.tm.operand_types[op].bitfield.word)
6161       {
6162         /* Prohibit these changes in the 64bit mode, since the
6163            lowering is more complicated.  */
6164         if (flag_code == CODE_64BIT)
6165           {
6166             as_bad (_("incorrect register `%s%s' used with `%c' suffix"),
6167                     register_prefix, i.op[op].regs->reg_name,
6168                     i.suffix);
6169             return 0;
6170           }
6171 #if REGISTER_WARNINGS
6172         as_warn (_("using `%s%s' instead of `%s%s' due to `%c' suffix"),
6173                  register_prefix,
6174                  (i.op[op].regs + REGNAM_AX - REGNAM_EAX)->reg_name,
6175                  register_prefix, i.op[op].regs->reg_name, i.suffix);
6176 #endif
6177       }
6178   return 1;
6179 }
6180
6181 static int
6182 update_imm (unsigned int j)
6183 {
6184   i386_operand_type overlap = i.types[j];
6185   if ((overlap.bitfield.imm8
6186        || overlap.bitfield.imm8s
6187        || overlap.bitfield.imm16
6188        || overlap.bitfield.imm32
6189        || overlap.bitfield.imm32s
6190        || overlap.bitfield.imm64)
6191       && !operand_type_equal (&overlap, &imm8)
6192       && !operand_type_equal (&overlap, &imm8s)
6193       && !operand_type_equal (&overlap, &imm16)
6194       && !operand_type_equal (&overlap, &imm32)
6195       && !operand_type_equal (&overlap, &imm32s)
6196       && !operand_type_equal (&overlap, &imm64))
6197     {
6198       if (i.suffix)
6199         {
6200           i386_operand_type temp;
6201
6202           operand_type_set (&temp, 0);
6203           if (i.suffix == BYTE_MNEM_SUFFIX)
6204             {
6205               temp.bitfield.imm8 = overlap.bitfield.imm8;
6206               temp.bitfield.imm8s = overlap.bitfield.imm8s;
6207             }
6208           else if (i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX)
6209             temp.bitfield.imm16 = overlap.bitfield.imm16;
6210           else if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX)
6211             {
6212               temp.bitfield.imm64 = overlap.bitfield.imm64;
6213               temp.bitfield.imm32s = overlap.bitfield.imm32s;
6214             }
6215           else
6216             temp.bitfield.imm32 = overlap.bitfield.imm32;
6217           overlap = temp;
6218         }
6219       else if (operand_type_equal (&overlap, &imm16_32_32s)
6220                || operand_type_equal (&overlap, &imm16_32)
6221                || operand_type_equal (&overlap, &imm16_32s))
6222         {
6223           if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0))
6224             overlap = imm16;
6225           else
6226             overlap = imm32s;
6227         }
6228       if (!operand_type_equal (&overlap, &imm8)
6229           && !operand_type_equal (&overlap, &imm8s)
6230           && !operand_type_equal (&overlap, &imm16)
6231           && !operand_type_equal (&overlap, &imm32)
6232           && !operand_type_equal (&overlap, &imm32s)
6233           && !operand_type_equal (&overlap, &imm64))
6234         {
6235           as_bad (_("no instruction mnemonic suffix given; "
6236                     "can't determine immediate size"));
6237           return 0;
6238         }
6239     }
6240   i.types[j] = overlap;
6241
6242   return 1;
6243 }
6244
6245 static int
6246 finalize_imm (void)
6247 {
6248   unsigned int j, n;
6249
6250   /* Update the first 2 immediate operands.  */
6251   n = i.operands > 2 ? 2 : i.operands;
6252   if (n)
6253     {
6254       for (j = 0; j < n; j++)
6255         if (update_imm (j) == 0)
6256           return 0;
6257
6258       /* The 3rd operand can't be immediate operand.  */
6259       gas_assert (operand_type_check (i.types[2], imm) == 0);
6260     }
6261
6262   return 1;
6263 }
6264
6265 static int
6266 process_operands (void)
6267 {
6268   /* Default segment register this instruction will use for memory
6269      accesses.  0 means unknown.  This is only for optimizing out
6270      unnecessary segment overrides.  */
6271   const seg_entry *default_seg = 0;
6272
6273   if (i.tm.opcode_modifier.sse2avx && i.tm.opcode_modifier.vexvvvv)
6274     {
6275       unsigned int dupl = i.operands;
6276       unsigned int dest = dupl - 1;
6277       unsigned int j;
6278
6279       /* The destination must be an xmm register.  */
6280       gas_assert (i.reg_operands
6281                   && MAX_OPERANDS > dupl
6282                   && operand_type_equal (&i.types[dest], &regxmm));
6283
6284       if (i.tm.operand_types[0].bitfield.acc
6285           && i.tm.operand_types[0].bitfield.xmmword)
6286         {
6287           if (i.tm.opcode_modifier.vexsources == VEX3SOURCES)
6288             {
6289               /* Keep xmm0 for instructions with VEX prefix and 3
6290                  sources.  */
6291               i.tm.operand_types[0].bitfield.acc = 0;
6292               i.tm.operand_types[0].bitfield.regsimd = 1;
6293               goto duplicate;
6294             }
6295           else
6296             {
6297               /* We remove the first xmm0 and keep the number of
6298                  operands unchanged, which in fact duplicates the
6299                  destination.  */
6300               for (j = 1; j < i.operands; j++)
6301                 {
6302                   i.op[j - 1] = i.op[j];
6303                   i.types[j - 1] = i.types[j];
6304                   i.tm.operand_types[j - 1] = i.tm.operand_types[j];
6305                 }
6306             }
6307         }
6308       else if (i.tm.opcode_modifier.implicit1stxmm0)
6309         {
6310           gas_assert ((MAX_OPERANDS - 1) > dupl
6311                       && (i.tm.opcode_modifier.vexsources
6312                           == VEX3SOURCES));
6313
6314           /* Add the implicit xmm0 for instructions with VEX prefix
6315              and 3 sources.  */
6316           for (j = i.operands; j > 0; j--)
6317             {
6318               i.op[j] = i.op[j - 1];
6319               i.types[j] = i.types[j - 1];
6320               i.tm.operand_types[j] = i.tm.operand_types[j - 1];
6321             }
6322           i.op[0].regs
6323             = (const reg_entry *) hash_find (reg_hash, "xmm0");
6324           i.types[0] = regxmm;
6325           i.tm.operand_types[0] = regxmm;
6326
6327           i.operands += 2;
6328           i.reg_operands += 2;
6329           i.tm.operands += 2;
6330
6331           dupl++;
6332           dest++;
6333           i.op[dupl] = i.op[dest];
6334           i.types[dupl] = i.types[dest];
6335           i.tm.operand_types[dupl] = i.tm.operand_types[dest];
6336         }
6337       else
6338         {
6339 duplicate:
6340           i.operands++;
6341           i.reg_operands++;
6342           i.tm.operands++;
6343
6344           i.op[dupl] = i.op[dest];
6345           i.types[dupl] = i.types[dest];
6346           i.tm.operand_types[dupl] = i.tm.operand_types[dest];
6347         }
6348
6349        if (i.tm.opcode_modifier.immext)
6350          process_immext ();
6351     }
6352   else if (i.tm.operand_types[0].bitfield.acc
6353            && i.tm.operand_types[0].bitfield.xmmword)
6354     {
6355       unsigned int j;
6356
6357       for (j = 1; j < i.operands; j++)
6358         {
6359           i.op[j - 1] = i.op[j];
6360           i.types[j - 1] = i.types[j];
6361
6362           /* We need to adjust fields in i.tm since they are used by
6363              build_modrm_byte.  */
6364           i.tm.operand_types [j - 1] = i.tm.operand_types [j];
6365         }
6366
6367       i.operands--;
6368       i.reg_operands--;
6369       i.tm.operands--;
6370     }
6371   else if (i.tm.opcode_modifier.implicitquadgroup)
6372     {
6373       unsigned int regnum, first_reg_in_group, last_reg_in_group;
6374
6375       /* The second operand must be {x,y,z}mmN, where N is a multiple of 4. */
6376       gas_assert (i.operands >= 2 && i.types[1].bitfield.regsimd);
6377       regnum = register_number (i.op[1].regs);
6378       first_reg_in_group = regnum & ~3;
6379       last_reg_in_group = first_reg_in_group + 3;
6380       if (regnum != first_reg_in_group)
6381         as_warn (_("source register `%s%s' implicitly denotes"
6382                    " `%s%.3s%u' to `%s%.3s%u' source group in `%s'"),
6383                  register_prefix, i.op[1].regs->reg_name,
6384                  register_prefix, i.op[1].regs->reg_name, first_reg_in_group,
6385                  register_prefix, i.op[1].regs->reg_name, last_reg_in_group,
6386                  i.tm.name);
6387     }
6388   else if (i.tm.opcode_modifier.regkludge)
6389     {
6390       /* The imul $imm, %reg instruction is converted into
6391          imul $imm, %reg, %reg, and the clr %reg instruction
6392          is converted into xor %reg, %reg.  */
6393
6394       unsigned int first_reg_op;
6395
6396       if (operand_type_check (i.types[0], reg))
6397         first_reg_op = 0;
6398       else
6399         first_reg_op = 1;
6400       /* Pretend we saw the extra register operand.  */
6401       gas_assert (i.reg_operands == 1
6402                   && i.op[first_reg_op + 1].regs == 0);
6403       i.op[first_reg_op + 1].regs = i.op[first_reg_op].regs;
6404       i.types[first_reg_op + 1] = i.types[first_reg_op];
6405       i.operands++;
6406       i.reg_operands++;
6407     }
6408
6409   if (i.tm.opcode_modifier.shortform)
6410     {
6411       if (i.types[0].bitfield.sreg2
6412           || i.types[0].bitfield.sreg3)
6413         {
6414           if (i.tm.base_opcode == POP_SEG_SHORT
6415               && i.op[0].regs->reg_num == 1)
6416             {
6417               as_bad (_("you can't `pop %scs'"), register_prefix);
6418               return 0;
6419             }
6420           i.tm.base_opcode |= (i.op[0].regs->reg_num << 3);
6421           if ((i.op[0].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
6422             i.rex |= REX_B;
6423         }
6424       else
6425         {
6426           /* The register or float register operand is in operand
6427              0 or 1.  */
6428           unsigned int op;
6429
6430           if ((i.types[0].bitfield.reg && i.types[0].bitfield.tbyte)
6431               || operand_type_check (i.types[0], reg))
6432             op = 0;
6433           else
6434             op = 1;
6435           /* Register goes in low 3 bits of opcode.  */
6436           i.tm.base_opcode |= i.op[op].regs->reg_num;
6437           if ((i.op[op].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
6438             i.rex |= REX_B;
6439           if (!quiet_warnings && i.tm.opcode_modifier.ugh)
6440             {
6441               /* Warn about some common errors, but press on regardless.
6442                  The first case can be generated by gcc (<= 2.8.1).  */
6443               if (i.operands == 2)
6444                 {
6445                   /* Reversed arguments on faddp, fsubp, etc.  */
6446                   as_warn (_("translating to `%s %s%s,%s%s'"), i.tm.name,
6447                            register_prefix, i.op[!intel_syntax].regs->reg_name,
6448                            register_prefix, i.op[intel_syntax].regs->reg_name);
6449                 }
6450               else
6451                 {
6452                   /* Extraneous `l' suffix on fp insn.  */
6453                   as_warn (_("translating to `%s %s%s'"), i.tm.name,
6454                            register_prefix, i.op[0].regs->reg_name);
6455                 }
6456             }
6457         }
6458     }
6459   else if (i.tm.opcode_modifier.modrm)
6460     {
6461       /* The opcode is completed (modulo i.tm.extension_opcode which
6462          must be put into the modrm byte).  Now, we make the modrm and
6463          index base bytes based on all the info we've collected.  */
6464
6465       default_seg = build_modrm_byte ();
6466     }
6467   else if ((i.tm.base_opcode & ~0x3) == MOV_AX_DISP32)
6468     {
6469       default_seg = &ds;
6470     }
6471   else if (i.tm.opcode_modifier.isstring)
6472     {
6473       /* For the string instructions that allow a segment override
6474          on one of their operands, the default segment is ds.  */
6475       default_seg = &ds;
6476     }
6477
6478   if (i.tm.base_opcode == 0x8d /* lea */
6479       && i.seg[0]
6480       && !quiet_warnings)
6481     as_warn (_("segment override on `%s' is ineffectual"), i.tm.name);
6482
6483   /* If a segment was explicitly specified, and the specified segment
6484      is not the default, use an opcode prefix to select it.  If we
6485      never figured out what the default segment is, then default_seg
6486      will be zero at this point, and the specified segment prefix will
6487      always be used.  */
6488   if ((i.seg[0]) && (i.seg[0] != default_seg))
6489     {
6490       if (!add_prefix (i.seg[0]->seg_prefix))
6491         return 0;
6492     }
6493   return 1;
6494 }
6495
6496 static const seg_entry *
6497 build_modrm_byte (void)
6498 {
6499   const seg_entry *default_seg = 0;
6500   unsigned int source, dest;
6501   int vex_3_sources;
6502
6503   /* The first operand of instructions with VEX prefix and 3 sources
6504      must be VEX_Imm4.  */
6505   vex_3_sources = i.tm.opcode_modifier.vexsources == VEX3SOURCES;
6506   if (vex_3_sources)
6507     {
6508       unsigned int nds, reg_slot;
6509       expressionS *exp;
6510
6511       if (i.tm.opcode_modifier.veximmext
6512           && i.tm.opcode_modifier.immext)
6513         {
6514           dest = i.operands - 2;
6515           gas_assert (dest == 3);
6516         }
6517       else
6518         dest = i.operands - 1;
6519       nds = dest - 1;
6520
6521       /* There are 2 kinds of instructions:
6522          1. 5 operands: 4 register operands or 3 register operands
6523          plus 1 memory operand plus one Vec_Imm4 operand, VexXDS, and
6524          VexW0 or VexW1.  The destination must be either XMM, YMM or
6525          ZMM register.
6526          2. 4 operands: 4 register operands or 3 register operands
6527          plus 1 memory operand, VexXDS, and VexImmExt  */
6528       gas_assert ((i.reg_operands == 4
6529                    || (i.reg_operands == 3 && i.mem_operands == 1))
6530                   && i.tm.opcode_modifier.vexvvvv == VEXXDS
6531                   && (i.tm.opcode_modifier.veximmext
6532                       || (i.imm_operands == 1
6533                           && i.types[0].bitfield.vec_imm4
6534                           && (i.tm.opcode_modifier.vexw == VEXW0
6535                               || i.tm.opcode_modifier.vexw == VEXW1)
6536                           && i.tm.operand_types[dest].bitfield.regsimd)));
6537
6538       if (i.imm_operands == 0)
6539         {
6540           /* When there is no immediate operand, generate an 8bit
6541              immediate operand to encode the first operand.  */
6542           exp = &im_expressions[i.imm_operands++];
6543           i.op[i.operands].imms = exp;
6544           i.types[i.operands] = imm8;
6545           i.operands++;
6546           /* If VexW1 is set, the first operand is the source and
6547              the second operand is encoded in the immediate operand.  */
6548           if (i.tm.opcode_modifier.vexw == VEXW1)
6549             {
6550               source = 0;
6551               reg_slot = 1;
6552             }
6553           else
6554             {
6555               source = 1;
6556               reg_slot = 0;
6557             }
6558
6559           /* FMA swaps REG and NDS.  */
6560           if (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpufma)
6561             {
6562               unsigned int tmp;
6563               tmp = reg_slot;
6564               reg_slot = nds;
6565               nds = tmp;
6566             }
6567
6568           gas_assert (i.tm.operand_types[reg_slot].bitfield.regsimd);
6569           exp->X_op = O_constant;
6570           exp->X_add_number = register_number (i.op[reg_slot].regs) << 4;
6571           gas_assert ((i.op[reg_slot].regs->reg_flags & RegVRex) == 0);
6572         }
6573       else
6574         {
6575           unsigned int imm_slot;
6576
6577           if (i.tm.opcode_modifier.vexw == VEXW0)
6578             {
6579               /* If VexW0 is set, the third operand is the source and
6580                  the second operand is encoded in the immediate
6581                  operand.  */
6582               source = 2;
6583               reg_slot = 1;
6584             }
6585           else
6586             {
6587               /* VexW1 is set, the second operand is the source and
6588                  the third operand is encoded in the immediate
6589                  operand.  */
6590               source = 1;
6591               reg_slot = 2;
6592             }
6593
6594           if (i.tm.opcode_modifier.immext)
6595             {
6596               /* When ImmExt is set, the immediate byte is the last
6597                  operand.  */
6598               imm_slot = i.operands - 1;
6599               source--;
6600               reg_slot--;
6601             }
6602           else
6603             {
6604               imm_slot = 0;
6605
6606               /* Turn on Imm8 so that output_imm will generate it.  */
6607               i.types[imm_slot].bitfield.imm8 = 1;
6608             }
6609
6610           gas_assert (i.tm.operand_types[reg_slot].bitfield.regsimd);
6611           i.op[imm_slot].imms->X_add_number
6612               |= register_number (i.op[reg_slot].regs) << 4;
6613           gas_assert ((i.op[reg_slot].regs->reg_flags & RegVRex) == 0);
6614         }
6615
6616       gas_assert (i.tm.operand_types[nds].bitfield.regsimd);
6617       i.vex.register_specifier = i.op[nds].regs;
6618     }
6619   else
6620     source = dest = 0;
6621
6622   /* i.reg_operands MUST be the number of real register operands;
6623      implicit registers do not count.  If there are 3 register
6624      operands, it must be a instruction with VexNDS.  For a
6625      instruction with VexNDD, the destination register is encoded
6626      in VEX prefix.  If there are 4 register operands, it must be
6627      a instruction with VEX prefix and 3 sources.  */
6628   if (i.mem_operands == 0
6629       && ((i.reg_operands == 2
6630            && i.tm.opcode_modifier.vexvvvv <= VEXXDS)
6631           || (i.reg_operands == 3
6632               && i.tm.opcode_modifier.vexvvvv == VEXXDS)
6633           || (i.reg_operands == 4 && vex_3_sources)))
6634     {
6635       switch (i.operands)
6636         {
6637         case 2:
6638           source = 0;
6639           break;
6640         case 3:
6641           /* When there are 3 operands, one of them may be immediate,
6642              which may be the first or the last operand.  Otherwise,
6643              the first operand must be shift count register (cl) or it
6644              is an instruction with VexNDS. */
6645           gas_assert (i.imm_operands == 1
6646                       || (i.imm_operands == 0
6647                           && (i.tm.opcode_modifier.vexvvvv == VEXXDS
6648                               || i.types[0].bitfield.shiftcount)));
6649           if (operand_type_check (i.types[0], imm)
6650               || i.types[0].bitfield.shiftcount)
6651             source = 1;
6652           else
6653             source = 0;
6654           break;
6655         case 4:
6656           /* When there are 4 operands, the first two must be 8bit
6657              immediate operands. The source operand will be the 3rd
6658              one.
6659
6660              For instructions with VexNDS, if the first operand
6661              an imm8, the source operand is the 2nd one.  If the last
6662              operand is imm8, the source operand is the first one.  */
6663           gas_assert ((i.imm_operands == 2
6664                        && i.types[0].bitfield.imm8
6665                        && i.types[1].bitfield.imm8)
6666                       || (i.tm.opcode_modifier.vexvvvv == VEXXDS
6667                           && i.imm_operands == 1
6668                           && (i.types[0].bitfield.imm8
6669                               || i.types[i.operands - 1].bitfield.imm8
6670                               || i.rounding)));
6671           if (i.imm_operands == 2)
6672             source = 2;
6673           else
6674             {
6675               if (i.types[0].bitfield.imm8)
6676                 source = 1;
6677               else
6678                 source = 0;
6679             }
6680           break;
6681         case 5:
6682           if (i.tm.opcode_modifier.evex)
6683             {
6684               /* For EVEX instructions, when there are 5 operands, the
6685                  first one must be immediate operand.  If the second one
6686                  is immediate operand, the source operand is the 3th
6687                  one.  If the last one is immediate operand, the source
6688                  operand is the 2nd one.  */
6689               gas_assert (i.imm_operands == 2
6690                           && i.tm.opcode_modifier.sae
6691                           && operand_type_check (i.types[0], imm));
6692               if (operand_type_check (i.types[1], imm))
6693                 source = 2;
6694               else if (operand_type_check (i.types[4], imm))
6695                 source = 1;
6696               else
6697                 abort ();
6698             }
6699           break;
6700         default:
6701           abort ();
6702         }
6703
6704       if (!vex_3_sources)
6705         {
6706           dest = source + 1;
6707
6708           /* RC/SAE operand could be between DEST and SRC.  That happens
6709              when one operand is GPR and the other one is XMM/YMM/ZMM
6710              register.  */
6711           if (i.rounding && i.rounding->operand == (int) dest)
6712             dest++;
6713
6714           if (i.tm.opcode_modifier.vexvvvv == VEXXDS)
6715             {
6716               /* For instructions with VexNDS, the register-only source
6717                  operand must be a 32/64bit integer, XMM, YMM, ZMM, or mask
6718                  register.  It is encoded in VEX prefix.  We need to
6719                  clear RegMem bit before calling operand_type_equal.  */
6720
6721               i386_operand_type op;
6722               unsigned int vvvv;
6723
6724               /* Check register-only source operand when two source
6725                  operands are swapped.  */
6726               if (!i.tm.operand_types[source].bitfield.baseindex
6727                   && i.tm.operand_types[dest].bitfield.baseindex)
6728                 {
6729                   vvvv = source;
6730                   source = dest;
6731                 }
6732               else
6733                 vvvv = dest;
6734
6735               op = i.tm.operand_types[vvvv];
6736               op.bitfield.regmem = 0;
6737               if ((dest + 1) >= i.operands
6738                   || ((!op.bitfield.reg
6739                        || (!op.bitfield.dword && !op.bitfield.qword))
6740                       && !op.bitfield.regsimd
6741                       && !operand_type_equal (&op, &regmask)))
6742                 abort ();
6743               i.vex.register_specifier = i.op[vvvv].regs;
6744               dest++;
6745             }
6746         }
6747
6748       i.rm.mode = 3;
6749       /* One of the register operands will be encoded in the i.tm.reg
6750          field, the other in the combined i.tm.mode and i.tm.regmem
6751          fields.  If no form of this instruction supports a memory
6752          destination operand, then we assume the source operand may
6753          sometimes be a memory operand and so we need to store the
6754          destination in the i.rm.reg field.  */
6755       if (!i.tm.operand_types[dest].bitfield.regmem
6756           && operand_type_check (i.tm.operand_types[dest], anymem) == 0)
6757         {
6758           i.rm.reg = i.op[dest].regs->reg_num;
6759           i.rm.regmem = i.op[source].regs->reg_num;
6760           if ((i.op[dest].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
6761             i.rex |= REX_R;
6762           if ((i.op[dest].regs->reg_flags & RegVRex) != 0)
6763             i.vrex |= REX_R;
6764           if ((i.op[source].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
6765             i.rex |= REX_B;
6766           if ((i.op[source].regs->reg_flags & RegVRex) != 0)
6767             i.vrex |= REX_B;
6768         }
6769       else
6770         {
6771           i.rm.reg = i.op[source].regs->reg_num;
6772           i.rm.regmem = i.op[dest].regs->reg_num;
6773           if ((i.op[dest].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
6774             i.rex |= REX_B;
6775           if ((i.op[dest].regs->reg_flags & RegVRex) != 0)
6776             i.vrex |= REX_B;
6777           if ((i.op[source].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
6778             i.rex |= REX_R;
6779           if ((i.op[source].regs->reg_flags & RegVRex) != 0)
6780             i.vrex |= REX_R;
6781         }
6782       if (flag_code != CODE_64BIT && (i.rex & (REX_R | REX_B)))
6783         {
6784           if (!i.types[0].bitfield.control
6785               && !i.types[1].bitfield.control)
6786             abort ();
6787           i.rex &= ~(REX_R | REX_B);
6788           add_prefix (LOCK_PREFIX_OPCODE);
6789         }
6790     }
6791   else
6792     {                   /* If it's not 2 reg operands...  */
6793       unsigned int mem;
6794
6795       if (i.mem_operands)
6796         {
6797           unsigned int fake_zero_displacement = 0;
6798           unsigned int op;
6799
6800           for (op = 0; op < i.operands; op++)
6801             if (operand_type_check (i.types[op], anymem))
6802               break;
6803           gas_assert (op < i.operands);
6804
6805           if (i.tm.opcode_modifier.vecsib)
6806             {
6807               if (i.index_reg->reg_num == RegEiz
6808                   || i.index_reg->reg_num == RegRiz)
6809                 abort ();
6810
6811               i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
6812               if (!i.base_reg)
6813                 {
6814                   i.sib.base = NO_BASE_REGISTER;
6815                   i.sib.scale = i.log2_scale_factor;
6816                   i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
6817                   i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
6818                   i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
6819                   if (flag_code != CODE_64BIT || i.prefix[ADDR_PREFIX])
6820                     {
6821                       /* Must be 32 bit */
6822                       i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
6823                       i.types[op].bitfield.disp32s = 0;
6824                     }
6825                   else
6826                     {
6827                       i.types[op].bitfield.disp32 = 0;
6828                       i.types[op].bitfield.disp32s = 1;
6829                     }
6830                 }
6831               i.sib.index = i.index_reg->reg_num;
6832               if ((i.index_reg->reg_flags & RegRex) != 0)
6833                 i.rex |= REX_X;
6834               if ((i.index_reg->reg_flags & RegVRex) != 0)
6835                 i.vrex |= REX_X;
6836             }
6837
6838           default_seg = &ds;
6839
6840           if (i.base_reg == 0)
6841             {
6842               i.rm.mode = 0;
6843               if (!i.disp_operands)
6844                 fake_zero_displacement = 1;
6845               if (i.index_reg == 0)
6846                 {
6847                   i386_operand_type newdisp;
6848
6849                   gas_assert (!i.tm.opcode_modifier.vecsib);
6850                   /* Operand is just <disp>  */
6851                   if (flag_code == CODE_64BIT)
6852                     {
6853                       /* 64bit mode overwrites the 32bit absolute
6854                          addressing by RIP relative addressing and
6855                          absolute addressing is encoded by one of the
6856                          redundant SIB forms.  */
6857                       i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
6858                       i.sib.base = NO_BASE_REGISTER;
6859                       i.sib.index = NO_INDEX_REGISTER;
6860                       newdisp = (!i.prefix[ADDR_PREFIX] ? disp32s : disp32);
6861                     }
6862                   else if ((flag_code == CODE_16BIT)
6863                            ^ (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0))
6864                     {
6865                       i.rm.regmem = NO_BASE_REGISTER_16;
6866                       newdisp = disp16;
6867                     }
6868                   else
6869                     {
6870                       i.rm.regmem = NO_BASE_REGISTER;
6871                       newdisp = disp32;
6872                     }
6873                   i.types[op] = operand_type_and_not (i.types[op], anydisp);
6874                   i.types[op] = operand_type_or (i.types[op], newdisp);
6875                 }
6876               else if (!i.tm.opcode_modifier.vecsib)
6877                 {
6878                   /* !i.base_reg && i.index_reg  */
6879                   if (i.index_reg->reg_num == RegEiz
6880                       || i.index_reg->reg_num == RegRiz)
6881                     i.sib.index = NO_INDEX_REGISTER;
6882                   else
6883                     i.sib.index = i.index_reg->reg_num;
6884                   i.sib.base = NO_BASE_REGISTER;
6885                   i.sib.scale = i.log2_scale_factor;
6886                   i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
6887                   i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
6888                   i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
6889                   i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
6890                   if (flag_code != CODE_64BIT || i.prefix[ADDR_PREFIX])
6891                     {
6892                       /* Must be 32 bit */
6893                       i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
6894                       i.types[op].bitfield.disp32s = 0;
6895                     }
6896                   else
6897                     {
6898                       i.types[op].bitfield.disp32 = 0;
6899                       i.types[op].bitfield.disp32s = 1;
6900                     }
6901                   if ((i.index_reg->reg_flags & RegRex) != 0)
6902                     i.rex |= REX_X;
6903                 }
6904             }
6905           /* RIP addressing for 64bit mode.  */
6906           else if (i.base_reg->reg_num == RegRip ||
6907                    i.base_reg->reg_num == RegEip)
6908             {
6909               gas_assert (!i.tm.opcode_modifier.vecsib);
6910               i.rm.regmem = NO_BASE_REGISTER;
6911               i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
6912               i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
6913               i.types[op].bitfield.disp32 = 0;
6914               i.types[op].bitfield.disp32s = 1;
6915               i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
6916               i.flags[op] |= Operand_PCrel;
6917               if (! i.disp_operands)
6918                 fake_zero_displacement = 1;
6919             }
6920           else if (i.base_reg->reg_type.bitfield.word)
6921             {
6922               gas_assert (!i.tm.opcode_modifier.vecsib);
6923               switch (i.base_reg->reg_num)
6924                 {
6925                 case 3: /* (%bx)  */
6926                   if (i.index_reg == 0)
6927                     i.rm.regmem = 7;
6928                   else /* (%bx,%si) -> 0, or (%bx,%di) -> 1  */
6929                     i.rm.regmem = i.index_reg->reg_num - 6;
6930                   break;
6931                 case 5: /* (%bp)  */
6932                   default_seg = &ss;
6933                   if (i.index_reg == 0)
6934                     {
6935                       i.rm.regmem = 6;
6936                       if (operand_type_check (i.types[op], disp) == 0)
6937                         {
6938                           /* fake (%bp) into 0(%bp)  */
6939                           i.types[op].bitfield.disp8 = 1;
6940                           fake_zero_displacement = 1;
6941                         }
6942                     }
6943                   else /* (%bp,%si) -> 2, or (%bp,%di) -> 3  */
6944                     i.rm.regmem = i.index_reg->reg_num - 6 + 2;
6945                   break;
6946                 default: /* (%si) -> 4 or (%di) -> 5  */
6947                   i.rm.regmem = i.base_reg->reg_num - 6 + 4;
6948                 }
6949               i.rm.mode = mode_from_disp_size (i.types[op]);
6950             }
6951           else /* i.base_reg and 32/64 bit mode  */
6952             {
6953               if (flag_code == CODE_64BIT
6954                   && operand_type_check (i.types[op], disp))
6955                 {
6956                   i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
6957                   i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
6958                   if (i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0)
6959                     {
6960                       i.types[op].bitfield.disp32 = 0;
6961                       i.types[op].bitfield.disp32s = 1;
6962                     }
6963                   else
6964                     {
6965                       i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
6966                       i.types[op].bitfield.disp32s = 0;
6967                     }
6968                 }
6969
6970               if (!i.tm.opcode_modifier.vecsib)
6971                 i.rm.regmem = i.base_reg->reg_num;
6972               if ((i.base_reg->reg_flags & RegRex) != 0)
6973                 i.rex |= REX_B;
6974               i.sib.base = i.base_reg->reg_num;
6975               /* x86-64 ignores REX prefix bit here to avoid decoder
6976                  complications.  */
6977               if (!(i.base_reg->reg_flags & RegRex)
6978                   && (i.base_reg->reg_num == EBP_REG_NUM
6979                    || i.base_reg->reg_num == ESP_REG_NUM))
6980                   default_seg = &ss;
6981               if (i.base_reg->reg_num == 5 && i.disp_operands == 0)
6982                 {
6983                   fake_zero_displacement = 1;
6984                   i.types[op].bitfield.disp8 = 1;
6985                 }
6986               i.sib.scale = i.log2_scale_factor;
6987               if (i.index_reg == 0)
6988                 {
6989                   gas_assert (!i.tm.opcode_modifier.vecsib);
6990                   /* <disp>(%esp) becomes two byte modrm with no index
6991                      register.  We've already stored the code for esp
6992                      in i.rm.regmem ie. ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING.
6993                      Any base register besides %esp will not use the
6994                      extra modrm byte.  */
6995                   i.sib.index = NO_INDEX_REGISTER;
6996                 }
6997               else if (!i.tm.opcode_modifier.vecsib)
6998                 {
6999                   if (i.index_reg->reg_num == RegEiz
7000                       || i.index_reg->reg_num == RegRiz)
7001                     i.sib.index = NO_INDEX_REGISTER;
7002                   else
7003                     i.sib.index = i.index_reg->reg_num;
7004                   i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
7005                   if ((i.index_reg->reg_flags & RegRex) != 0)
7006                     i.rex |= REX_X;
7007                 }
7008
7009               if (i.disp_operands
7010                   && (i.reloc[op] == BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL
7011                       || i.reloc[op] == BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL))
7012                 i.rm.mode = 0;
7013               else
7014                 {
7015                   if (!fake_zero_displacement
7016                       && !i.disp_operands
7017                       && i.disp_encoding)
7018                     {
7019                       fake_zero_displacement = 1;
7020                       if (i.disp_encoding == disp_encoding_8bit)
7021                         i.types[op].bitfield.disp8 = 1;
7022                       else
7023                         i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
7024                     }
7025                   i.rm.mode = mode_from_disp_size (i.types[op]);
7026                 }
7027             }
7028
7029           if (fake_zero_displacement)
7030             {
7031               /* Fakes a zero displacement assuming that i.types[op]
7032                  holds the correct displacement size.  */
7033               expressionS *exp;
7034
7035               gas_assert (i.op[op].disps == 0);
7036               exp = &disp_expressions[i.disp_operands++];
7037               i.op[op].disps = exp;
7038               exp->X_op = O_constant;
7039               exp->X_add_number = 0;
7040               exp->X_add_symbol = (symbolS *) 0;
7041               exp->X_op_symbol = (symbolS *) 0;
7042             }
7043
7044           mem = op;
7045         }
7046       else
7047         mem = ~0;
7048
7049       if (i.tm.opcode_modifier.vexsources == XOP2SOURCES)
7050         {
7051           if (operand_type_check (i.types[0], imm))
7052             i.vex.register_specifier = NULL;
7053           else
7054             {
7055               /* VEX.vvvv encodes one of the sources when the first
7056                  operand is not an immediate.  */
7057               if (i.tm.opcode_modifier.vexw == VEXW0)
7058                 i.vex.register_specifier = i.op[0].regs;
7059               else
7060                 i.vex.register_specifier = i.op[1].regs;
7061             }
7062
7063           /* Destination is a XMM register encoded in the ModRM.reg
7064              and VEX.R bit.  */
7065           i.rm.reg = i.op[2].regs->reg_num;
7066           if ((i.op[2].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
7067             i.rex |= REX_R;
7068
7069           /* ModRM.rm and VEX.B encodes the other source.  */
7070           if (!i.mem_operands)
7071             {
7072               i.rm.mode = 3;
7073
7074               if (i.tm.opcode_modifier.vexw == VEXW0)
7075                 i.rm.regmem = i.op[1].regs->reg_num;
7076               else
7077                 i.rm.regmem = i.op[0].regs->reg_num;
7078
7079               if ((i.op[1].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
7080                 i.rex |= REX_B;
7081             }
7082         }
7083       else if (i.tm.opcode_modifier.vexvvvv == VEXLWP)
7084         {
7085           i.vex.register_specifier = i.op[2].regs;
7086           if (!i.mem_operands)
7087             {
7088               i.rm.mode = 3;
7089               i.rm.regmem = i.op[1].regs->reg_num;
7090               if ((i.op[1].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
7091                 i.rex |= REX_B;
7092             }
7093         }
7094       /* Fill in i.rm.reg or i.rm.regmem field with register operand
7095          (if any) based on i.tm.extension_opcode.  Again, we must be
7096          careful to make sure that segment/control/debug/test/MMX
7097          registers are coded into the i.rm.reg field.  */
7098       else if (i.reg_operands)
7099         {
7100           unsigned int op;
7101           unsigned int vex_reg = ~0;
7102
7103           for (op = 0; op < i.operands; op++)
7104             if (i.types[op].bitfield.reg
7105                 || i.types[op].bitfield.regmmx
7106                 || i.types[op].bitfield.regsimd
7107                 || i.types[op].bitfield.regbnd
7108                 || i.types[op].bitfield.regmask
7109                 || i.types[op].bitfield.sreg2
7110                 || i.types[op].bitfield.sreg3
7111                 || i.types[op].bitfield.control
7112                 || i.types[op].bitfield.debug
7113                 || i.types[op].bitfield.test)
7114               break;
7115
7116           if (vex_3_sources)
7117             op = dest;
7118           else if (i.tm.opcode_modifier.vexvvvv == VEXXDS)
7119             {
7120               /* For instructions with VexNDS, the register-only
7121                  source operand is encoded in VEX prefix. */
7122               gas_assert (mem != (unsigned int) ~0);
7123
7124               if (op > mem)
7125                 {
7126                   vex_reg = op++;
7127                   gas_assert (op < i.operands);
7128                 }
7129               else
7130                 {
7131                   /* Check register-only source operand when two source
7132                      operands are swapped.  */
7133                   if (!i.tm.operand_types[op].bitfield.baseindex
7134                       && i.tm.operand_types[op + 1].bitfield.baseindex)
7135                     {
7136                       vex_reg = op;
7137                       op += 2;
7138                       gas_assert (mem == (vex_reg + 1)
7139                                   && op < i.operands);
7140                     }
7141                   else
7142                     {
7143                       vex_reg = op + 1;
7144                       gas_assert (vex_reg < i.operands);
7145                     }
7146                 }
7147             }
7148           else if (i.tm.opcode_modifier.vexvvvv == VEXNDD)
7149             {
7150               /* For instructions with VexNDD, the register destination
7151                  is encoded in VEX prefix.  */
7152               if (i.mem_operands == 0)
7153                 {
7154                   /* There is no memory operand.  */
7155                   gas_assert ((op + 2) == i.operands);
7156                   vex_reg = op + 1;
7157                 }
7158               else
7159                 {
7160                   /* There are only 2 operands.  */
7161                   gas_assert (op < 2 && i.operands == 2);
7162                   vex_reg = 1;
7163                 }
7164             }
7165           else
7166             gas_assert (op < i.operands);
7167
7168           if (vex_reg != (unsigned int) ~0)
7169             {
7170               i386_operand_type *type = &i.tm.operand_types[vex_reg];
7171
7172               if ((!type->bitfield.reg
7173                    || (!type->bitfield.dword && !type->bitfield.qword))
7174                   && !type->bitfield.regsimd
7175                   && !operand_type_equal (type, &regmask))
7176                 abort ();
7177
7178               i.vex.register_specifier = i.op[vex_reg].regs;
7179             }
7180
7181           /* Don't set OP operand twice.  */
7182           if (vex_reg != op)
7183             {
7184               /* If there is an extension opcode to put here, the
7185                  register number must be put into the regmem field.  */
7186               if (i.tm.extension_opcode != None)
7187                 {
7188                   i.rm.regmem = i.op[op].regs->reg_num;
7189                   if ((i.op[op].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
7190                     i.rex |= REX_B;
7191                   if ((i.op[op].regs->reg_flags & RegVRex) != 0)
7192                     i.vrex |= REX_B;
7193                 }
7194               else
7195                 {
7196                   i.rm.reg = i.op[op].regs->reg_num;
7197                   if ((i.op[op].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
7198                     i.rex |= REX_R;
7199                   if ((i.op[op].regs->reg_flags & RegVRex) != 0)
7200                     i.vrex |= REX_R;
7201                 }
7202             }
7203
7204           /* Now, if no memory operand has set i.rm.mode = 0, 1, 2 we
7205              must set it to 3 to indicate this is a register operand
7206              in the regmem field.  */
7207           if (!i.mem_operands)
7208             i.rm.mode = 3;
7209         }
7210
7211       /* Fill in i.rm.reg field with extension opcode (if any).  */
7212       if (i.tm.extension_opcode != None)
7213         i.rm.reg = i.tm.extension_opcode;
7214     }
7215   return default_seg;
7216 }
7217
7218 static void
7219 output_branch (void)
7220 {
7221   char *p;
7222   int size;
7223   int code16;
7224   int prefix;
7225   relax_substateT subtype;
7226   symbolS *sym;
7227   offsetT off;
7228
7229   code16 = flag_code == CODE_16BIT ? CODE16 : 0;
7230   size = i.disp_encoding == disp_encoding_32bit ? BIG : SMALL;
7231
7232   prefix = 0;
7233   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
7234     {
7235       prefix = 1;
7236       i.prefixes -= 1;
7237       code16 ^= CODE16;
7238     }
7239   /* Pentium4 branch hints.  */
7240   if (i.prefix[SEG_PREFIX] == CS_PREFIX_OPCODE /* not taken */
7241       || i.prefix[SEG_PREFIX] == DS_PREFIX_OPCODE /* taken */)
7242     {
7243       prefix++;
7244       i.prefixes--;
7245     }
7246   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
7247     {
7248       prefix++;
7249       i.prefixes--;
7250     }
7251
7252   /* BND prefixed jump.  */
7253   if (i.prefix[BND_PREFIX] != 0)
7254     {
7255       FRAG_APPEND_1_CHAR (i.prefix[BND_PREFIX]);
7256       i.prefixes -= 1;
7257     }
7258
7259   if (i.prefixes != 0 && !intel_syntax)
7260     as_warn (_("skipping prefixes on this instruction"));
7261
7262   /* It's always a symbol;  End frag & setup for relax.
7263      Make sure there is enough room in this frag for the largest
7264      instruction we may generate in md_convert_frag.  This is 2
7265      bytes for the opcode and room for the prefix and largest
7266      displacement.  */
7267   frag_grow (prefix + 2 + 4);
7268   /* Prefix and 1 opcode byte go in fr_fix.  */
7269   p = frag_more (prefix + 1);
7270   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
7271     *p++ = DATA_PREFIX_OPCODE;
7272   if (i.prefix[SEG_PREFIX] == CS_PREFIX_OPCODE
7273       || i.prefix[SEG_PREFIX] == DS_PREFIX_OPCODE)
7274     *p++ = i.prefix[SEG_PREFIX];
7275   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
7276     *p++ = i.prefix[REX_PREFIX];
7277   *p = i.tm.base_opcode;
7278
7279   if ((unsigned char) *p == JUMP_PC_RELATIVE)
7280     subtype = ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, size);
7281   else if (cpu_arch_flags.bitfield.cpui386)
7282     subtype = ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, size);
7283   else
7284     subtype = ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, size);
7285   subtype |= code16;
7286
7287   sym = i.op[0].disps->X_add_symbol;
7288   off = i.op[0].disps->X_add_number;
7289
7290   if (i.op[0].disps->X_op != O_constant
7291       && i.op[0].disps->X_op != O_symbol)
7292     {
7293       /* Handle complex expressions.  */
7294       sym = make_expr_symbol (i.op[0].disps);
7295       off = 0;
7296     }
7297
7298   /* 1 possible extra opcode + 4 byte displacement go in var part.
7299      Pass reloc in fr_var.  */
7300   frag_var (rs_machine_dependent, 5, i.reloc[0], subtype, sym, off, p);
7301 }
7302
7303 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
7304 /* Return TRUE iff PLT32 relocation should be used for branching to
7305    symbol S.  */
7306
7307 static bfd_boolean
7308 need_plt32_p (symbolS *s)
7309 {
7310   /* PLT32 relocation is ELF only.  */
7311   if (!IS_ELF)
7312     return FALSE;
7313
7314   /* Since there is no need to prepare for PLT branch on x86-64, we
7315      can generate R_X86_64_PLT32, instead of R_X86_64_PC32, which can
7316      be used as a marker for 32-bit PC-relative branches.  */
7317   if (!object_64bit)
7318     return FALSE;
7319
7320   /* Weak or undefined symbol need PLT32 relocation.  */
7321   if (S_IS_WEAK (s) || !S_IS_DEFINED (s))
7322     return TRUE;
7323
7324   /* Non-global symbol doesn't need PLT32 relocation.  */
7325   if (! S_IS_EXTERNAL (s))
7326     return FALSE;
7327
7328   /* Other global symbols need PLT32 relocation.  NB: Symbol with
7329      non-default visibilities are treated as normal global symbol
7330      so that PLT32 relocation can be used as a marker for 32-bit
7331      PC-relative branches.  It is useful for linker relaxation.  */
7332   return TRUE;
7333 }
7334 #endif
7335
7336 static void
7337 output_jump (void)
7338 {
7339   char *p;
7340   int size;
7341   fixS *fixP;
7342   bfd_reloc_code_real_type jump_reloc = i.reloc[0];
7343
7344   if (i.tm.opcode_modifier.jumpbyte)
7345     {
7346       /* This is a loop or jecxz type instruction.  */
7347       size = 1;
7348       if (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0)
7349         {
7350           FRAG_APPEND_1_CHAR (ADDR_PREFIX_OPCODE);
7351           i.prefixes -= 1;
7352         }
7353       /* Pentium4 branch hints.  */
7354       if (i.prefix[SEG_PREFIX] == CS_PREFIX_OPCODE /* not taken */
7355           || i.prefix[SEG_PREFIX] == DS_PREFIX_OPCODE /* taken */)
7356         {
7357           FRAG_APPEND_1_CHAR (i.prefix[SEG_PREFIX]);
7358           i.prefixes--;
7359         }
7360     }
7361   else
7362     {
7363       int code16;
7364
7365       code16 = 0;
7366       if (flag_code == CODE_16BIT)
7367         code16 = CODE16;
7368
7369       if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
7370         {
7371           FRAG_APPEND_1_CHAR (DATA_PREFIX_OPCODE);
7372           i.prefixes -= 1;
7373           code16 ^= CODE16;
7374         }
7375
7376       size = 4;
7377       if (code16)
7378         size = 2;
7379     }
7380
7381   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
7382     {
7383       FRAG_APPEND_1_CHAR (i.prefix[REX_PREFIX]);
7384       i.prefixes -= 1;
7385     }
7386
7387   /* BND prefixed jump.  */
7388   if (i.prefix[BND_PREFIX] != 0)
7389     {
7390       FRAG_APPEND_1_CHAR (i.prefix[BND_PREFIX]);
7391       i.prefixes -= 1;
7392     }
7393
7394   if (i.prefixes != 0 && !intel_syntax)
7395     as_warn (_("skipping prefixes on this instruction"));
7396
7397   p = frag_more (i.tm.opcode_length + size);
7398   switch (i.tm.opcode_length)
7399     {
7400     case 2:
7401       *p++ = i.tm.base_opcode >> 8;
7402       /* Fall through.  */
7403     case 1:
7404       *p++ = i.tm.base_opcode;
7405       break;
7406     default:
7407       abort ();
7408     }
7409
7410 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
7411   if (size == 4
7412       && jump_reloc == NO_RELOC
7413       && need_plt32_p (i.op[0].disps->X_add_symbol))
7414     jump_reloc = BFD_RELOC_X86_64_PLT32;
7415 #endif
7416
7417   jump_reloc = reloc (size, 1, 1, jump_reloc);
7418
7419   fixP = fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
7420                       i.op[0].disps, 1, jump_reloc);
7421
7422   /* All jumps handled here are signed, but don't use a signed limit
7423      check for 32 and 16 bit jumps as we want to allow wrap around at
7424      4G and 64k respectively.  */
7425   if (size == 1)
7426     fixP->fx_signed = 1;
7427 }
7428
7429 static void
7430 output_interseg_jump (void)
7431 {
7432   char *p;
7433   int size;
7434   int prefix;
7435   int code16;
7436
7437   code16 = 0;
7438   if (flag_code == CODE_16BIT)
7439     code16 = CODE16;
7440
7441   prefix = 0;
7442   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
7443     {
7444       prefix = 1;
7445       i.prefixes -= 1;
7446       code16 ^= CODE16;
7447     }
7448   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
7449     {
7450       prefix++;
7451       i.prefixes -= 1;
7452     }
7453
7454   size = 4;
7455   if (code16)
7456     size = 2;
7457
7458   if (i.prefixes != 0 && !intel_syntax)
7459     as_warn (_("skipping prefixes on this instruction"));
7460
7461   /* 1 opcode; 2 segment; offset  */
7462   p = frag_more (prefix + 1 + 2 + size);
7463
7464   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
7465     *p++ = DATA_PREFIX_OPCODE;
7466
7467   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
7468     *p++ = i.prefix[REX_PREFIX];
7469
7470   *p++ = i.tm.base_opcode;
7471   if (i.op[1].imms->X_op == O_constant)
7472     {
7473       offsetT n = i.op[1].imms->X_add_number;
7474
7475       if (size == 2
7476           && !fits_in_unsigned_word (n)
7477           && !fits_in_signed_word (n))
7478         {
7479           as_bad (_("16-bit jump out of range"));
7480           return;
7481         }
7482       md_number_to_chars (p, n, size);
7483     }
7484   else
7485     fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
7486                  i.op[1].imms, 0, reloc (size, 0, 0, i.reloc[1]));
7487   if (i.op[0].imms->X_op != O_constant)
7488     as_bad (_("can't handle non absolute segment in `%s'"),
7489             i.tm.name);
7490   md_number_to_chars (p + size, (valueT) i.op[0].imms->X_add_number, 2);
7491 }
7492
7493 static void
7494 output_insn (void)
7495 {
7496   fragS *insn_start_frag;
7497   offsetT insn_start_off;
7498
7499   /* Tie dwarf2 debug info to the address at the start of the insn.
7500      We can't do this after the insn has been output as the current
7501      frag may have been closed off.  eg. by frag_var.  */
7502   dwarf2_emit_insn (0);
7503
7504   insn_start_frag = frag_now;
7505   insn_start_off = frag_now_fix ();
7506
7507   /* Output jumps.  */
7508   if (i.tm.opcode_modifier.jump)
7509     output_branch ();
7510   else if (i.tm.opcode_modifier.jumpbyte
7511            || i.tm.opcode_modifier.jumpdword)
7512     output_jump ();
7513   else if (i.tm.opcode_modifier.jumpintersegment)
7514     output_interseg_jump ();
7515   else
7516     {
7517       /* Output normal instructions here.  */
7518       char *p;
7519       unsigned char *q;
7520       unsigned int j;
7521       unsigned int prefix;
7522
7523       if (avoid_fence
7524          && i.tm.base_opcode == 0xfae
7525          && i.operands == 1
7526          && i.imm_operands == 1
7527          && (i.op[0].imms->X_add_number == 0xe8
7528              || i.op[0].imms->X_add_number == 0xf0
7529              || i.op[0].imms->X_add_number == 0xf8))
7530         {
7531           /* Encode lfence, mfence, and sfence as
7532              f0 83 04 24 00   lock addl $0x0, (%{re}sp).  */
7533           offsetT val = 0x240483f0ULL;
7534           p = frag_more (5);
7535           md_number_to_chars (p, val, 5);
7536           return;
7537         }
7538
7539       /* Some processors fail on LOCK prefix. This options makes
7540          assembler ignore LOCK prefix and serves as a workaround.  */
7541       if (omit_lock_prefix)
7542         {
7543           if (i.tm.base_opcode == LOCK_PREFIX_OPCODE)
7544             return;
7545           i.prefix[LOCK_PREFIX] = 0;
7546         }
7547
7548       /* Since the VEX/EVEX prefix contains the implicit prefix, we
7549          don't need the explicit prefix.  */
7550       if (!i.tm.opcode_modifier.vex && !i.tm.opcode_modifier.evex)
7551         {
7552           switch (i.tm.opcode_length)
7553             {
7554             case 3:
7555               if (i.tm.base_opcode & 0xff000000)
7556                 {
7557                   prefix = (i.tm.base_opcode >> 24) & 0xff;
7558                   goto check_prefix;
7559                 }
7560               break;
7561             case 2:
7562               if ((i.tm.base_opcode & 0xff0000) != 0)
7563                 {
7564                   prefix = (i.tm.base_opcode >> 16) & 0xff;
7565                   if (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpupadlock)
7566                     {
7567 check_prefix:
7568                       if (prefix != REPE_PREFIX_OPCODE
7569                           || (i.prefix[REP_PREFIX]
7570                               != REPE_PREFIX_OPCODE))
7571                         add_prefix (prefix);
7572                     }
7573                   else
7574                     add_prefix (prefix);
7575                 }
7576               break;
7577             case 1:
7578               break;
7579             case 0:
7580               /* Check for pseudo prefixes.  */
7581               as_bad_where (insn_start_frag->fr_file,
7582                             insn_start_frag->fr_line,
7583                              _("pseudo prefix without instruction"));
7584               return;
7585             default:
7586               abort ();
7587             }
7588
7589 #if defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_ELF)
7590           /* For x32, add a dummy REX_OPCODE prefix for mov/add with
7591              R_X86_64_GOTTPOFF relocation so that linker can safely
7592              perform IE->LE optimization.  */
7593           if (x86_elf_abi == X86_64_X32_ABI
7594               && i.operands == 2
7595               && i.reloc[0] == BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF
7596               && i.prefix[REX_PREFIX] == 0)
7597             add_prefix (REX_OPCODE);
7598 #endif
7599
7600           /* The prefix bytes.  */
7601           for (j = ARRAY_SIZE (i.prefix), q = i.prefix; j > 0; j--, q++)
7602             if (*q)
7603               FRAG_APPEND_1_CHAR (*q);
7604         }
7605       else
7606         {
7607           for (j = 0, q = i.prefix; j < ARRAY_SIZE (i.prefix); j++, q++)
7608             if (*q)
7609               switch (j)
7610                 {
7611                 case REX_PREFIX:
7612                   /* REX byte is encoded in VEX prefix.  */
7613                   break;
7614                 case SEG_PREFIX:
7615                 case ADDR_PREFIX:
7616                   FRAG_APPEND_1_CHAR (*q);
7617                   break;
7618                 default:
7619                   /* There should be no other prefixes for instructions
7620                      with VEX prefix.  */
7621                   abort ();
7622                 }
7623
7624           /* For EVEX instructions i.vrex should become 0 after
7625              build_evex_prefix.  For VEX instructions upper 16 registers
7626              aren't available, so VREX should be 0.  */
7627           if (i.vrex)
7628             abort ();
7629           /* Now the VEX prefix.  */
7630           p = frag_more (i.vex.length);
7631           for (j = 0; j < i.vex.length; j++)
7632             p[j] = i.vex.bytes[j];
7633         }
7634
7635       /* Now the opcode; be careful about word order here!  */
7636       if (i.tm.opcode_length == 1)
7637         {
7638           FRAG_APPEND_1_CHAR (i.tm.base_opcode);
7639         }
7640       else
7641         {
7642           switch (i.tm.opcode_length)
7643             {
7644             case 4:
7645               p = frag_more (4);
7646               *p++ = (i.tm.base_opcode >> 24) & 0xff;
7647               *p++ = (i.tm.base_opcode >> 16) & 0xff;
7648               break;
7649             case 3:
7650               p = frag_more (3);
7651               *p++ = (i.tm.base_opcode >> 16) & 0xff;
7652               break;
7653             case 2:
7654               p = frag_more (2);
7655               break;
7656             default:
7657               abort ();
7658               break;
7659             }
7660
7661           /* Put out high byte first: can't use md_number_to_chars!  */
7662           *p++ = (i.tm.base_opcode >> 8) & 0xff;
7663           *p = i.tm.base_opcode & 0xff;
7664         }
7665
7666       /* Now the modrm byte and sib byte (if present).  */
7667       if (i.tm.opcode_modifier.modrm)
7668         {
7669           FRAG_APPEND_1_CHAR ((i.rm.regmem << 0
7670                                | i.rm.reg << 3
7671                                | i.rm.mode << 6));
7672           /* If i.rm.regmem == ESP (4)
7673              && i.rm.mode != (Register mode)
7674              && not 16 bit
7675              ==> need second modrm byte.  */
7676           if (i.rm.regmem == ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING
7677               && i.rm.mode != 3
7678               && !(i.base_reg && i.base_reg->reg_type.bitfield.word))
7679             FRAG_APPEND_1_CHAR ((i.sib.base << 0
7680                                  | i.sib.index << 3
7681                                  | i.sib.scale << 6));
7682         }
7683
7684       if (i.disp_operands)
7685         output_disp (insn_start_frag, insn_start_off);
7686
7687       if (i.imm_operands)
7688         output_imm (insn_start_frag, insn_start_off);
7689     }
7690
7691 #ifdef DEBUG386
7692   if (flag_debug)
7693     {
7694       pi ("" /*line*/, &i);
7695     }
7696 #endif /* DEBUG386  */
7697 }
7698
7699 /* Return the size of the displacement operand N.  */
7700
7701 static int
7702 disp_size (unsigned int n)
7703 {
7704   int size = 4;
7705
7706   if (i.types[n].bitfield.disp64)
7707     size = 8;
7708   else if (i.types[n].bitfield.disp8)
7709     size = 1;
7710   else if (i.types[n].bitfield.disp16)
7711     size = 2;
7712   return size;
7713 }
7714
7715 /* Return the size of the immediate operand N.  */
7716
7717 static int
7718 imm_size (unsigned int n)
7719 {
7720   int size = 4;
7721   if (i.types[n].bitfield.imm64)
7722     size = 8;
7723   else if (i.types[n].bitfield.imm8 || i.types[n].bitfield.imm8s)
7724     size = 1;
7725   else if (i.types[n].bitfield.imm16)
7726     size = 2;
7727   return size;
7728 }
7729
7730 static void
7731 output_disp (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
7732 {
7733   char *p;
7734   unsigned int n;
7735
7736   for (n = 0; n < i.operands; n++)
7737     {
7738       if (operand_type_check (i.types[n], disp))
7739         {
7740           if (i.op[n].disps->X_op == O_constant)
7741             {
7742               int size = disp_size (n);
7743               offsetT val = i.op[n].disps->X_add_number;
7744
7745               val = offset_in_range (val >> i.memshift, size);
7746               p = frag_more (size);
7747               md_number_to_chars (p, val, size);
7748             }
7749           else
7750             {
7751               enum bfd_reloc_code_real reloc_type;
7752               int size = disp_size (n);
7753               int sign = i.types[n].bitfield.disp32s;
7754               int pcrel = (i.flags[n] & Operand_PCrel) != 0;
7755               fixS *fixP;
7756
7757               /* We can't have 8 bit displacement here.  */
7758               gas_assert (!i.types[n].bitfield.disp8);
7759
7760               /* The PC relative address is computed relative
7761                  to the instruction boundary, so in case immediate
7762                  fields follows, we need to adjust the value.  */
7763               if (pcrel && i.imm_operands)
7764                 {
7765                   unsigned int n1;
7766                   int sz = 0;
7767
7768                   for (n1 = 0; n1 < i.operands; n1++)
7769                     if (operand_type_check (i.types[n1], imm))
7770                       {
7771                         /* Only one immediate is allowed for PC
7772                            relative address.  */
7773                         gas_assert (sz == 0);
7774                         sz = imm_size (n1);
7775                         i.op[n].disps->X_add_number -= sz;
7776                       }
7777                   /* We should find the immediate.  */
7778                   gas_assert (sz != 0);
7779                 }
7780
7781               p = frag_more (size);
7782               reloc_type = reloc (size, pcrel, sign, i.reloc[n]);
7783               if (GOT_symbol
7784                   && GOT_symbol == i.op[n].disps->X_add_symbol
7785                   && (((reloc_type == BFD_RELOC_32
7786                         || reloc_type == BFD_RELOC_X86_64_32S
7787                         || (reloc_type == BFD_RELOC_64
7788                             && object_64bit))
7789                        && (i.op[n].disps->X_op == O_symbol
7790                            || (i.op[n].disps->X_op == O_add
7791                                && ((symbol_get_value_expression
7792                                     (i.op[n].disps->X_op_symbol)->X_op)
7793                                    == O_subtract))))
7794                       || reloc_type == BFD_RELOC_32_PCREL))
7795                 {
7796                   offsetT add;
7797
7798                   if (insn_start_frag == frag_now)
7799                     add = (p - frag_now->fr_literal) - insn_start_off;
7800                   else
7801                     {
7802                       fragS *fr;
7803
7804                       add = insn_start_frag->fr_fix - insn_start_off;
7805                       for (fr = insn_start_frag->fr_next;
7806                            fr && fr != frag_now; fr = fr->fr_next)
7807                         add += fr->fr_fix;
7808                       add += p - frag_now->fr_literal;
7809                     }
7810
7811                   if (!object_64bit)
7812                     {
7813                       reloc_type = BFD_RELOC_386_GOTPC;
7814                       i.op[n].imms->X_add_number += add;
7815                     }
7816                   else if (reloc_type == BFD_RELOC_64)
7817                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
7818                   else
7819                     /* Don't do the adjustment for x86-64, as there
7820                        the pcrel addressing is relative to the _next_
7821                        insn, and that is taken care of in other code.  */
7822                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32;
7823                 }
7824               fixP = fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal,
7825                                   size, i.op[n].disps, pcrel,
7826                                   reloc_type);
7827               /* Check for "call/jmp *mem", "mov mem, %reg",
7828                  "test %reg, mem" and "binop mem, %reg" where binop
7829                  is one of adc, add, and, cmp, or, sbb, sub, xor
7830                  instructions.  Always generate R_386_GOT32X for
7831                  "sym*GOT" operand in 32-bit mode.  */
7832               if ((generate_relax_relocations
7833                    || (!object_64bit
7834                        && i.rm.mode == 0
7835                        && i.rm.regmem == 5))
7836                   && (i.rm.mode == 2
7837                       || (i.rm.mode == 0 && i.rm.regmem == 5))
7838                   && ((i.operands == 1
7839                        && i.tm.base_opcode == 0xff
7840                        && (i.rm.reg == 2 || i.rm.reg == 4))
7841                       || (i.operands == 2
7842                           && (i.tm.base_opcode == 0x8b
7843                               || i.tm.base_opcode == 0x85
7844                               || (i.tm.base_opcode & 0xc7) == 0x03))))
7845                 {
7846                   if (object_64bit)
7847                     {
7848                       fixP->fx_tcbit = i.rex != 0;
7849                       if (i.base_reg
7850                           && (i.base_reg->reg_num == RegRip
7851                               || i.base_reg->reg_num == RegEip))
7852                       fixP->fx_tcbit2 = 1;
7853                     }
7854                   else
7855                     fixP->fx_tcbit2 = 1;
7856                 }
7857             }
7858         }
7859     }
7860 }
7861
7862 static void
7863 output_imm (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
7864 {
7865   char *p;
7866   unsigned int n;
7867
7868   for (n = 0; n < i.operands; n++)
7869     {
7870       /* Skip SAE/RC Imm operand in EVEX.  They are already handled.  */
7871       if (i.rounding && (int) n == i.rounding->operand)
7872         continue;
7873
7874       if (operand_type_check (i.types[n], imm))
7875         {
7876           if (i.op[n].imms->X_op == O_constant)
7877             {
7878               int size = imm_size (n);
7879               offsetT val;
7880
7881               val = offset_in_range (i.op[n].imms->X_add_number,
7882                                      size);
7883               p = frag_more (size);
7884               md_number_to_chars (p, val, size);
7885             }
7886           else
7887             {
7888               /* Not absolute_section.
7889                  Need a 32-bit fixup (don't support 8bit
7890                  non-absolute imms).  Try to support other
7891                  sizes ...  */
7892               enum bfd_reloc_code_real reloc_type;
7893               int size = imm_size (n);
7894               int sign;
7895
7896               if (i.types[n].bitfield.imm32s
7897                   && (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
7898                       || (!i.suffix && i.tm.opcode_modifier.no_lsuf)))
7899                 sign = 1;
7900               else
7901                 sign = 0;
7902
7903               p = frag_more (size);
7904               reloc_type = reloc (size, 0, sign, i.reloc[n]);
7905
7906               /*   This is tough to explain.  We end up with this one if we
7907                * have operands that look like
7908                * "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+[.-.L284]".  The goal here is to
7909                * obtain the absolute address of the GOT, and it is strongly
7910                * preferable from a performance point of view to avoid using
7911                * a runtime relocation for this.  The actual sequence of
7912                * instructions often look something like:
7913                *
7914                *        call    .L66
7915                * .L66:
7916                *        popl    %ebx
7917                *        addl    $_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+[.-.L66],%ebx
7918                *
7919                *   The call and pop essentially return the absolute address
7920                * of the label .L66 and store it in %ebx.  The linker itself
7921                * will ultimately change the first operand of the addl so
7922                * that %ebx points to the GOT, but to keep things simple, the
7923                * .o file must have this operand set so that it generates not
7924                * the absolute address of .L66, but the absolute address of
7925                * itself.  This allows the linker itself simply treat a GOTPC
7926                * relocation as asking for a pcrel offset to the GOT to be
7927                * added in, and the addend of the relocation is stored in the
7928                * operand field for the instruction itself.
7929                *
7930                *   Our job here is to fix the operand so that it would add
7931                * the correct offset so that %ebx would point to itself.  The
7932                * thing that is tricky is that .-.L66 will point to the
7933                * beginning of the instruction, so we need to further modify
7934                * the operand so that it will point to itself.  There are
7935                * other cases where you have something like:
7936                *
7937                *        .long   $_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+[.-.L66]
7938                *
7939                * and here no correction would be required.  Internally in
7940                * the assembler we treat operands of this form as not being
7941                * pcrel since the '.' is explicitly mentioned, and I wonder
7942                * whether it would simplify matters to do it this way.  Who
7943                * knows.  In earlier versions of the PIC patches, the
7944                * pcrel_adjust field was used to store the correction, but
7945                * since the expression is not pcrel, I felt it would be
7946                * confusing to do it this way.  */
7947
7948               if ((reloc_type == BFD_RELOC_32
7949                    || reloc_type == BFD_RELOC_X86_64_32S
7950                    || reloc_type == BFD_RELOC_64)
7951                   && GOT_symbol
7952                   && GOT_symbol == i.op[n].imms->X_add_symbol
7953                   && (i.op[n].imms->X_op == O_symbol
7954                       || (i.op[n].imms->X_op == O_add
7955                           && ((symbol_get_value_expression
7956                                (i.op[n].imms->X_op_symbol)->X_op)
7957                               == O_subtract))))
7958                 {
7959                   offsetT add;
7960
7961                   if (insn_start_frag == frag_now)
7962                     add = (p - frag_now->fr_literal) - insn_start_off;
7963                   else
7964                     {
7965                       fragS *fr;
7966
7967                       add = insn_start_frag->fr_fix - insn_start_off;
7968                       for (fr = insn_start_frag->fr_next;
7969                            fr && fr != frag_now; fr = fr->fr_next)
7970                         add += fr->fr_fix;
7971                       add += p - frag_now->fr_literal;
7972                     }
7973
7974                   if (!object_64bit)
7975                     reloc_type = BFD_RELOC_386_GOTPC;
7976                   else if (size == 4)
7977                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32;
7978                   else if (size == 8)
7979                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
7980                   i.op[n].imms->X_add_number += add;
7981                 }
7982               fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
7983                            i.op[n].imms, 0, reloc_type);
7984             }
7985         }
7986     }
7987 }
7988 \f
7989 /* x86_cons_fix_new is called via the expression parsing code when a
7990    reloc is needed.  We use this hook to get the correct .got reloc.  */
7991 static int cons_sign = -1;
7992
7993 void
7994 x86_cons_fix_new (fragS *frag, unsigned int off, unsigned int len,
7995                   expressionS *exp, bfd_reloc_code_real_type r)
7996 {
7997   r = reloc (len, 0, cons_sign, r);
7998
7999 #ifdef TE_PE
8000   if (exp->X_op == O_secrel)
8001     {
8002       exp->X_op = O_symbol;
8003       r = BFD_RELOC_32_SECREL;
8004     }
8005 #endif
8006
8007   fix_new_exp (frag, off, len, exp, 0, r);
8008 }
8009
8010 /* Export the ABI address size for use by TC_ADDRESS_BYTES for the
8011    purpose of the `.dc.a' internal pseudo-op.  */
8012
8013 int
8014 x86_address_bytes (void)
8015 {
8016   if ((stdoutput->arch_info->mach & bfd_mach_x64_32))
8017     return 4;
8018   return stdoutput->arch_info->bits_per_address / 8;
8019 }
8020
8021 #if !(defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_MACH_O)) \
8022     || defined (LEX_AT)
8023 # define lex_got(reloc, adjust, types) NULL
8024 #else
8025 /* Parse operands of the form
8026    <symbol>@GOTOFF+<nnn>
8027    and similar .plt or .got references.
8028
8029    If we find one, set up the correct relocation in RELOC and copy the
8030    input string, minus the `@GOTOFF' into a malloc'd buffer for
8031    parsing by the calling routine.  Return this buffer, and if ADJUST
8032    is non-null set it to the length of the string we removed from the
8033    input line.  Otherwise return NULL.  */
8034 static char *
8035 lex_got (enum bfd_reloc_code_real *rel,
8036          int *adjust,
8037          i386_operand_type *types)
8038 {
8039   /* Some of the relocations depend on the size of what field is to
8040      be relocated.  But in our callers i386_immediate and i386_displacement
8041      we don't yet know the operand size (this will be set by insn
8042      matching).  Hence we record the word32 relocation here,
8043      and adjust the reloc according to the real size in reloc().  */
8044   static const struct {
8045     const char *str;
8046     int len;
8047     const enum bfd_reloc_code_real rel[2];
8048     const i386_operand_type types64;
8049   } gotrel[] = {
8050 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
8051     { STRING_COMMA_LEN ("SIZE"),      { BFD_RELOC_SIZE32,
8052                                         BFD_RELOC_SIZE32 },
8053       OPERAND_TYPE_IMM32_64 },
8054 #endif
8055     { STRING_COMMA_LEN ("PLTOFF"),   { _dummy_first_bfd_reloc_code_real,
8056                                        BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64 },
8057       OPERAND_TYPE_IMM64 },
8058     { STRING_COMMA_LEN ("PLT"),      { BFD_RELOC_386_PLT32,
8059                                        BFD_RELOC_X86_64_PLT32    },
8060       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
8061     { STRING_COMMA_LEN ("GOTPLT"),   { _dummy_first_bfd_reloc_code_real,
8062                                        BFD_RELOC_X86_64_GOTPLT64 },
8063       OPERAND_TYPE_IMM64_DISP64 },
8064     { STRING_COMMA_LEN ("GOTOFF"),   { BFD_RELOC_386_GOTOFF,
8065                                        BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64 },
8066       OPERAND_TYPE_IMM64_DISP64 },
8067     { STRING_COMMA_LEN ("GOTPCREL"), { _dummy_first_bfd_reloc_code_real,
8068                                        BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL },
8069       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
8070     { STRING_COMMA_LEN ("TLSGD"),    { BFD_RELOC_386_TLS_GD,
8071                                        BFD_RELOC_X86_64_TLSGD    },
8072       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
8073     { STRING_COMMA_LEN ("TLSLDM"),   { BFD_RELOC_386_TLS_LDM,
8074                                        _dummy_first_bfd_reloc_code_real },
8075       OPERAND_TYPE_NONE },
8076     { STRING_COMMA_LEN ("TLSLD"),    { _dummy_first_bfd_reloc_code_real,
8077                                        BFD_RELOC_X86_64_TLSLD    },
8078       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
8079     { STRING_COMMA_LEN ("GOTTPOFF"), { BFD_RELOC_386_TLS_IE_32,
8080                                        BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF },
8081       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
8082     { STRING_COMMA_LEN ("TPOFF"),    { BFD_RELOC_386_TLS_LE_32,
8083                                        BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32  },
8084       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32_64 },
8085     { STRING_COMMA_LEN ("NTPOFF"),   { BFD_RELOC_386_TLS_LE,
8086                                        _dummy_first_bfd_reloc_code_real },
8087       OPERAND_TYPE_NONE },
8088     { STRING_COMMA_LEN ("DTPOFF"),   { BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32,
8089                                        BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32 },
8090       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32_64 },
8091     { STRING_COMMA_LEN ("GOTNTPOFF"),{ BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE,
8092                                        _dummy_first_bfd_reloc_code_real },
8093       OPERAND_TYPE_NONE },
8094     { STRING_COMMA_LEN ("INDNTPOFF"),{ BFD_RELOC_386_TLS_IE,
8095                                        _dummy_first_bfd_reloc_code_real },
8096       OPERAND_TYPE_NONE },
8097     { STRING_COMMA_LEN ("GOT"),      { BFD_RELOC_386_GOT32,
8098                                        BFD_RELOC_X86_64_GOT32    },
8099       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32 },
8100     { STRING_COMMA_LEN ("TLSDESC"),  { BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC,
8101                                        BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC },
8102       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
8103     { STRING_COMMA_LEN ("TLSCALL"),  { BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL,
8104                                        BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL },
8105       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
8106   };
8107   char *cp;
8108   unsigned int j;
8109
8110 #if defined (OBJ_MAYBE_ELF)
8111   if (!IS_ELF)
8112     return NULL;
8113 #endif
8114
8115   for (cp = input_line_pointer; *cp != '@'; cp++)
8116     if (is_end_of_line[(unsigned char) *cp] || *cp == ',')
8117       return NULL;
8118
8119   for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (gotrel); j++)
8120     {
8121       int len = gotrel[j].len;
8122       if (strncasecmp (cp + 1, gotrel[j].str, len) == 0)
8123         {
8124           if (gotrel[j].rel[object_64bit] != 0)
8125             {
8126               int first, second;
8127               char *tmpbuf, *past_reloc;
8128
8129               *rel = gotrel[j].rel[object_64bit];
8130
8131               if (types)
8132                 {
8133                   if (flag_code != CODE_64BIT)
8134                     {
8135                       types->bitfield.imm32 = 1;
8136                       types->bitfield.disp32 = 1;
8137                     }
8138                   else
8139                     *types = gotrel[j].types64;
8140                 }
8141
8142               if (j != 0 && GOT_symbol == NULL)
8143                 GOT_symbol = symbol_find_or_make (GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME);
8144
8145               /* The length of the first part of our input line.  */
8146               first = cp - input_line_pointer;
8147
8148               /* The second part goes from after the reloc token until
8149                  (and including) an end_of_line char or comma.  */
8150               past_reloc = cp + 1 + len;
8151               cp = past_reloc;
8152               while (!is_end_of_line[(unsigned char) *cp] && *cp != ',')
8153                 ++cp;
8154               second = cp + 1 - past_reloc;
8155
8156               /* Allocate and copy string.  The trailing NUL shouldn't
8157                  be necessary, but be safe.  */
8158               tmpbuf = XNEWVEC (char, first + second + 2);
8159               memcpy (tmpbuf, input_line_pointer, first);
8160               if (second != 0 && *past_reloc != ' ')
8161                 /* Replace the relocation token with ' ', so that
8162                    errors like foo@GOTOFF1 will be detected.  */
8163                 tmpbuf[first++] = ' ';
8164               else
8165                 /* Increment length by 1 if the relocation token is
8166                    removed.  */
8167                 len++;
8168               if (adjust)
8169                 *adjust = len;
8170               memcpy (tmpbuf + first, past_reloc, second);
8171               tmpbuf[first + second] = '\0';
8172               return tmpbuf;
8173             }
8174
8175           as_bad (_("@%s reloc is not supported with %d-bit output format"),
8176                   gotrel[j].str, 1 << (5 + object_64bit));
8177           return NULL;
8178         }
8179     }
8180
8181   /* Might be a symbol version string.  Don't as_bad here.  */
8182   return NULL;
8183 }
8184 #endif
8185
8186 #ifdef TE_PE
8187 #ifdef lex_got
8188 #undef lex_got
8189 #endif
8190 /* Parse operands of the form
8191    <symbol>@SECREL32+<nnn>
8192
8193    If we find one, set up the correct relocation in RELOC and copy the
8194    input string, minus the `@SECREL32' into a malloc'd buffer for
8195    parsing by the calling routine.  Return this buffer, and if ADJUST
8196    is non-null set it to the length of the string we removed from the
8197    input line.  Otherwise return NULL.
8198
8199    This function is copied from the ELF version above adjusted for PE targets.  */
8200
8201 static char *
8202 lex_got (enum bfd_reloc_code_real *rel ATTRIBUTE_UNUSED,
8203          int *adjust ATTRIBUTE_UNUSED,
8204          i386_operand_type *types)
8205 {
8206   static const struct
8207   {
8208     const char *str;
8209     int len;
8210     const enum bfd_reloc_code_real rel[2];
8211     const i386_operand_type types64;
8212   }
8213   gotrel[] =
8214   {
8215     { STRING_COMMA_LEN ("SECREL32"),    { BFD_RELOC_32_SECREL,
8216                                           BFD_RELOC_32_SECREL },
8217       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32_64 },
8218   };
8219
8220   char *cp;
8221   unsigned j;
8222
8223   for (cp = input_line_pointer; *cp != '@'; cp++)
8224     if (is_end_of_line[(unsigned char) *cp] || *cp == ',')
8225       return NULL;
8226
8227   for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (gotrel); j++)
8228     {
8229       int len = gotrel[j].len;
8230
8231       if (strncasecmp (cp + 1, gotrel[j].str, len) == 0)
8232         {
8233           if (gotrel[j].rel[object_64bit] != 0)
8234             {
8235               int first, second;
8236               char *tmpbuf, *past_reloc;
8237
8238               *rel = gotrel[j].rel[object_64bit];
8239               if (adjust)
8240                 *adjust = len;
8241
8242               if (types)
8243                 {
8244                   if (flag_code != CODE_64BIT)
8245                     {
8246                       types->bitfield.imm32 = 1;
8247                       types->bitfield.disp32 = 1;
8248                     }
8249                   else
8250                     *types = gotrel[j].types64;
8251                 }
8252
8253               /* The length of the first part of our input line.  */
8254               first = cp - input_line_pointer;
8255
8256               /* The second part goes from after the reloc token until
8257                  (and including) an end_of_line char or comma.  */
8258               past_reloc = cp + 1 + len;
8259               cp = past_reloc;
8260               while (!is_end_of_line[(unsigned char) *cp] && *cp != ',')
8261                 ++cp;
8262               second = cp + 1 - past_reloc;
8263
8264               /* Allocate and copy string.  The trailing NUL shouldn't
8265                  be necessary, but be safe.  */
8266               tmpbuf = XNEWVEC (char, first + second + 2);
8267               memcpy (tmpbuf, input_line_pointer, first);
8268               if (second != 0 && *past_reloc != ' ')
8269                 /* Replace the relocation token with ' ', so that
8270                    errors like foo@SECLREL321 will be detected.  */
8271                 tmpbuf[first++] = ' ';
8272               memcpy (tmpbuf + first, past_reloc, second);
8273               tmpbuf[first + second] = '\0';
8274               return tmpbuf;
8275             }
8276
8277           as_bad (_("@%s reloc is not supported with %d-bit output format"),
8278                   gotrel[j].str, 1 << (5 + object_64bit));
8279           return NULL;
8280         }
8281     }
8282
8283   /* Might be a symbol version string.  Don't as_bad here.  */
8284   return NULL;
8285 }
8286
8287 #endif /* TE_PE */
8288
8289 bfd_reloc_code_real_type
8290 x86_cons (expressionS *exp, int size)
8291 {
8292   bfd_reloc_code_real_type got_reloc = NO_RELOC;
8293
8294   intel_syntax = -intel_syntax;
8295
8296   exp->X_md = 0;
8297   if (size == 4 || (object_64bit && size == 8))
8298     {
8299       /* Handle @GOTOFF and the like in an expression.  */
8300       char *save;
8301       char *gotfree_input_line;
8302       int adjust = 0;
8303
8304       save = input_line_pointer;
8305       gotfree_input_line = lex_got (&got_reloc, &adjust, NULL);
8306       if (gotfree_input_line)
8307         input_line_pointer = gotfree_input_line;
8308
8309       expression (exp);
8310
8311       if (gotfree_input_line)
8312         {
8313           /* expression () has merrily parsed up to the end of line,
8314              or a comma - in the wrong buffer.  Transfer how far
8315              input_line_pointer has moved to the right buffer.  */
8316           input_line_pointer = (save
8317                                 + (input_line_pointer - gotfree_input_line)
8318                                 + adjust);
8319           free (gotfree_input_line);
8320           if (exp->X_op == O_constant
8321               || exp->X_op == O_absent
8322               || exp->X_op == O_illegal
8323               || exp->X_op == O_register
8324               || exp->X_op == O_big)
8325             {
8326               char c = *input_line_pointer;
8327               *input_line_pointer = 0;
8328               as_bad (_("missing or invalid expression `%s'"), save);
8329               *input_line_pointer = c;
8330             }
8331         }
8332     }
8333   else
8334     expression (exp);
8335
8336   intel_syntax = -intel_syntax;
8337
8338   if (intel_syntax)
8339     i386_intel_simplify (exp);
8340
8341   return got_reloc;
8342 }
8343
8344 static void
8345 signed_cons (int size)
8346 {
8347   if (flag_code == CODE_64BIT)
8348     cons_sign = 1;
8349   cons (size);
8350   cons_sign = -1;
8351 }
8352
8353 #ifdef TE_PE
8354 static void
8355 pe_directive_secrel (int dummy ATTRIBUTE_UNUSED)
8356 {
8357   expressionS exp;
8358
8359   do
8360     {
8361       expression (&exp);
8362       if (exp.X_op == O_symbol)
8363         exp.X_op = O_secrel;
8364
8365       emit_expr (&exp, 4);
8366     }
8367   while (*input_line_pointer++ == ',');
8368
8369   input_line_pointer--;
8370   demand_empty_rest_of_line ();
8371 }
8372 #endif
8373
8374 /* Handle Vector operations.  */
8375
8376 static char *
8377 check_VecOperations (char *op_string, char *op_end)
8378 {
8379   const reg_entry *mask;
8380   const char *saved;
8381   char *end_op;
8382
8383   while (*op_string
8384          && (op_end == NULL || op_string < op_end))
8385     {
8386       saved = op_string;
8387       if (*op_string == '{')
8388         {
8389           op_string++;
8390
8391           /* Check broadcasts.  */
8392           if (strncmp (op_string, "1to", 3) == 0)
8393             {
8394               int bcst_type;
8395
8396               if (i.broadcast)
8397                 goto duplicated_vec_op;
8398
8399               op_string += 3;
8400               if (*op_string == '8')
8401                 bcst_type = BROADCAST_1TO8;
8402               else if (*op_string == '4')
8403                 bcst_type = BROADCAST_1TO4;
8404               else if (*op_string == '2')
8405                 bcst_type = BROADCAST_1TO2;
8406               else if (*op_string == '1'
8407                        && *(op_string+1) == '6')
8408                 {
8409                   bcst_type = BROADCAST_1TO16;
8410                   op_string++;
8411                 }
8412               else
8413                 {
8414                   as_bad (_("Unsupported broadcast: `%s'"), saved);
8415                   return NULL;
8416                 }
8417               op_string++;
8418
8419               broadcast_op.type = bcst_type;
8420               broadcast_op.operand = this_operand;
8421               i.broadcast = &broadcast_op;
8422             }
8423           /* Check masking operation.  */
8424           else if ((mask = parse_register (op_string, &end_op)) != NULL)
8425             {
8426               /* k0 can't be used for write mask.  */
8427               if (!mask->reg_type.bitfield.regmask || mask->reg_num == 0)
8428                 {
8429                   as_bad (_("`%s%s' can't be used for write mask"),
8430                           register_prefix, mask->reg_name);
8431                   return NULL;
8432                 }
8433
8434               if (!i.mask)
8435                 {
8436                   mask_op.mask = mask;
8437                   mask_op.zeroing = 0;
8438                   mask_op.operand = this_operand;
8439                   i.mask = &mask_op;
8440                 }
8441               else
8442                 {
8443                   if (i.mask->mask)
8444                     goto duplicated_vec_op;
8445
8446                   i.mask->mask = mask;
8447
8448                   /* Only "{z}" is allowed here.  No need to check
8449                      zeroing mask explicitly.  */
8450                   if (i.mask->operand != this_operand)
8451                     {
8452                       as_bad (_("invalid write mask `%s'"), saved);
8453                       return NULL;
8454                     }
8455                 }
8456
8457               op_string = end_op;
8458             }
8459           /* Check zeroing-flag for masking operation.  */
8460           else if (*op_string == 'z')
8461             {
8462               if (!i.mask)
8463                 {
8464                   mask_op.mask = NULL;
8465                   mask_op.zeroing = 1;
8466                   mask_op.operand = this_operand;
8467                   i.mask = &mask_op;
8468                 }
8469               else
8470                 {
8471                   if (i.mask->zeroing)
8472                     {
8473                     duplicated_vec_op:
8474                       as_bad (_("duplicated `%s'"), saved);
8475                       return NULL;
8476                     }
8477
8478                   i.mask->zeroing = 1;
8479
8480                   /* Only "{%k}" is allowed here.  No need to check mask
8481                      register explicitly.  */
8482                   if (i.mask->operand != this_operand)
8483                     {
8484                       as_bad (_("invalid zeroing-masking `%s'"),
8485                               saved);
8486                       return NULL;
8487                     }
8488                 }
8489
8490               op_string++;
8491             }
8492           else
8493             goto unknown_vec_op;
8494
8495           if (*op_string != '}')
8496             {
8497               as_bad (_("missing `}' in `%s'"), saved);
8498               return NULL;
8499             }
8500           op_string++;
8501           continue;
8502         }
8503     unknown_vec_op:
8504       /* We don't know this one.  */
8505       as_bad (_("unknown vector operation: `%s'"), saved);
8506       return NULL;
8507     }
8508
8509   if (i.mask && i.mask->zeroing && !i.mask->mask)
8510     {
8511       as_bad (_("zeroing-masking only allowed with write mask"));
8512       return NULL;
8513     }
8514
8515   return op_string;
8516 }
8517
8518 static int
8519 i386_immediate (char *imm_start)
8520 {
8521   char *save_input_line_pointer;
8522   char *gotfree_input_line;
8523   segT exp_seg = 0;
8524   expressionS *exp;
8525   i386_operand_type types;
8526
8527   operand_type_set (&types, ~0);
8528
8529   if (i.imm_operands == MAX_IMMEDIATE_OPERANDS)
8530     {
8531       as_bad (_("at most %d immediate operands are allowed"),
8532               MAX_IMMEDIATE_OPERANDS);
8533       return 0;
8534     }
8535
8536   exp = &im_expressions[i.imm_operands++];
8537   i.op[this_operand].imms = exp;
8538
8539   if (is_space_char (*imm_start))
8540     ++imm_start;
8541
8542   save_input_line_pointer = input_line_pointer;
8543   input_line_pointer = imm_start;
8544
8545   gotfree_input_line = lex_got (&i.reloc[this_operand], NULL, &types);
8546   if (gotfree_input_line)
8547     input_line_pointer = gotfree_input_line;
8548
8549   exp_seg = expression (exp);
8550
8551   SKIP_WHITESPACE ();
8552
8553   /* Handle vector operations.  */
8554   if (*input_line_pointer == '{')
8555     {
8556       input_line_pointer = check_VecOperations (input_line_pointer,
8557                                                 NULL);
8558       if (input_line_pointer == NULL)
8559         return 0;
8560     }
8561
8562   if (*input_line_pointer)
8563     as_bad (_("junk `%s' after expression"), input_line_pointer);
8564
8565   input_line_pointer = save_input_line_pointer;
8566   if (gotfree_input_line)
8567     {
8568       free (gotfree_input_line);
8569
8570       if (exp->X_op == O_constant || exp->X_op == O_register)
8571         exp->X_op = O_illegal;
8572     }
8573
8574   return i386_finalize_immediate (exp_seg, exp, types, imm_start);
8575 }
8576
8577 static int
8578 i386_finalize_immediate (segT exp_seg ATTRIBUTE_UNUSED, expressionS *exp,
8579                          i386_operand_type types, const char *imm_start)
8580 {
8581   if (exp->X_op == O_absent || exp->X_op == O_illegal || exp->X_op == O_big)
8582     {
8583       if (imm_start)
8584         as_bad (_("missing or invalid immediate expression `%s'"),
8585                 imm_start);
8586       return 0;
8587     }
8588   else if (exp->X_op == O_constant)
8589     {
8590       /* Size it properly later.  */
8591       i.types[this_operand].bitfield.imm64 = 1;
8592       /* If not 64bit, sign extend val.  */
8593       if (flag_code != CODE_64BIT
8594           && (exp->X_add_number & ~(((addressT) 2 << 31) - 1)) == 0)
8595         exp->X_add_number
8596           = (exp->X_add_number ^ ((addressT) 1 << 31)) - ((addressT) 1 << 31);
8597     }
8598 #if (defined (OBJ_AOUT) || defined (OBJ_MAYBE_AOUT))
8599   else if (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_aout_flavour
8600            && exp_seg != absolute_section
8601            && exp_seg != text_section
8602            && exp_seg != data_section
8603            && exp_seg != bss_section
8604            && exp_seg != undefined_section
8605            && !bfd_is_com_section (exp_seg))
8606     {
8607       as_bad (_("unimplemented segment %s in operand"), exp_seg->name);
8608       return 0;
8609     }
8610 #endif
8611   else if (!intel_syntax && exp_seg == reg_section)
8612     {
8613       if (imm_start)
8614         as_bad (_("illegal immediate register operand %s"), imm_start);
8615       return 0;
8616     }
8617   else
8618     {
8619       /* This is an address.  The size of the address will be
8620          determined later, depending on destination register,
8621          suffix, or the default for the section.  */
8622       i.types[this_operand].bitfield.imm8 = 1;
8623       i.types[this_operand].bitfield.imm16 = 1;
8624       i.types[this_operand].bitfield.imm32 = 1;
8625       i.types[this_operand].bitfield.imm32s = 1;
8626       i.types[this_operand].bitfield.imm64 = 1;
8627       i.types[this_operand] = operand_type_and (i.types[this_operand],
8628                                                 types);
8629     }
8630
8631   return 1;
8632 }
8633
8634 static char *
8635 i386_scale (char *scale)
8636 {
8637   offsetT val;
8638   char *save = input_line_pointer;
8639
8640   input_line_pointer = scale;
8641   val = get_absolute_expression ();
8642
8643   switch (val)
8644     {
8645     case 1:
8646       i.log2_scale_factor = 0;
8647       break;
8648     case 2:
8649       i.log2_scale_factor = 1;
8650       break;
8651     case 4:
8652       i.log2_scale_factor = 2;
8653       break;
8654     case 8:
8655       i.log2_scale_factor = 3;
8656       break;
8657     default:
8658       {
8659         char sep = *input_line_pointer;
8660
8661         *input_line_pointer = '\0';
8662         as_bad (_("expecting scale factor of 1, 2, 4, or 8: got `%s'"),
8663                 scale);
8664         *input_line_pointer = sep;
8665         input_line_pointer = save;
8666         return NULL;
8667       }
8668     }
8669   if (i.log2_scale_factor != 0 && i.index_reg == 0)
8670     {
8671       as_warn (_("scale factor of %d without an index register"),
8672                1 << i.log2_scale_factor);
8673       i.log2_scale_factor = 0;
8674     }
8675   scale = input_line_pointer;
8676   input_line_pointer = save;
8677   return scale;
8678 }
8679
8680 static int
8681 i386_displacement (char *disp_start, char *disp_end)
8682 {
8683   expressionS *exp;
8684   segT exp_seg = 0;
8685   char *save_input_line_pointer;
8686   char *gotfree_input_line;
8687   int override;
8688   i386_operand_type bigdisp, types = anydisp;
8689   int ret;
8690
8691   if (i.disp_operands == MAX_MEMORY_OPERANDS)
8692     {
8693       as_bad (_("at most %d displacement operands are allowed"),
8694               MAX_MEMORY_OPERANDS);
8695       return 0;
8696     }
8697
8698   operand_type_set (&bigdisp, 0);
8699   if ((i.types[this_operand].bitfield.jumpabsolute)
8700       || (!current_templates->start->opcode_modifier.jump
8701           && !current_templates->start->opcode_modifier.jumpdword))
8702     {
8703       bigdisp.bitfield.disp32 = 1;
8704       override = (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0);
8705       if (flag_code == CODE_64BIT)
8706         {
8707           if (!override)
8708             {
8709               bigdisp.bitfield.disp32s = 1;
8710               bigdisp.bitfield.disp64 = 1;
8711             }
8712         }
8713       else if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ override)
8714         {
8715           bigdisp.bitfield.disp32 = 0;
8716           bigdisp.bitfield.disp16 = 1;
8717         }
8718     }
8719   else
8720     {
8721       /* For PC-relative branches, the width of the displacement
8722          is dependent upon data size, not address size.  */
8723       override = (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0);
8724       if (flag_code == CODE_64BIT)
8725         {
8726           if (override || i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX)
8727             bigdisp.bitfield.disp16 = 1;
8728           else
8729             {
8730               bigdisp.bitfield.disp32 = 1;
8731               bigdisp.bitfield.disp32s = 1;
8732             }
8733         }
8734       else
8735         {
8736           if (!override)
8737             override = (i.suffix == (flag_code != CODE_16BIT
8738                                      ? WORD_MNEM_SUFFIX
8739                                      : LONG_MNEM_SUFFIX));
8740           bigdisp.bitfield.disp32 = 1;
8741           if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ override)
8742             {
8743               bigdisp.bitfield.disp32 = 0;
8744               bigdisp.bitfield.disp16 = 1;
8745             }
8746         }
8747     }
8748   i.types[this_operand] = operand_type_or (i.types[this_operand],
8749                                            bigdisp);
8750
8751   exp = &disp_expressions[i.disp_operands];
8752   i.op[this_operand].disps = exp;
8753   i.disp_operands++;
8754   save_input_line_pointer = input_line_pointer;
8755   input_line_pointer = disp_start;
8756   END_STRING_AND_SAVE (disp_end);
8757
8758 #ifndef GCC_ASM_O_HACK
8759 #define GCC_ASM_O_HACK 0
8760 #endif
8761 #if GCC_ASM_O_HACK
8762   END_STRING_AND_SAVE (disp_end + 1);
8763   if (i.types[this_operand].bitfield.baseIndex
8764       && displacement_string_end[-1] == '+')
8765     {
8766       /* This hack is to avoid a warning when using the "o"
8767          constraint within gcc asm statements.
8768          For instance:
8769
8770          #define _set_tssldt_desc(n,addr,limit,type) \
8771          __asm__ __volatile__ ( \
8772          "movw %w2,%0\n\t" \
8773          "movw %w1,2+%0\n\t" \
8774          "rorl $16,%1\n\t" \
8775          "movb %b1,4+%0\n\t" \
8776          "movb %4,5+%0\n\t" \
8777          "movb $0,6+%0\n\t" \
8778          "movb %h1,7+%0\n\t" \
8779          "rorl $16,%1" \
8780          : "=o"(*(n)) : "q" (addr), "ri"(limit), "i"(type))
8781
8782          This works great except that the output assembler ends
8783          up looking a bit weird if it turns out that there is
8784          no offset.  You end up producing code that looks like:
8785
8786          #APP
8787          movw $235,(%eax)
8788          movw %dx,2+(%eax)
8789          rorl $16,%edx
8790          movb %dl,4+(%eax)
8791          movb $137,5+(%eax)
8792          movb $0,6+(%eax)
8793          movb %dh,7+(%eax)
8794          rorl $16,%edx
8795          #NO_APP
8796
8797          So here we provide the missing zero.  */
8798
8799       *displacement_string_end = '0';
8800     }
8801 #endif
8802   gotfree_input_line = lex_got (&i.reloc[this_operand], NULL, &types);
8803   if (gotfree_input_line)
8804     input_line_pointer = gotfree_input_line;
8805
8806   exp_seg = expression (exp);
8807
8808   SKIP_WHITESPACE ();
8809   if (*input_line_pointer)
8810     as_bad (_("junk `%s' after expression"), input_line_pointer);
8811 #if GCC_ASM_O_HACK
8812   RESTORE_END_STRING (disp_end + 1);
8813 #endif
8814   input_line_pointer = save_input_line_pointer;
8815   if (gotfree_input_line)
8816     {
8817       free (gotfree_input_line);
8818
8819       if (exp->X_op == O_constant || exp->X_op == O_register)
8820         exp->X_op = O_illegal;
8821     }
8822
8823   ret = i386_finalize_displacement (exp_seg, exp, types, disp_start);
8824
8825   RESTORE_END_STRING (disp_end);
8826
8827   return ret;
8828 }
8829
8830 static int
8831 i386_finalize_displacement (segT exp_seg ATTRIBUTE_UNUSED, expressionS *exp,
8832                             i386_operand_type types, const char *disp_start)
8833 {
8834   i386_operand_type bigdisp;
8835   int ret = 1;
8836
8837   /* We do this to make sure that the section symbol is in
8838      the symbol table.  We will ultimately change the relocation
8839      to be relative to the beginning of the section.  */
8840   if (i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_386_GOTOFF
8841       || i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL
8842       || i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64)
8843     {
8844       if (exp->X_op != O_symbol)
8845         goto inv_disp;
8846
8847       if (S_IS_LOCAL (exp->X_add_symbol)
8848           && S_GET_SEGMENT (exp->X_add_symbol) != undefined_section
8849           && S_GET_SEGMENT (exp->X_add_symbol) != expr_section)
8850         section_symbol (S_GET_SEGMENT (exp->X_add_symbol));
8851       exp->X_op = O_subtract;
8852       exp->X_op_symbol = GOT_symbol;
8853       if (i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL)
8854         i.reloc[this_operand] = BFD_RELOC_32_PCREL;
8855       else if (i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64)
8856         i.reloc[this_operand] = BFD_RELOC_64;
8857       else
8858         i.reloc[this_operand] = BFD_RELOC_32;
8859     }
8860
8861   else if (exp->X_op == O_absent
8862            || exp->X_op == O_illegal
8863            || exp->X_op == O_big)
8864     {
8865     inv_disp:
8866       as_bad (_("missing or invalid displacement expression `%s'"),
8867               disp_start);
8868       ret = 0;
8869     }
8870
8871   else if (flag_code == CODE_64BIT
8872            && !i.prefix[ADDR_PREFIX]
8873            && exp->X_op == O_constant)
8874     {
8875       /* Since displacement is signed extended to 64bit, don't allow
8876          disp32 and turn off disp32s if they are out of range.  */
8877       i.types[this_operand].bitfield.disp32 = 0;
8878       if (!fits_in_signed_long (exp->X_add_number))
8879         {
8880           i.types[this_operand].bitfield.disp32s = 0;
8881           if (i.types[this_operand].bitfield.baseindex)
8882             {
8883               as_bad (_("0x%lx out range of signed 32bit displacement"),
8884                       (long) exp->X_add_number);
8885               ret = 0;
8886             }
8887         }
8888     }
8889
8890 #if (defined (OBJ_AOUT) || defined (OBJ_MAYBE_AOUT))
8891   else if (exp->X_op != O_constant
8892            && OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_aout_flavour
8893            && exp_seg != absolute_section
8894            && exp_seg != text_section
8895            && exp_seg != data_section
8896            && exp_seg != bss_section
8897            && exp_seg != undefined_section
8898            && !bfd_is_com_section (exp_seg))
8899     {
8900       as_bad (_("unimplemented segment %s in operand"), exp_seg->name);
8901       ret = 0;
8902     }
8903 #endif
8904
8905   /* Check if this is a displacement only operand.  */
8906   bigdisp = i.types[this_operand];
8907   bigdisp.bitfield.disp8 = 0;
8908   bigdisp.bitfield.disp16 = 0;
8909   bigdisp.bitfield.disp32 = 0;
8910   bigdisp.bitfield.disp32s = 0;
8911   bigdisp.bitfield.disp64 = 0;
8912   if (operand_type_all_zero (&bigdisp))
8913     i.types[this_operand] = operand_type_and (i.types[this_operand],
8914                                               types);
8915
8916   return ret;
8917 }
8918
8919 /* Return the active addressing mode, taking address override and
8920    registers forming the address into consideration.  Update the
8921    address override prefix if necessary.  */
8922
8923 static enum flag_code
8924 i386_addressing_mode (void)
8925 {
8926   enum flag_code addr_mode;
8927
8928   if (i.prefix[ADDR_PREFIX])
8929     addr_mode = flag_code == CODE_32BIT ? CODE_16BIT : CODE_32BIT;
8930   else
8931     {
8932       addr_mode = flag_code;
8933
8934 #if INFER_ADDR_PREFIX
8935       if (i.mem_operands == 0)
8936         {
8937           /* Infer address prefix from the first memory operand.  */
8938           const reg_entry *addr_reg = i.base_reg;
8939
8940           if (addr_reg == NULL)
8941             addr_reg = i.index_reg;
8942
8943           if (addr_reg)
8944             {
8945               if (addr_reg->reg_num == RegEip
8946                   || addr_reg->reg_num == RegEiz
8947                   || addr_reg->reg_type.bitfield.dword)
8948                 addr_mode = CODE_32BIT;
8949               else if (flag_code != CODE_64BIT
8950                        && addr_reg->reg_type.bitfield.word)
8951                 addr_mode = CODE_16BIT;
8952
8953               if (addr_mode != flag_code)
8954                 {
8955                   i.prefix[ADDR_PREFIX] = ADDR_PREFIX_OPCODE;
8956                   i.prefixes += 1;
8957                   /* Change the size of any displacement too.  At most one
8958                      of Disp16 or Disp32 is set.
8959                      FIXME.  There doesn't seem to be any real need for
8960                      separate Disp16 and Disp32 flags.  The same goes for
8961                      Imm16 and Imm32.  Removing them would probably clean
8962                      up the code quite a lot.  */
8963                   if (flag_code != CODE_64BIT
8964                       && (i.types[this_operand].bitfield.disp16
8965                           || i.types[this_operand].bitfield.disp32))
8966                     i.types[this_operand]
8967                       = operand_type_xor (i.types[this_operand], disp16_32);
8968                 }
8969             }
8970         }
8971 #endif
8972     }
8973
8974   return addr_mode;
8975 }
8976
8977 /* Make sure the memory operand we've been dealt is valid.
8978    Return 1 on success, 0 on a failure.  */
8979
8980 static int
8981 i386_index_check (const char *operand_string)
8982 {
8983   const char *kind = "base/index";
8984   enum flag_code addr_mode = i386_addressing_mode ();
8985
8986   if (current_templates->start->opcode_modifier.isstring
8987       && !current_templates->start->opcode_modifier.immext
8988       && (current_templates->end[-1].opcode_modifier.isstring
8989           || i.mem_operands))
8990     {
8991       /* Memory operands of string insns are special in that they only allow
8992          a single register (rDI, rSI, or rBX) as their memory address.  */
8993       const reg_entry *expected_reg;
8994       static const char *di_si[][2] =
8995         {
8996           { "esi", "edi" },
8997           { "si", "di" },
8998           { "rsi", "rdi" }
8999         };
9000       static const char *bx[] = { "ebx", "bx", "rbx" };
9001
9002       kind = "string address";
9003
9004       if (current_templates->start->opcode_modifier.repprefixok)
9005         {
9006           i386_operand_type type = current_templates->end[-1].operand_types[0];
9007
9008           if (!type.bitfield.baseindex
9009               || ((!i.mem_operands != !intel_syntax)
9010                   && current_templates->end[-1].operand_types[1]
9011                      .bitfield.baseindex))
9012             type = current_templates->end[-1].operand_types[1];
9013           expected_reg = hash_find (reg_hash,
9014                                     di_si[addr_mode][type.bitfield.esseg]);
9015
9016         }
9017       else
9018         expected_reg = hash_find (reg_hash, bx[addr_mode]);
9019
9020       if (i.base_reg != expected_reg
9021           || i.index_reg
9022           || operand_type_check (i.types[this_operand], disp))
9023         {
9024           /* The second memory operand must have the same size as
9025              the first one.  */
9026           if (i.mem_operands
9027               && i.base_reg
9028               && !((addr_mode == CODE_64BIT
9029                     && i.base_reg->reg_type.bitfield.qword)
9030                    || (addr_mode == CODE_32BIT
9031                        ? i.base_reg->reg_type.bitfield.dword
9032                        : i.base_reg->reg_type.bitfield.word)))
9033             goto bad_address;
9034
9035           as_warn (_("`%s' is not valid here (expected `%c%s%s%c')"),
9036                    operand_string,
9037                    intel_syntax ? '[' : '(',
9038                    register_prefix,
9039                    expected_reg->reg_name,
9040                    intel_syntax ? ']' : ')');
9041           return 1;
9042         }
9043       else
9044         return 1;
9045
9046 bad_address:
9047       as_bad (_("`%s' is not a valid %s expression"),
9048               operand_string, kind);
9049       return 0;
9050     }
9051   else
9052     {
9053       if (addr_mode != CODE_16BIT)
9054         {
9055           /* 32-bit/64-bit checks.  */
9056           if ((i.base_reg
9057                && (addr_mode == CODE_64BIT
9058                    ? !i.base_reg->reg_type.bitfield.qword
9059                    : !i.base_reg->reg_type.bitfield.dword)
9060                && (i.index_reg
9061                    || (i.base_reg->reg_num
9062                        != (addr_mode == CODE_64BIT ? RegRip : RegEip))))
9063               || (i.index_reg
9064                   && !i.index_reg->reg_type.bitfield.xmmword
9065                   && !i.index_reg->reg_type.bitfield.ymmword
9066                   && !i.index_reg->reg_type.bitfield.zmmword
9067                   && ((addr_mode == CODE_64BIT
9068                        ? !(i.index_reg->reg_type.bitfield.qword
9069                            || i.index_reg->reg_num == RegRiz)
9070                        : !(i.index_reg->reg_type.bitfield.dword
9071                            || i.index_reg->reg_num == RegEiz))
9072                       || !i.index_reg->reg_type.bitfield.baseindex)))
9073             goto bad_address;
9074
9075           /* bndmk, bndldx, and bndstx have special restrictions. */
9076           if (current_templates->start->base_opcode == 0xf30f1b
9077               || (current_templates->start->base_opcode & ~1) == 0x0f1a)
9078             {
9079               /* They cannot use RIP-relative addressing. */
9080               if (i.base_reg && i.base_reg->reg_num == RegRip)
9081                 {
9082                   as_bad (_("`%s' cannot be used here"), operand_string);
9083                   return 0;
9084                 }
9085
9086               /* bndldx and bndstx ignore their scale factor. */
9087               if (current_templates->start->base_opcode != 0xf30f1b
9088                   && i.log2_scale_factor)
9089                 as_warn (_("register scaling is being ignored here"));
9090             }
9091         }
9092       else
9093         {
9094           /* 16-bit checks.  */
9095           if ((i.base_reg
9096                && (!i.base_reg->reg_type.bitfield.word
9097                    || !i.base_reg->reg_type.bitfield.baseindex))
9098               || (i.index_reg
9099                   && (!i.index_reg->reg_type.bitfield.word
9100                       || !i.index_reg->reg_type.bitfield.baseindex
9101                       || !(i.base_reg
9102                            && i.base_reg->reg_num < 6
9103                            && i.index_reg->reg_num >= 6
9104                            && i.log2_scale_factor == 0))))
9105             goto bad_address;
9106         }
9107     }
9108   return 1;
9109 }
9110
9111 /* Handle vector immediates.  */
9112
9113 static int
9114 RC_SAE_immediate (const char *imm_start)
9115 {
9116   unsigned int match_found, j;
9117   const char *pstr = imm_start;
9118   expressionS *exp;
9119
9120   if (*pstr != '{')
9121     return 0;
9122
9123   pstr++;
9124   match_found = 0;
9125   for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (RC_NamesTable); j++)
9126     {
9127       if (!strncmp (pstr, RC_NamesTable[j].name, RC_NamesTable[j].len))
9128         {
9129           if (!i.rounding)
9130             {
9131               rc_op.type = RC_NamesTable[j].type;
9132               rc_op.operand = this_operand;
9133               i.rounding = &rc_op;
9134             }
9135           else
9136             {
9137               as_bad (_("duplicated `%s'"), imm_start);
9138               return 0;
9139             }
9140           pstr += RC_NamesTable[j].len;
9141           match_found = 1;
9142           break;
9143         }
9144     }
9145   if (!match_found)
9146     return 0;
9147
9148   if (*pstr++ != '}')
9149     {
9150       as_bad (_("Missing '}': '%s'"), imm_start);
9151       return 0;
9152     }
9153   /* RC/SAE immediate string should contain nothing more.  */;
9154   if (*pstr != 0)
9155     {
9156       as_bad (_("Junk after '}': '%s'"), imm_start);
9157       return 0;
9158     }
9159
9160   exp = &im_expressions[i.imm_operands++];
9161   i.op[this_operand].imms = exp;
9162
9163   exp->X_op = O_constant;
9164   exp->X_add_number = 0;
9165   exp->X_add_symbol = (symbolS *) 0;
9166   exp->X_op_symbol = (symbolS *) 0;
9167
9168   i.types[this_operand].bitfield.imm8 = 1;
9169   return 1;
9170 }
9171
9172 /* Only string instructions can have a second memory operand, so
9173    reduce current_templates to just those if it contains any.  */
9174 static int
9175 maybe_adjust_templates (void)
9176 {
9177   const insn_template *t;
9178
9179   gas_assert (i.mem_operands == 1);
9180
9181   for (t = current_templates->start; t < current_templates->end; ++t)
9182     if (t->opcode_modifier.isstring)
9183       break;
9184
9185   if (t < current_templates->end)
9186     {
9187       static templates aux_templates;
9188       bfd_boolean recheck;
9189
9190       aux_templates.start = t;
9191       for (; t < current_templates->end; ++t)
9192         if (!t->opcode_modifier.isstring)
9193           break;
9194       aux_templates.end = t;
9195
9196       /* Determine whether to re-check the first memory operand.  */
9197       recheck = (aux_templates.start != current_templates->start
9198                  || t != current_templates->end);
9199
9200       current_templates = &aux_templates;
9201
9202       if (recheck)
9203         {
9204           i.mem_operands = 0;
9205           if (i.memop1_string != NULL
9206               && i386_index_check (i.memop1_string) == 0)
9207             return 0;
9208           i.mem_operands = 1;
9209         }
9210     }
9211
9212   return 1;
9213 }
9214
9215 /* Parse OPERAND_STRING into the i386_insn structure I.  Returns zero
9216    on error.  */
9217
9218 static int
9219 i386_att_operand (char *operand_string)
9220 {
9221   const reg_entry *r;
9222   char *end_op;
9223   char *op_string = operand_string;
9224
9225   if (is_space_char (*op_string))
9226     ++op_string;
9227
9228   /* We check for an absolute prefix (differentiating,
9229      for example, 'jmp pc_relative_label' from 'jmp *absolute_label'.  */
9230   if (*op_string == ABSOLUTE_PREFIX)
9231     {
9232       ++op_string;
9233       if (is_space_char (*op_string))
9234         ++op_string;
9235       i.types[this_operand].bitfield.jumpabsolute = 1;
9236     }
9237
9238   /* Check if operand is a register.  */
9239   if ((r = parse_register (op_string, &end_op)) != NULL)
9240     {
9241       i386_operand_type temp;
9242
9243       /* Check for a segment override by searching for ':' after a
9244          segment register.  */
9245       op_string = end_op;
9246       if (is_space_char (*op_string))
9247         ++op_string;
9248       if (*op_string == ':'
9249           && (r->reg_type.bitfield.sreg2
9250               || r->reg_type.bitfield.sreg3))
9251         {
9252           switch (r->reg_num)
9253             {
9254             case 0:
9255               i.seg[i.mem_operands] = &es;
9256               break;
9257             case 1:
9258               i.seg[i.mem_operands] = &cs;
9259               break;
9260             case 2:
9261               i.seg[i.mem_operands] = &ss;
9262               break;
9263             case 3:
9264               i.seg[i.mem_operands] = &ds;
9265               break;
9266             case 4:
9267               i.seg[i.mem_operands] = &fs;
9268               break;
9269             case 5:
9270               i.seg[i.mem_operands] = &gs;
9271               break;
9272             }
9273
9274           /* Skip the ':' and whitespace.  */
9275           ++op_string;
9276           if (is_space_char (*op_string))
9277             ++op_string;
9278
9279           if (!is_digit_char (*op_string)
9280               && !is_identifier_char (*op_string)
9281               && *op_string != '('
9282               && *op_string != ABSOLUTE_PREFIX)
9283             {
9284               as_bad (_("bad memory operand `%s'"), op_string);
9285               return 0;
9286             }
9287           /* Handle case of %es:*foo.  */
9288           if (*op_string == ABSOLUTE_PREFIX)
9289             {
9290               ++op_string;
9291               if (is_space_char (*op_string))
9292                 ++op_string;
9293               i.types[this_operand].bitfield.jumpabsolute = 1;
9294             }
9295           goto do_memory_reference;
9296         }
9297
9298       /* Handle vector operations.  */
9299       if (*op_string == '{')
9300         {
9301           op_string = check_VecOperations (op_string, NULL);
9302           if (op_string == NULL)
9303             return 0;
9304         }
9305
9306       if (*op_string)
9307         {
9308           as_bad (_("junk `%s' after register"), op_string);
9309           return 0;
9310         }
9311       temp = r->reg_type;
9312       temp.bitfield.baseindex = 0;
9313       i.types[this_operand] = operand_type_or (i.types[this_operand],
9314                                                temp);
9315       i.types[this_operand].bitfield.unspecified = 0;
9316       i.op[this_operand].regs = r;
9317       i.reg_operands++;
9318     }
9319   else if (*op_string == REGISTER_PREFIX)
9320     {
9321       as_bad (_("bad register name `%s'"), op_string);
9322       return 0;
9323     }
9324   else if (*op_string == IMMEDIATE_PREFIX)
9325     {
9326       ++op_string;
9327       if (i.types[this_operand].bitfield.jumpabsolute)
9328         {
9329           as_bad (_("immediate operand illegal with absolute jump"));
9330           return 0;
9331         }
9332       if (!i386_immediate (op_string))
9333         return 0;
9334     }
9335   else if (RC_SAE_immediate (operand_string))
9336     {
9337       /* If it is a RC or SAE immediate, do nothing.  */
9338       ;
9339     }
9340   else if (is_digit_char (*op_string)
9341            || is_identifier_char (*op_string)
9342            || *op_string == '"'
9343            || *op_string == '(')
9344     {
9345       /* This is a memory reference of some sort.  */
9346       char *base_string;
9347
9348       /* Start and end of displacement string expression (if found).  */
9349       char *displacement_string_start;
9350       char *displacement_string_end;
9351       char *vop_start;
9352
9353     do_memory_reference:
9354       if (i.mem_operands == 1 && !maybe_adjust_templates ())
9355         return 0;
9356       if ((i.mem_operands == 1
9357            && !current_templates->start->opcode_modifier.isstring)
9358           || i.mem_operands == 2)
9359         {
9360           as_bad (_("too many memory references for `%s'"),
9361                   current_templates->start->name);
9362           return 0;
9363         }
9364
9365       /* Check for base index form.  We detect the base index form by
9366          looking for an ')' at the end of the operand, searching
9367          for the '(' matching it, and finding a REGISTER_PREFIX or ','
9368          after the '('.  */
9369       base_string = op_string + strlen (op_string);
9370
9371       /* Handle vector operations.  */
9372       vop_start = strchr (op_string, '{');
9373       if (vop_start && vop_start < base_string)
9374         {
9375           if (check_VecOperations (vop_start, base_string) == NULL)
9376             return 0;
9377           base_string = vop_start;
9378         }
9379
9380       --base_string;
9381       if (is_space_char (*base_string))
9382         --base_string;
9383
9384       /* If we only have a displacement, set-up for it to be parsed later.  */
9385       displacement_string_start = op_string;
9386       displacement_string_end = base_string + 1;
9387
9388       if (*base_string == ')')
9389         {
9390           char *temp_string;
9391           unsigned int parens_balanced = 1;
9392           /* We've already checked that the number of left & right ()'s are
9393              equal, so this loop will not be infinite.  */
9394           do
9395             {
9396               base_string--;
9397               if (*base_string == ')')
9398                 parens_balanced++;
9399               if (*base_string == '(')
9400                 parens_balanced--;
9401             }
9402           while (parens_balanced);
9403
9404           temp_string = base_string;
9405
9406           /* Skip past '(' and whitespace.  */
9407           ++base_string;
9408           if (is_space_char (*base_string))
9409             ++base_string;
9410
9411           if (*base_string == ','
9412               || ((i.base_reg = parse_register (base_string, &end_op))
9413                   != NULL))
9414             {
9415               displacement_string_end = temp_string;
9416
9417               i.types[this_operand].bitfield.baseindex = 1;
9418
9419               if (i.base_reg)
9420                 {
9421                   base_string = end_op;
9422                   if (is_space_char (*base_string))
9423                     ++base_string;
9424                 }
9425
9426               /* There may be an index reg or scale factor here.  */
9427               if (*base_string == ',')
9428                 {
9429                   ++base_string;
9430                   if (is_space_char (*base_string))
9431                     ++base_string;
9432
9433                   if ((i.index_reg = parse_register (base_string, &end_op))
9434                       != NULL)
9435                     {
9436                       base_string = end_op;
9437                       if (is_space_char (*base_string))
9438                         ++base_string;
9439                       if (*base_string == ',')
9440                         {
9441                           ++base_string;
9442                           if (is_space_char (*base_string))
9443                             ++base_string;
9444                         }
9445                       else if (*base_string != ')')
9446                         {
9447                           as_bad (_("expecting `,' or `)' "
9448                                     "after index register in `%s'"),
9449                                   operand_string);
9450                           return 0;
9451                         }
9452                     }
9453                   else if (*base_string == REGISTER_PREFIX)
9454                     {
9455                       end_op = strchr (base_string, ',');
9456                       if (end_op)
9457                         *end_op = '\0';
9458                       as_bad (_("bad register name `%s'"), base_string);
9459                       return 0;
9460                     }
9461
9462                   /* Check for scale factor.  */
9463                   if (*base_string != ')')
9464                     {
9465                       char *end_scale = i386_scale (base_string);
9466
9467                       if (!end_scale)
9468                         return 0;
9469
9470                       base_string = end_scale;
9471                       if (is_space_char (*base_string))
9472                         ++base_string;
9473                       if (*base_string != ')')
9474                         {
9475                           as_bad (_("expecting `)' "
9476                                     "after scale factor in `%s'"),
9477                                   operand_string);
9478                           return 0;
9479                         }
9480                     }
9481                   else if (!i.index_reg)
9482                     {
9483                       as_bad (_("expecting index register or scale factor "
9484                                 "after `,'; got '%c'"),
9485                               *base_string);
9486                       return 0;
9487                     }
9488                 }
9489               else if (*base_string != ')')
9490                 {
9491                   as_bad (_("expecting `,' or `)' "
9492                             "after base register in `%s'"),
9493                           operand_string);
9494                   return 0;
9495                 }
9496             }
9497           else if (*base_string == REGISTER_PREFIX)
9498             {
9499               end_op = strchr (base_string, ',');
9500               if (end_op)
9501                 *end_op = '\0';
9502               as_bad (_("bad register name `%s'"), base_string);
9503               return 0;
9504             }
9505         }
9506
9507       /* If there's an expression beginning the operand, parse it,
9508          assuming displacement_string_start and
9509          displacement_string_end are meaningful.  */
9510       if (displacement_string_start != displacement_string_end)
9511         {
9512           if (!i386_displacement (displacement_string_start,
9513                                   displacement_string_end))
9514             return 0;
9515         }
9516
9517       /* Special case for (%dx) while doing input/output op.  */
9518       if (i.base_reg
9519           && operand_type_equal (&i.base_reg->reg_type,
9520                                  &reg16_inoutportreg)
9521           && i.index_reg == 0
9522           && i.log2_scale_factor == 0
9523           && i.seg[i.mem_operands] == 0
9524           && !operand_type_check (i.types[this_operand], disp))
9525         {
9526           i.types[this_operand] = inoutportreg;
9527           return 1;
9528         }
9529
9530       if (i386_index_check (operand_string) == 0)
9531         return 0;
9532       i.types[this_operand].bitfield.mem = 1;
9533       if (i.mem_operands == 0)
9534         i.memop1_string = xstrdup (operand_string);
9535       i.mem_operands++;
9536     }
9537   else
9538     {
9539       /* It's not a memory operand; argh!  */
9540       as_bad (_("invalid char %s beginning operand %d `%s'"),
9541               output_invalid (*op_string),
9542               this_operand + 1,
9543               op_string);
9544       return 0;
9545     }
9546   return 1;                     /* Normal return.  */
9547 }
9548 \f
9549 /* Calculate the maximum variable size (i.e., excluding fr_fix)
9550    that an rs_machine_dependent frag may reach.  */
9551
9552 unsigned int
9553 i386_frag_max_var (fragS *frag)
9554 {
9555   /* The only relaxable frags are for jumps.
9556      Unconditional jumps can grow by 4 bytes and others by 5 bytes.  */
9557   gas_assert (frag->fr_type == rs_machine_dependent);
9558   return TYPE_FROM_RELAX_STATE (frag->fr_subtype) == UNCOND_JUMP ? 4 : 5;
9559 }
9560
9561 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
9562 static int
9563 elf_symbol_resolved_in_segment_p (symbolS *fr_symbol, offsetT fr_var)
9564 {
9565   /* STT_GNU_IFUNC symbol must go through PLT.  */
9566   if ((symbol_get_bfdsym (fr_symbol)->flags
9567        & BSF_GNU_INDIRECT_FUNCTION) != 0)
9568     return 0;
9569
9570   if (!S_IS_EXTERNAL (fr_symbol))
9571     /* Symbol may be weak or local.  */
9572     return !S_IS_WEAK (fr_symbol);
9573
9574   /* Global symbols with non-default visibility can't be preempted. */
9575   if (ELF_ST_VISIBILITY (S_GET_OTHER (fr_symbol)) != STV_DEFAULT)
9576     return 1;
9577
9578   if (fr_var != NO_RELOC)
9579     switch ((enum bfd_reloc_code_real) fr_var)
9580       {
9581       case BFD_RELOC_386_PLT32:
9582       case BFD_RELOC_X86_64_PLT32:
9583         /* Symbol with PLT relocation may be preempted. */
9584         return 0;
9585       default:
9586         abort ();
9587       }
9588
9589   /* Global symbols with default visibility in a shared library may be
9590      preempted by another definition.  */
9591   return !shared;
9592 }
9593 #endif
9594
9595 /* md_estimate_size_before_relax()
9596
9597    Called just before relax() for rs_machine_dependent frags.  The x86
9598    assembler uses these frags to handle variable size jump
9599    instructions.
9600
9601    Any symbol that is now undefined will not become defined.
9602    Return the correct fr_subtype in the frag.
9603    Return the initial "guess for variable size of frag" to caller.
9604    The guess is actually the growth beyond the fixed part.  Whatever
9605    we do to grow the fixed or variable part contributes to our
9606    returned value.  */
9607
9608 int
9609 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragP, segT segment)
9610 {
9611   /* We've already got fragP->fr_subtype right;  all we have to do is
9612      check for un-relaxable symbols.  On an ELF system, we can't relax
9613      an externally visible symbol, because it may be overridden by a
9614      shared library.  */
9615   if (S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) != segment
9616 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
9617       || (IS_ELF
9618           && !elf_symbol_resolved_in_segment_p (fragP->fr_symbol,
9619                                                 fragP->fr_var))
9620 #endif
9621 #if defined (OBJ_COFF) && defined (TE_PE)
9622       || (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_coff_flavour
9623           && S_IS_WEAK (fragP->fr_symbol))
9624 #endif
9625       )
9626     {
9627       /* Symbol is undefined in this segment, or we need to keep a
9628          reloc so that weak symbols can be overridden.  */
9629       int size = (fragP->fr_subtype & CODE16) ? 2 : 4;
9630       enum bfd_reloc_code_real reloc_type;
9631       unsigned char *opcode;
9632       int old_fr_fix;
9633
9634       if (fragP->fr_var != NO_RELOC)
9635         reloc_type = (enum bfd_reloc_code_real) fragP->fr_var;
9636       else if (size == 2)
9637         reloc_type = BFD_RELOC_16_PCREL;
9638 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
9639       else if (need_plt32_p (fragP->fr_symbol))
9640         reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_PLT32;
9641 #endif
9642       else
9643         reloc_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
9644
9645       old_fr_fix = fragP->fr_fix;
9646       opcode = (unsigned char *) fragP->fr_opcode;
9647
9648       switch (TYPE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype))
9649         {
9650         case UNCOND_JUMP:
9651           /* Make jmp (0xeb) a (d)word displacement jump.  */
9652           opcode[0] = 0xe9;
9653           fragP->fr_fix += size;
9654           fix_new (fragP, old_fr_fix, size,
9655                    fragP->fr_symbol,
9656                    fragP->fr_offset, 1,
9657                    reloc_type);
9658           break;
9659
9660         case COND_JUMP86:
9661           if (size == 2
9662               && (!no_cond_jump_promotion || fragP->fr_var != NO_RELOC))
9663             {
9664               /* Negate the condition, and branch past an
9665                  unconditional jump.  */
9666               opcode[0] ^= 1;
9667               opcode[1] = 3;
9668               /* Insert an unconditional jump.  */
9669               opcode[2] = 0xe9;
9670               /* We added two extra opcode bytes, and have a two byte
9671                  offset.  */
9672               fragP->fr_fix += 2 + 2;
9673               fix_new (fragP, old_fr_fix + 2, 2,
9674                        fragP->fr_symbol,
9675                        fragP->fr_offset, 1,
9676                        reloc_type);
9677               break;
9678             }
9679           /* Fall through.  */
9680
9681         case COND_JUMP:
9682           if (no_cond_jump_promotion && fragP->fr_var == NO_RELOC)
9683             {
9684               fixS *fixP;
9685
9686               fragP->fr_fix += 1;
9687               fixP = fix_new (fragP, old_fr_fix, 1,
9688                               fragP->fr_symbol,
9689                               fragP->fr_offset, 1,
9690                               BFD_RELOC_8_PCREL);
9691               fixP->fx_signed = 1;
9692               break;
9693             }
9694
9695           /* This changes the byte-displacement jump 0x7N
9696              to the (d)word-displacement jump 0x0f,0x8N.  */
9697           opcode[1] = opcode[0] + 0x10;
9698           opcode[0] = TWO_BYTE_OPCODE_ESCAPE;
9699           /* We've added an opcode byte.  */
9700           fragP->fr_fix += 1 + size;
9701           fix_new (fragP, old_fr_fix + 1, size,
9702                    fragP->fr_symbol,
9703                    fragP->fr_offset, 1,
9704                    reloc_type);
9705           break;
9706
9707         default:
9708           BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
9709           break;
9710         }
9711       frag_wane (fragP);
9712       return fragP->fr_fix - old_fr_fix;
9713     }
9714
9715   /* Guess size depending on current relax state.  Initially the relax
9716      state will correspond to a short jump and we return 1, because
9717      the variable part of the frag (the branch offset) is one byte
9718      long.  However, we can relax a section more than once and in that
9719      case we must either set fr_subtype back to the unrelaxed state,
9720      or return the value for the appropriate branch.  */
9721   return md_relax_table[fragP->fr_subtype].rlx_length;
9722 }
9723
9724 /* Called after relax() is finished.
9725
9726    In:  Address of frag.
9727         fr_type == rs_machine_dependent.
9728         fr_subtype is what the address relaxed to.
9729
9730    Out: Any fixSs and constants are set up.
9731         Caller will turn frag into a ".space 0".  */
9732
9733 void
9734 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED, segT sec ATTRIBUTE_UNUSED,
9735                  fragS *fragP)
9736 {
9737   unsigned char *opcode;
9738   unsigned char *where_to_put_displacement = NULL;
9739   offsetT target_address;
9740   offsetT opcode_address;
9741   unsigned int extension = 0;
9742   offsetT displacement_from_opcode_start;
9743
9744   opcode = (unsigned char *) fragP->fr_opcode;
9745
9746   /* Address we want to reach in file space.  */
9747   target_address = S_GET_VALUE (fragP->fr_symbol) + fragP->fr_offset;
9748
9749   /* Address opcode resides at in file space.  */
9750   opcode_address = fragP->fr_address + fragP->fr_fix;
9751
9752   /* Displacement from opcode start to fill into instruction.  */
9753   displacement_from_opcode_start = target_address - opcode_address;
9754
9755   if ((fragP->fr_subtype & BIG) == 0)
9756     {
9757       /* Don't have to change opcode.  */
9758       extension = 1;            /* 1 opcode + 1 displacement  */
9759       where_to_put_displacement = &opcode[1];
9760     }
9761   else
9762     {
9763       if (no_cond_jump_promotion
9764           && TYPE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype) != UNCOND_JUMP)
9765         as_warn_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line,
9766                        _("long jump required"));
9767
9768       switch (fragP->fr_subtype)
9769         {
9770         case ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG):
9771           extension = 4;                /* 1 opcode + 4 displacement  */
9772           opcode[0] = 0xe9;
9773           where_to_put_displacement = &opcode[1];
9774           break;
9775
9776         case ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG16):
9777           extension = 2;                /* 1 opcode + 2 displacement  */
9778           opcode[0] = 0xe9;
9779           where_to_put_displacement = &opcode[1];
9780           break;
9781
9782         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG):
9783         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG):
9784           extension = 5;                /* 2 opcode + 4 displacement  */
9785           opcode[1] = opcode[0] + 0x10;
9786           opcode[0] = TWO_BYTE_OPCODE_ESCAPE;
9787           where_to_put_displacement = &opcode[2];
9788           break;
9789
9790         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG16):
9791           extension = 3;                /* 2 opcode + 2 displacement  */
9792           opcode[1] = opcode[0] + 0x10;
9793           opcode[0] = TWO_BYTE_OPCODE_ESCAPE;
9794           where_to_put_displacement = &opcode[2];
9795           break;
9796
9797         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG16):
9798           extension = 4;
9799           opcode[0] ^= 1;
9800           opcode[1] = 3;
9801           opcode[2] = 0xe9;
9802           where_to_put_displacement = &opcode[3];
9803           break;
9804
9805         default:
9806           BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
9807           break;
9808         }
9809     }
9810
9811   /* If size if less then four we are sure that the operand fits,
9812      but if it's 4, then it could be that the displacement is larger
9813      then -/+ 2GB.  */
9814   if (DISP_SIZE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype) == 4
9815       && object_64bit
9816       && ((addressT) (displacement_from_opcode_start - extension
9817                       + ((addressT) 1 << 31))
9818           > (((addressT) 2 << 31) - 1)))
9819     {
9820       as_bad_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line,
9821                     _("jump target out of range"));
9822       /* Make us emit 0.  */
9823       displacement_from_opcode_start = extension;
9824     }
9825   /* Now put displacement after opcode.  */
9826   md_number_to_chars ((char *) where_to_put_displacement,
9827                       (valueT) (displacement_from_opcode_start - extension),
9828                       DISP_SIZE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype));
9829   fragP->fr_fix += extension;
9830 }
9831 \f
9832 /* Apply a fixup (fixP) to segment data, once it has been determined
9833    by our caller that we have all the info we need to fix it up.
9834
9835    Parameter valP is the pointer to the value of the bits.
9836
9837    On the 386, immediates, displacements, and data pointers are all in
9838    the same (little-endian) format, so we don't need to care about which
9839    we are handling.  */
9840
9841 void
9842 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT *valP, segT seg ATTRIBUTE_UNUSED)
9843 {
9844   char *p = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
9845   valueT value = *valP;
9846
9847 #if !defined (TE_Mach)
9848   if (fixP->fx_pcrel)
9849     {
9850       switch (fixP->fx_r_type)
9851         {
9852         default:
9853           break;
9854
9855         case BFD_RELOC_64:
9856           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64_PCREL;
9857           break;
9858         case BFD_RELOC_32:
9859         case BFD_RELOC_X86_64_32S:
9860           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
9861           break;
9862         case BFD_RELOC_16:
9863           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_16_PCREL;
9864           break;
9865         case BFD_RELOC_8:
9866           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_8_PCREL;
9867           break;
9868         }
9869     }
9870
9871   if (fixP->fx_addsy != NULL
9872       && (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_PCREL
9873           || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_64_PCREL
9874           || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_16_PCREL
9875           || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_8_PCREL)
9876       && !use_rela_relocations)
9877     {
9878       /* This is a hack.  There should be a better way to handle this.
9879          This covers for the fact that bfd_install_relocation will
9880          subtract the current location (for partial_inplace, PC relative
9881          relocations); see more below.  */
9882 #ifndef OBJ_AOUT
9883       if (IS_ELF
9884 #ifdef TE_PE
9885           || OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_coff_flavour
9886 #endif
9887           )
9888         value += fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
9889 #endif
9890 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
9891       if (IS_ELF)
9892         {
9893           segT sym_seg = S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy);
9894
9895           if ((sym_seg == seg
9896                || (symbol_section_p (fixP->fx_addsy)
9897                    && sym_seg != absolute_section))
9898               && !generic_force_reloc (fixP))
9899             {
9900               /* Yes, we add the values in twice.  This is because
9901                  bfd_install_relocation subtracts them out again.  I think
9902                  bfd_install_relocation is broken, but I don't dare change
9903                  it.  FIXME.  */
9904               value += fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
9905             }
9906         }
9907 #endif
9908 #if defined (OBJ_COFF) && defined (TE_PE)
9909       /* For some reason, the PE format does not store a
9910          section address offset for a PC relative symbol.  */
9911       if (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != seg
9912           || S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy))
9913         value += md_pcrel_from (fixP);
9914 #endif
9915     }
9916 #if defined (OBJ_COFF) && defined (TE_PE)
9917   if (fixP->fx_addsy != NULL
9918       && S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy)
9919       /* PR 16858: Do not modify weak function references.  */
9920       && ! fixP->fx_pcrel)
9921     {
9922 #if !defined (TE_PEP)
9923       /* For x86 PE weak function symbols are neither PC-relative
9924          nor do they set S_IS_FUNCTION.  So the only reliable way
9925          to detect them is to check the flags of their containing
9926          section.  */
9927       if (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != NULL
9928           && S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy)->flags & SEC_CODE)
9929         ;
9930       else
9931 #endif
9932       value -= S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy);
9933     }
9934 #endif
9935
9936   /* Fix a few things - the dynamic linker expects certain values here,
9937      and we must not disappoint it.  */
9938 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
9939   if (IS_ELF && fixP->fx_addsy)
9940     switch (fixP->fx_r_type)
9941       {
9942       case BFD_RELOC_386_PLT32:
9943       case BFD_RELOC_X86_64_PLT32:
9944         /* Make the jump instruction point to the address of the operand.  At
9945            runtime we merely add the offset to the actual PLT entry.  */
9946         value = -4;
9947         break;
9948
9949       case BFD_RELOC_386_TLS_GD:
9950       case BFD_RELOC_386_TLS_LDM:
9951       case BFD_RELOC_386_TLS_IE_32:
9952       case BFD_RELOC_386_TLS_IE:
9953       case BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE:
9954       case BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC:
9955       case BFD_RELOC_X86_64_TLSGD:
9956       case BFD_RELOC_X86_64_TLSLD:
9957       case BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF:
9958       case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC:
9959         value = 0; /* Fully resolved at runtime.  No addend.  */
9960         /* Fallthrough */
9961       case BFD_RELOC_386_TLS_LE:
9962       case BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32:
9963       case BFD_RELOC_386_TLS_LE_32:
9964       case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32:
9965       case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64:
9966       case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32:
9967       case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64:
9968         S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
9969         break;
9970
9971       case BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL:
9972       case BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL:
9973         value = 0; /* Fully resolved at runtime.  No addend.  */
9974         S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
9975         fixP->fx_done = 0;
9976         return;
9977
9978       case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
9979       case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
9980         fixP->fx_done = 0;
9981         return;
9982
9983       default:
9984         break;
9985       }
9986 #endif /* defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)  */
9987   *valP = value;
9988 #endif /* !defined (TE_Mach)  */
9989
9990   /* Are we finished with this relocation now?  */
9991   if (fixP->fx_addsy == NULL)
9992     fixP->fx_done = 1;
9993 #if defined (OBJ_COFF) && defined (TE_PE)
9994   else if (fixP->fx_addsy != NULL && S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy))
9995     {
9996       fixP->fx_done = 0;
9997       /* Remember value for tc_gen_reloc.  */
9998       fixP->fx_addnumber = value;
9999       /* Clear out the frag for now.  */
10000       value = 0;
10001     }
10002 #endif
10003   else if (use_rela_relocations)
10004     {
10005       fixP->fx_no_overflow = 1;
10006       /* Remember value for tc_gen_reloc.  */
10007       fixP->fx_addnumber = value;
10008       value = 0;
10009     }
10010
10011   md_number_to_chars (p, value, fixP->fx_size);
10012 }
10013 \f
10014 const char *
10015 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
10016 {
10017   /* This outputs the LITTLENUMs in REVERSE order;
10018      in accord with the bigendian 386.  */
10019   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, FALSE);
10020 }
10021 \f
10022 static char output_invalid_buf[sizeof (unsigned char) * 2 + 6];
10023
10024 static char *
10025 output_invalid (int c)
10026 {
10027   if (ISPRINT (c))
10028     snprintf (output_invalid_buf, sizeof (output_invalid_buf),
10029               "'%c'", c);
10030   else
10031     snprintf (output_invalid_buf, sizeof (output_invalid_buf),
10032               "(0x%x)", (unsigned char) c);
10033   return output_invalid_buf;
10034 }
10035
10036 /* REG_STRING starts *before* REGISTER_PREFIX.  */
10037
10038 static const reg_entry *
10039 parse_real_register (char *reg_string, char **end_op)
10040 {
10041   char *s = reg_string;
10042   char *p;
10043   char reg_name_given[MAX_REG_NAME_SIZE + 1];
10044   const reg_entry *r;
10045
10046   /* Skip possible REGISTER_PREFIX and possible whitespace.  */
10047   if (*s == REGISTER_PREFIX)
10048     ++s;
10049
10050   if (is_space_char (*s))
10051     ++s;
10052
10053   p = reg_name_given;
10054   while ((*p++ = register_chars[(unsigned char) *s]) != '\0')
10055     {
10056       if (p >= reg_name_given + MAX_REG_NAME_SIZE)
10057         return (const reg_entry *) NULL;
10058       s++;
10059     }
10060
10061   /* For naked regs, make sure that we are not dealing with an identifier.
10062      This prevents confusing an identifier like `eax_var' with register
10063      `eax'.  */
10064   if (allow_naked_reg && identifier_chars[(unsigned char) *s])
10065     return (const reg_entry *) NULL;
10066
10067   *end_op = s;
10068
10069   r = (const reg_entry *) hash_find (reg_hash, reg_name_given);
10070
10071   /* Handle floating point regs, allowing spaces in the (i) part.  */
10072   if (r == i386_regtab /* %st is first entry of table  */)
10073     {
10074       if (is_space_char (*s))
10075         ++s;
10076       if (*s == '(')
10077         {
10078           ++s;
10079           if (is_space_char (*s))
10080             ++s;
10081           if (*s >= '0' && *s <= '7')
10082             {
10083               int fpr = *s - '0';
10084               ++s;
10085               if (is_space_char (*s))
10086                 ++s;
10087               if (*s == ')')
10088                 {
10089                   *end_op = s + 1;
10090                   r = (const reg_entry *) hash_find (reg_hash, "st(0)");
10091                   know (r);
10092                   return r + fpr;
10093                 }
10094             }
10095           /* We have "%st(" then garbage.  */
10096           return (const reg_entry *) NULL;
10097         }
10098     }
10099
10100   if (r == NULL || allow_pseudo_reg)
10101     return r;
10102
10103   if (operand_type_all_zero (&r->reg_type))
10104     return (const reg_entry *) NULL;
10105
10106   if ((r->reg_type.bitfield.dword
10107        || r->reg_type.bitfield.sreg3
10108        || r->reg_type.bitfield.control
10109        || r->reg_type.bitfield.debug
10110        || r->reg_type.bitfield.test)
10111       && !cpu_arch_flags.bitfield.cpui386)
10112     return (const reg_entry *) NULL;
10113
10114   if (r->reg_type.bitfield.tbyte
10115       && !cpu_arch_flags.bitfield.cpu8087
10116       && !cpu_arch_flags.bitfield.cpu287
10117       && !cpu_arch_flags.bitfield.cpu387)
10118     return (const reg_entry *) NULL;
10119
10120   if (r->reg_type.bitfield.regmmx && !cpu_arch_flags.bitfield.cpuregmmx)
10121     return (const reg_entry *) NULL;
10122
10123   if (r->reg_type.bitfield.xmmword && !cpu_arch_flags.bitfield.cpuregxmm)
10124     return (const reg_entry *) NULL;
10125
10126   if (r->reg_type.bitfield.ymmword && !cpu_arch_flags.bitfield.cpuregymm)
10127     return (const reg_entry *) NULL;
10128
10129   if (r->reg_type.bitfield.zmmword && !cpu_arch_flags.bitfield.cpuregzmm)
10130     return (const reg_entry *) NULL;
10131
10132   if (r->reg_type.bitfield.regmask
10133       && !cpu_arch_flags.bitfield.cpuregmask)
10134     return (const reg_entry *) NULL;
10135
10136   /* Don't allow fake index register unless allow_index_reg isn't 0. */
10137   if (!allow_index_reg
10138       && (r->reg_num == RegEiz || r->reg_num == RegRiz))
10139     return (const reg_entry *) NULL;
10140
10141   /* Upper 16 vector register is only available with VREX in 64bit
10142      mode.  */
10143   if ((r->reg_flags & RegVRex))
10144     {
10145       if (i.vec_encoding == vex_encoding_default)
10146         i.vec_encoding = vex_encoding_evex;
10147
10148       if (!cpu_arch_flags.bitfield.cpuvrex
10149           || i.vec_encoding != vex_encoding_evex
10150           || flag_code != CODE_64BIT)
10151         return (const reg_entry *) NULL;
10152     }
10153
10154   if (((r->reg_flags & (RegRex64 | RegRex))
10155        || r->reg_type.bitfield.qword)
10156       && (!cpu_arch_flags.bitfield.cpulm
10157           || !operand_type_equal (&r->reg_type, &control))
10158       && flag_code != CODE_64BIT)
10159     return (const reg_entry *) NULL;
10160
10161   if (r->reg_type.bitfield.sreg3 && r->reg_num == RegFlat && !intel_syntax)
10162     return (const reg_entry *) NULL;
10163
10164   return r;
10165 }
10166
10167 /* REG_STRING starts *before* REGISTER_PREFIX.  */
10168
10169 static const reg_entry *
10170 parse_register (char *reg_string, char **end_op)
10171 {
10172   const reg_entry *r;
10173
10174   if (*reg_string == REGISTER_PREFIX || allow_naked_reg)
10175     r = parse_real_register (reg_string, end_op);
10176   else
10177     r = NULL;
10178   if (!r)
10179     {
10180       char *save = input_line_pointer;
10181       char c;
10182       symbolS *symbolP;
10183
10184       input_line_pointer = reg_string;
10185       c = get_symbol_name (&reg_string);
10186       symbolP = symbol_find (reg_string);
10187       if (symbolP && S_GET_SEGMENT (symbolP) == reg_section)
10188         {
10189           const expressionS *e = symbol_get_value_expression (symbolP);
10190
10191           know (e->X_op == O_register);
10192           know (e->X_add_number >= 0
10193                 && (valueT) e->X_add_number < i386_regtab_size);
10194           r = i386_regtab + e->X_add_number;
10195           if ((r->reg_flags & RegVRex))
10196             i.vec_encoding = vex_encoding_evex;
10197           *end_op = input_line_pointer;
10198         }
10199       *input_line_pointer = c;
10200       input_line_pointer = save;
10201     }
10202   return r;
10203 }
10204
10205 int
10206 i386_parse_name (char *name, expressionS *e, char *nextcharP)
10207 {
10208   const reg_entry *r;
10209   char *end = input_line_pointer;
10210
10211   *end = *nextcharP;
10212   r = parse_register (name, &input_line_pointer);
10213   if (r && end <= input_line_pointer)
10214     {
10215       *nextcharP = *input_line_pointer;
10216       *input_line_pointer = 0;
10217       e->X_op = O_register;
10218       e->X_add_number = r - i386_regtab;
10219       return 1;
10220     }
10221   input_line_pointer = end;
10222   *end = 0;
10223   return intel_syntax ? i386_intel_parse_name (name, e) : 0;
10224 }
10225
10226 void
10227 md_operand (expressionS *e)
10228 {
10229   char *end;
10230   const reg_entry *r;
10231
10232   switch (*input_line_pointer)
10233     {
10234     case REGISTER_PREFIX:
10235       r = parse_real_register (input_line_pointer, &end);
10236       if (r)
10237         {
10238           e->X_op = O_register;
10239           e->X_add_number = r - i386_regtab;
10240           input_line_pointer = end;
10241         }
10242       break;
10243
10244     case '[':
10245       gas_assert (intel_syntax);
10246       end = input_line_pointer++;
10247       expression (e);
10248       if (*input_line_pointer == ']')
10249         {
10250           ++input_line_pointer;
10251           e->X_op_symbol = make_expr_symbol (e);
10252           e->X_add_symbol = NULL;
10253           e->X_add_number = 0;
10254           e->X_op = O_index;
10255         }
10256       else
10257         {
10258           e->X_op = O_absent;
10259           input_line_pointer = end;
10260         }
10261       break;
10262     }
10263 }
10264
10265 \f
10266 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
10267 const char *md_shortopts = "kVQ:sqnO::";
10268 #else
10269 const char *md_shortopts = "qnO::";
10270 #endif
10271
10272 #define OPTION_32 (OPTION_MD_BASE + 0)
10273 #define OPTION_64 (OPTION_MD_BASE + 1)
10274 #define OPTION_DIVIDE (OPTION_MD_BASE + 2)
10275 #define OPTION_MARCH (OPTION_MD_BASE + 3)
10276 #define OPTION_MTUNE (OPTION_MD_BASE + 4)
10277 #define OPTION_MMNEMONIC (OPTION_MD_BASE + 5)
10278 #define OPTION_MSYNTAX (OPTION_MD_BASE + 6)
10279 #define OPTION_MINDEX_REG (OPTION_MD_BASE + 7)
10280 #define OPTION_MNAKED_REG (OPTION_MD_BASE + 8)
10281 #define OPTION_MOLD_GCC (OPTION_MD_BASE + 9)
10282 #define OPTION_MSSE2AVX (OPTION_MD_BASE + 10)
10283 #define OPTION_MSSE_CHECK (OPTION_MD_BASE + 11)
10284 #define OPTION_MOPERAND_CHECK (OPTION_MD_BASE + 12)
10285 #define OPTION_MAVXSCALAR (OPTION_MD_BASE + 13)
10286 #define OPTION_X32 (OPTION_MD_BASE + 14)
10287 #define OPTION_MADD_BND_PREFIX (OPTION_MD_BASE + 15)
10288 #define OPTION_MEVEXLIG (OPTION_MD_BASE + 16)
10289 #define OPTION_MEVEXWIG (OPTION_MD_BASE + 17)
10290 #define OPTION_MBIG_OBJ (OPTION_MD_BASE + 18)
10291 #define OPTION_MOMIT_LOCK_PREFIX (OPTION_MD_BASE + 19)
10292 #define OPTION_MEVEXRCIG (OPTION_MD_BASE + 20)
10293 #define OPTION_MSHARED (OPTION_MD_BASE + 21)
10294 #define OPTION_MAMD64 (OPTION_MD_BASE + 22)
10295 #define OPTION_MINTEL64 (OPTION_MD_BASE + 23)
10296 #define OPTION_MFENCE_AS_LOCK_ADD (OPTION_MD_BASE + 24)
10297 #define OPTION_MRELAX_RELOCATIONS (OPTION_MD_BASE + 25)
10298
10299 struct option md_longopts[] =
10300 {
10301   {"32", no_argument, NULL, OPTION_32},
10302 #if (defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) \
10303      || defined (TE_PE) || defined (TE_PEP) || defined (OBJ_MACH_O))
10304   {"64", no_argument, NULL, OPTION_64},
10305 #endif
10306 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
10307   {"x32", no_argument, NULL, OPTION_X32},
10308   {"mshared", no_argument, NULL, OPTION_MSHARED},
10309 #endif
10310   {"divide", no_argument, NULL, OPTION_DIVIDE},
10311   {"march", required_argument, NULL, OPTION_MARCH},
10312   {"mtune", required_argument, NULL, OPTION_MTUNE},
10313   {"mmnemonic", required_argument, NULL, OPTION_MMNEMONIC},
10314   {"msyntax", required_argument, NULL, OPTION_MSYNTAX},
10315   {"mindex-reg", no_argument, NULL, OPTION_MINDEX_REG},
10316   {"mnaked-reg", no_argument, NULL, OPTION_MNAKED_REG},
10317   {"mold-gcc", no_argument, NULL, OPTION_MOLD_GCC},
10318   {"msse2avx", no_argument, NULL, OPTION_MSSE2AVX},
10319   {"msse-check", required_argument, NULL, OPTION_MSSE_CHECK},
10320   {"moperand-check", required_argument, NULL, OPTION_MOPERAND_CHECK},
10321   {"mavxscalar", required_argument, NULL, OPTION_MAVXSCALAR},
10322   {"madd-bnd-prefix", no_argument, NULL, OPTION_MADD_BND_PREFIX},
10323   {"mevexlig", required_argument, NULL, OPTION_MEVEXLIG},
10324   {"mevexwig", required_argument, NULL, OPTION_MEVEXWIG},
10325 # if defined (TE_PE) || defined (TE_PEP)
10326   {"mbig-obj", no_argument, NULL, OPTION_MBIG_OBJ},
10327 #endif
10328   {"momit-lock-prefix", required_argument, NULL, OPTION_MOMIT_LOCK_PREFIX},
10329   {"mfence-as-lock-add", required_argument, NULL, OPTION_MFENCE_AS_LOCK_ADD},
10330   {"mrelax-relocations", required_argument, NULL, OPTION_MRELAX_RELOCATIONS},
10331   {"mevexrcig", required_argument, NULL, OPTION_MEVEXRCIG},
10332   {"mamd64", no_argument, NULL, OPTION_MAMD64},
10333   {"mintel64", no_argument, NULL, OPTION_MINTEL64},
10334   {NULL, no_argument, NULL, 0}
10335 };
10336 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
10337
10338 int
10339 md_parse_option (int c, const char *arg)
10340 {
10341   unsigned int j;
10342   char *arch, *next, *saved;
10343
10344   switch (c)
10345     {
10346     case 'n':
10347       optimize_align_code = 0;
10348       break;
10349
10350     case 'q':
10351       quiet_warnings = 1;
10352       break;
10353
10354 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
10355       /* -Qy, -Qn: SVR4 arguments controlling whether a .comment section
10356          should be emitted or not.  FIXME: Not implemented.  */
10357     case 'Q':
10358       break;
10359
10360       /* -V: SVR4 argument to print version ID.  */
10361     case 'V':
10362       print_version_id ();
10363       break;
10364
10365       /* -k: Ignore for FreeBSD compatibility.  */
10366     case 'k':
10367       break;
10368
10369     case 's':
10370       /* -s: On i386 Solaris, this tells the native assembler to use
10371          .stab instead of .stab.excl.  We always use .stab anyhow.  */
10372       break;
10373
10374     case OPTION_MSHARED:
10375       shared = 1;
10376       break;
10377 #endif
10378 #if (defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) \
10379      || defined (TE_PE) || defined (TE_PEP) || defined (OBJ_MACH_O))
10380     case OPTION_64:
10381       {
10382         const char **list, **l;
10383
10384         list = bfd_target_list ();
10385         for (l = list; *l != NULL; l++)
10386           if (CONST_STRNEQ (*l, "elf64-x86-64")
10387               || strcmp (*l, "coff-x86-64") == 0
10388               || strcmp (*l, "pe-x86-64") == 0
10389               || strcmp (*l, "pei-x86-64") == 0
10390               || strcmp (*l, "mach-o-x86-64") == 0)
10391             {
10392               default_arch = "x86_64";
10393               break;
10394             }
10395         if (*l == NULL)
10396           as_fatal (_("no compiled in support for x86_64"));
10397         free (list);
10398       }
10399       break;
10400 #endif
10401
10402 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
10403     case OPTION_X32:
10404       if (IS_ELF)
10405         {
10406           const char **list, **l;
10407
10408           list = bfd_target_list ();
10409           for (l = list; *l != NULL; l++)
10410             if (CONST_STRNEQ (*l, "elf32-x86-64"))
10411               {
10412                 default_arch = "x86_64:32";
10413                 break;
10414               }
10415           if (*l == NULL)
10416             as_fatal (_("no compiled in support for 32bit x86_64"));
10417           free (list);
10418         }
10419       else
10420         as_fatal (_("32bit x86_64 is only supported for ELF"));
10421       break;
10422 #endif
10423
10424     case OPTION_32:
10425       default_arch = "i386";
10426       break;
10427
10428     case OPTION_DIVIDE:
10429 #ifdef SVR4_COMMENT_CHARS
10430       {
10431         char *n, *t;
10432         const char *s;
10433
10434         n = XNEWVEC (char, strlen (i386_comment_chars) + 1);
10435         t = n;
10436         for (s = i386_comment_chars; *s != '\0'; s++)
10437           if (*s != '/')
10438             *t++ = *s;
10439         *t = '\0';
10440         i386_comment_chars = n;
10441       }
10442 #endif
10443       break;
10444
10445     case OPTION_MARCH:
10446       saved = xstrdup (arg);
10447       arch = saved;
10448       /* Allow -march=+nosse.  */
10449       if (*arch == '+')
10450         arch++;
10451       do
10452         {
10453           if (*arch == '.')
10454             as_fatal (_("invalid -march= option: `%s'"), arg);
10455           next = strchr (arch, '+');
10456           if (next)
10457             *next++ = '\0';
10458           for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (cpu_arch); j++)
10459             {
10460               if (strcmp (arch, cpu_arch [j].name) == 0)
10461                 {
10462                   /* Processor.  */
10463                   if (! cpu_arch[j].flags.bitfield.cpui386)
10464                     continue;
10465
10466                   cpu_arch_name = cpu_arch[j].name;
10467                   cpu_sub_arch_name = NULL;
10468                   cpu_arch_flags = cpu_arch[j].flags;
10469                   cpu_arch_isa = cpu_arch[j].type;
10470                   cpu_arch_isa_flags = cpu_arch[j].flags;
10471                   if (!cpu_arch_tune_set)
10472                     {
10473                       cpu_arch_tune = cpu_arch_isa;
10474                       cpu_arch_tune_flags = cpu_arch_isa_flags;
10475                     }
10476                   break;
10477                 }
10478               else if (*cpu_arch [j].name == '.'
10479                        && strcmp (arch, cpu_arch [j].name + 1) == 0)
10480                 {
10481                   /* ISA extension.  */
10482                   i386_cpu_flags flags;
10483
10484                   flags = cpu_flags_or (cpu_arch_flags,
10485                                         cpu_arch[j].flags);
10486
10487                   if (!cpu_flags_equal (&flags, &cpu_arch_flags))
10488                     {
10489                       if (cpu_sub_arch_name)
10490                         {
10491                           char *name = cpu_sub_arch_name;
10492                           cpu_sub_arch_name = concat (name,
10493                                                       cpu_arch[j].name,
10494                                                       (const char *) NULL);
10495                           free (name);
10496                         }
10497                       else
10498                         cpu_sub_arch_name = xstrdup (cpu_arch[j].name);
10499                       cpu_arch_flags = flags;
10500                       cpu_arch_isa_flags = flags;
10501                     }
10502                   break;
10503                 }
10504             }
10505
10506           if (j >= ARRAY_SIZE (cpu_arch))
10507             {
10508               /* Disable an ISA extension.  */
10509               for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (cpu_noarch); j++)
10510                 if (strcmp (arch, cpu_noarch [j].name) == 0)
10511                   {
10512                     i386_cpu_flags flags;
10513
10514                     flags = cpu_flags_and_not (cpu_arch_flags,
10515                                                cpu_noarch[j].flags);
10516                     if (!cpu_flags_equal (&flags, &cpu_arch_flags))
10517                       {
10518                         if (cpu_sub_arch_name)
10519                           {
10520                             char *name = cpu_sub_arch_name;
10521                             cpu_sub_arch_name = concat (arch,
10522                                                         (const char *) NULL);
10523                             free (name);
10524                           }
10525                         else
10526                           cpu_sub_arch_name = xstrdup (arch);
10527                         cpu_arch_flags = flags;
10528                         cpu_arch_isa_flags = flags;
10529                       }
10530                     break;
10531                   }
10532
10533               if (j >= ARRAY_SIZE (cpu_noarch))
10534                 j = ARRAY_SIZE (cpu_arch);
10535             }
10536
10537           if (j >= ARRAY_SIZE (cpu_arch))
10538             as_fatal (_("invalid -march= option: `%s'"), arg);
10539
10540           arch = next;
10541         }
10542       while (next != NULL);
10543       free (saved);
10544       break;
10545
10546     case OPTION_MTUNE:
10547       if (*arg == '.')
10548         as_fatal (_("invalid -mtune= option: `%s'"), arg);
10549       for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (cpu_arch); j++)
10550         {
10551           if (strcmp (arg, cpu_arch [j].name) == 0)
10552             {
10553               cpu_arch_tune_set = 1;
10554               cpu_arch_tune = cpu_arch [j].type;
10555               cpu_arch_tune_flags = cpu_arch[j].flags;
10556               break;
10557             }
10558         }
10559       if (j >= ARRAY_SIZE (cpu_arch))
10560         as_fatal (_("invalid -mtune= option: `%s'"), arg);
10561       break;
10562
10563     case OPTION_MMNEMONIC:
10564       if (strcasecmp (arg, "att") == 0)
10565         intel_mnemonic = 0;
10566       else if (strcasecmp (arg, "intel") == 0)
10567         intel_mnemonic = 1;
10568       else
10569         as_fatal (_("invalid -mmnemonic= option: `%s'"), arg);
10570       break;
10571
10572     case OPTION_MSYNTAX:
10573       if (strcasecmp (arg, "att") == 0)
10574         intel_syntax = 0;
10575       else if (strcasecmp (arg, "intel") == 0)
10576         intel_syntax = 1;
10577       else
10578         as_fatal (_("invalid -msyntax= option: `%s'"), arg);
10579       break;
10580
10581     case OPTION_MINDEX_REG:
10582       allow_index_reg = 1;
10583       break;
10584
10585     case OPTION_MNAKED_REG:
10586       allow_naked_reg = 1;
10587       break;
10588
10589     case OPTION_MOLD_GCC:
10590       old_gcc = 1;
10591       break;
10592
10593     case OPTION_MSSE2AVX:
10594       sse2avx = 1;
10595       break;
10596
10597     case OPTION_MSSE_CHECK:
10598       if (strcasecmp (arg, "error") == 0)
10599         sse_check = check_error;
10600       else if (strcasecmp (arg, "warning") == 0)
10601         sse_check = check_warning;
10602       else if (strcasecmp (arg, "none") == 0)
10603         sse_check = check_none;
10604       else
10605         as_fatal (_("invalid -msse-check= option: `%s'"), arg);
10606       break;
10607
10608     case OPTION_MOPERAND_CHECK:
10609       if (strcasecmp (arg, "error") == 0)
10610         operand_check = check_error;
10611       else if (strcasecmp (arg, "warning") == 0)
10612         operand_check = check_warning;
10613       else if (strcasecmp (arg, "none") == 0)
10614         operand_check = check_none;
10615       else
10616         as_fatal (_("invalid -moperand-check= option: `%s'"), arg);
10617       break;
10618
10619     case OPTION_MAVXSCALAR:
10620       if (strcasecmp (arg, "128") == 0)
10621         avxscalar = vex128;
10622       else if (strcasecmp (arg, "256") == 0)
10623         avxscalar = vex256;
10624       else
10625         as_fatal (_("invalid -mavxscalar= option: `%s'"), arg);
10626       break;
10627
10628     case OPTION_MADD_BND_PREFIX:
10629       add_bnd_prefix = 1;
10630       break;
10631
10632     case OPTION_MEVEXLIG:
10633       if (strcmp (arg, "128") == 0)
10634         evexlig = evexl128;
10635       else if (strcmp (arg, "256") == 0)
10636         evexlig = evexl256;
10637       else  if (strcmp (arg, "512") == 0)
10638         evexlig = evexl512;
10639       else
10640         as_fatal (_("invalid -mevexlig= option: `%s'"), arg);
10641       break;
10642
10643     case OPTION_MEVEXRCIG:
10644       if (strcmp (arg, "rne") == 0)
10645         evexrcig = rne;
10646       else if (strcmp (arg, "rd") == 0)
10647         evexrcig = rd;
10648       else if (strcmp (arg, "ru") == 0)
10649         evexrcig = ru;
10650       else if (strcmp (arg, "rz") == 0)
10651         evexrcig = rz;
10652       else
10653         as_fatal (_("invalid -mevexrcig= option: `%s'"), arg);
10654       break;
10655
10656     case OPTION_MEVEXWIG:
10657       if (strcmp (arg, "0") == 0)
10658         evexwig = evexw0;
10659       else if (strcmp (arg, "1") == 0)
10660         evexwig = evexw1;
10661       else
10662         as_fatal (_("invalid -mevexwig= option: `%s'"), arg);
10663       break;
10664
10665 # if defined (TE_PE) || defined (TE_PEP)
10666     case OPTION_MBIG_OBJ:
10667       use_big_obj = 1;
10668       break;
10669 #endif
10670
10671     case OPTION_MOMIT_LOCK_PREFIX:
10672       if (strcasecmp (arg, "yes") == 0)
10673         omit_lock_prefix = 1;
10674       else if (strcasecmp (arg, "no") == 0)
10675         omit_lock_prefix = 0;
10676       else
10677         as_fatal (_("invalid -momit-lock-prefix= option: `%s'"), arg);
10678       break;
10679
10680     case OPTION_MFENCE_AS_LOCK_ADD:
10681       if (strcasecmp (arg, "yes") == 0)
10682         avoid_fence = 1;
10683       else if (strcasecmp (arg, "no") == 0)
10684         avoid_fence = 0;
10685       else
10686         as_fatal (_("invalid -mfence-as-lock-add= option: `%s'"), arg);
10687       break;
10688
10689     case OPTION_MRELAX_RELOCATIONS:
10690       if (strcasecmp (arg, "yes") == 0)
10691         generate_relax_relocations = 1;
10692       else if (strcasecmp (arg, "no") == 0)
10693         generate_relax_relocations = 0;
10694       else
10695         as_fatal (_("invalid -mrelax-relocations= option: `%s'"), arg);
10696       break;
10697
10698     case OPTION_MAMD64:
10699       intel64 = 0;
10700       break;
10701
10702     case OPTION_MINTEL64:
10703       intel64 = 1;
10704       break;
10705
10706     case 'O':
10707       if (arg == NULL)
10708         {
10709           optimize = 1;
10710           /* Turn off -Os.  */
10711           optimize_for_space = 0;
10712         }
10713       else if (*arg == 's')
10714         {
10715           optimize_for_space = 1;
10716           /* Turn on all encoding optimizations.  */
10717           optimize = -1;
10718         }
10719       else
10720         {
10721           optimize = atoi (arg);
10722           /* Turn off -Os.  */
10723           optimize_for_space = 0;
10724         }
10725       break;
10726
10727     default:
10728       return 0;
10729     }
10730   return 1;
10731 }
10732
10733 #define MESSAGE_TEMPLATE \
10734 "                                                                                "
10735
10736 static char *
10737 output_message (FILE *stream, char *p, char *message, char *start,
10738                 int *left_p, const char *name, int len)
10739 {
10740   int size = sizeof (MESSAGE_TEMPLATE);
10741   int left = *left_p;
10742
10743   /* Reserve 2 spaces for ", " or ",\0" */
10744   left -= len + 2;
10745
10746   /* Check if there is any room.  */
10747   if (left >= 0)
10748     {
10749       if (p != start)
10750         {
10751           *p++ = ',';
10752           *p++ = ' ';
10753         }
10754       p = mempcpy (p, name, len);
10755     }
10756   else
10757     {
10758       /* Output the current message now and start a new one.  */
10759       *p++ = ',';
10760       *p = '\0';
10761       fprintf (stream, "%s\n", message);
10762       p = start;
10763       left = size - (start - message) - len - 2;
10764
10765       gas_assert (left >= 0);
10766
10767       p = mempcpy (p, name, len);
10768     }
10769
10770   *left_p = left;
10771   return p;
10772 }
10773
10774 static void
10775 show_arch (FILE *stream, int ext, int check)
10776 {
10777   static char message[] = MESSAGE_TEMPLATE;
10778   char *start = message + 27;
10779   char *p;
10780   int size = sizeof (MESSAGE_TEMPLATE);
10781   int left;
10782   const char *name;
10783   int len;
10784   unsigned int j;
10785
10786   p = start;
10787   left = size - (start - message);
10788   for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (cpu_arch); j++)
10789     {
10790       /* Should it be skipped?  */
10791       if (cpu_arch [j].skip)
10792         continue;
10793
10794       name = cpu_arch [j].name;
10795       len = cpu_arch [j].len;
10796       if (*name == '.')
10797         {
10798           /* It is an extension.  Skip if we aren't asked to show it.  */
10799           if (ext)
10800             {
10801               name++;
10802               len--;
10803             }
10804           else
10805             continue;
10806         }
10807       else if (ext)
10808         {
10809           /* It is an processor.  Skip if we show only extension.  */
10810           continue;
10811         }
10812       else if (check && ! cpu_arch[j].flags.bitfield.cpui386)
10813         {
10814           /* It is an impossible processor - skip.  */
10815           continue;
10816         }
10817
10818       p = output_message (stream, p, message, start, &left, name, len);
10819     }
10820
10821   /* Display disabled extensions.  */
10822   if (ext)
10823     for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (cpu_noarch); j++)
10824       {
10825         name = cpu_noarch [j].name;
10826         len = cpu_noarch [j].len;
10827         p = output_message (stream, p, message, start, &left, name,
10828                             len);
10829       }
10830
10831   *p = '\0';
10832   fprintf (stream, "%s\n", message);
10833 }
10834
10835 void
10836 md_show_usage (FILE *stream)
10837 {
10838 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
10839   fprintf (stream, _("\
10840   -Q                      ignored\n\
10841   -V                      print assembler version number\n\
10842   -k                      ignored\n"));
10843 #endif
10844   fprintf (stream, _("\
10845   -n                      Do not optimize code alignment\n\
10846   -q                      quieten some warnings\n"));
10847 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
10848   fprintf (stream, _("\
10849   -s                      ignored\n"));
10850 #endif
10851 #if (defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) \
10852      || defined (TE_PE) || defined (TE_PEP))
10853   fprintf (stream, _("\
10854   --32/--64/--x32         generate 32bit/64bit/x32 code\n"));
10855 #endif
10856 #ifdef SVR4_COMMENT_CHARS
10857   fprintf (stream, _("\
10858   --divide                do not treat `/' as a comment character\n"));
10859 #else
10860   fprintf (stream, _("\
10861   --divide                ignored\n"));
10862 #endif
10863   fprintf (stream, _("\
10864   -march=CPU[,+EXTENSION...]\n\
10865                           generate code for CPU and EXTENSION, CPU is one of:\n"));
10866   show_arch (stream, 0, 1);
10867   fprintf (stream, _("\
10868                           EXTENSION is combination of:\n"));
10869   show_arch (stream, 1, 0);
10870   fprintf (stream, _("\
10871   -mtune=CPU              optimize for CPU, CPU is one of:\n"));
10872   show_arch (stream, 0, 0);
10873   fprintf (stream, _("\
10874   -msse2avx               encode SSE instructions with VEX prefix\n"));
10875   fprintf (stream, _("\
10876   -msse-check=[none|error|warning]\n\
10877                           check SSE instructions\n"));
10878   fprintf (stream, _("\
10879   -moperand-check=[none|error|warning]\n\
10880                           check operand combinations for validity\n"));
10881   fprintf (stream, _("\
10882   -mavxscalar=[128|256]   encode scalar AVX instructions with specific vector\n\
10883                            length\n"));
10884   fprintf (stream, _("\
10885   -mevexlig=[128|256|512] encode scalar EVEX instructions with specific vector\n\
10886                            length\n"));
10887   fprintf (stream, _("\
10888   -mevexwig=[0|1]         encode EVEX instructions with specific EVEX.W value\n\
10889                            for EVEX.W bit ignored instructions\n"));
10890   fprintf (stream, _("\
10891   -mevexrcig=[rne|rd|ru|rz]\n\
10892                           encode EVEX instructions with specific EVEX.RC value\n\
10893                            for SAE-only ignored instructions\n"));
10894   fprintf (stream, _("\
10895   -mmnemonic=[att|intel]  use AT&T/Intel mnemonic\n"));
10896   fprintf (stream, _("\
10897   -msyntax=[att|intel]    use AT&T/Intel syntax\n"));
10898   fprintf (stream, _("\
10899   -mindex-reg             support pseudo index registers\n"));
10900   fprintf (stream, _("\
10901   -mnaked-reg             don't require `%%' prefix for registers\n"));
10902   fprintf (stream, _("\
10903   -mold-gcc               support old (<= 2.8.1) versions of gcc\n"));
10904   fprintf (stream, _("\
10905   -madd-bnd-prefix        add BND prefix for all valid branches\n"));
10906   fprintf (stream, _("\
10907   -mshared                disable branch optimization for shared code\n"));
10908 # if defined (TE_PE) || defined (TE_PEP)
10909   fprintf (stream, _("\
10910   -mbig-obj               generate big object files\n"));
10911 #endif
10912   fprintf (stream, _("\
10913   -momit-lock-prefix=[no|yes]\n\
10914                           strip all lock prefixes\n"));
10915   fprintf (stream, _("\
10916   -mfence-as-lock-add=[no|yes]\n\
10917                           encode lfence, mfence and sfence as\n\
10918                            lock addl $0x0, (%%{re}sp)\n"));
10919   fprintf (stream, _("\
10920   -mrelax-relocations=[no|yes]\n\
10921                           generate relax relocations\n"));
10922   fprintf (stream, _("\
10923   -mamd64                 accept only AMD64 ISA\n"));
10924   fprintf (stream, _("\
10925   -mintel64               accept only Intel64 ISA\n"));
10926 }
10927
10928 #if ((defined (OBJ_MAYBE_COFF) && defined (OBJ_MAYBE_AOUT)) \
10929      || defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) \
10930      || defined (TE_PE) || defined (TE_PEP) || defined (OBJ_MACH_O))
10931
10932 /* Pick the target format to use.  */
10933
10934 const char *
10935 i386_target_format (void)
10936 {
10937   if (!strncmp (default_arch, "x86_64", 6))
10938     {
10939       update_code_flag (CODE_64BIT, 1);
10940       if (default_arch[6] == '\0')
10941         x86_elf_abi = X86_64_ABI;
10942       else
10943         x86_elf_abi = X86_64_X32_ABI;
10944     }
10945   else if (!strcmp (default_arch, "i386"))
10946     update_code_flag (CODE_32BIT, 1);
10947   else if (!strcmp (default_arch, "iamcu"))
10948     {
10949       update_code_flag (CODE_32BIT, 1);
10950       if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_UNKNOWN)
10951         {
10952           static const i386_cpu_flags iamcu_flags = CPU_IAMCU_FLAGS;
10953           cpu_arch_name = "iamcu";
10954           cpu_sub_arch_name = NULL;
10955           cpu_arch_flags = iamcu_flags;
10956           cpu_arch_isa = PROCESSOR_IAMCU;
10957           cpu_arch_isa_flags = iamcu_flags;
10958           if (!cpu_arch_tune_set)
10959             {
10960               cpu_arch_tune = cpu_arch_isa;
10961               cpu_arch_tune_flags = cpu_arch_isa_flags;
10962             }
10963         }
10964       else if (cpu_arch_isa != PROCESSOR_IAMCU)
10965         as_fatal (_("Intel MCU doesn't support `%s' architecture"),
10966                   cpu_arch_name);
10967     }
10968   else
10969     as_fatal (_("unknown architecture"));
10970
10971   if (cpu_flags_all_zero (&cpu_arch_isa_flags))
10972     cpu_arch_isa_flags = cpu_arch[flag_code == CODE_64BIT].flags;
10973   if (cpu_flags_all_zero (&cpu_arch_tune_flags))
10974     cpu_arch_tune_flags = cpu_arch[flag_code == CODE_64BIT].flags;
10975
10976   switch (OUTPUT_FLAVOR)
10977     {
10978 #if defined (OBJ_MAYBE_AOUT) || defined (OBJ_AOUT)
10979     case bfd_target_aout_flavour:
10980       return AOUT_TARGET_FORMAT;
10981 #endif
10982 #if defined (OBJ_MAYBE_COFF) || defined (OBJ_COFF)
10983 # if defined (TE_PE) || defined (TE_PEP)
10984     case bfd_target_coff_flavour:
10985       if (flag_code == CODE_64BIT)
10986         return use_big_obj ? "pe-bigobj-x86-64" : "pe-x86-64";
10987       else
10988         return "pe-i386";
10989 # elif defined (TE_GO32)
10990     case bfd_target_coff_flavour:
10991       return "coff-go32";
10992 # else
10993     case bfd_target_coff_flavour:
10994       return "coff-i386";
10995 # endif
10996 #endif
10997 #if defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_ELF)
10998     case bfd_target_elf_flavour:
10999       {
11000         const char *format;
11001
11002         switch (x86_elf_abi)
11003           {
11004           default:
11005             format = ELF_TARGET_FORMAT;
11006             break;
11007           case X86_64_ABI:
11008             use_rela_relocations = 1;
11009             object_64bit = 1;
11010             format = ELF_TARGET_FORMAT64;
11011             break;
11012           case X86_64_X32_ABI:
11013             use_rela_relocations = 1;
11014             object_64bit = 1;
11015             disallow_64bit_reloc = 1;
11016             format = ELF_TARGET_FORMAT32;
11017             break;
11018           }
11019         if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_L1OM)
11020           {
11021             if (x86_elf_abi != X86_64_ABI)
11022               as_fatal (_("Intel L1OM is 64bit only"));
11023             return ELF_TARGET_L1OM_FORMAT;
11024           }
11025         else if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_K1OM)
11026           {
11027             if (x86_elf_abi != X86_64_ABI)
11028               as_fatal (_("Intel K1OM is 64bit only"));
11029             return ELF_TARGET_K1OM_FORMAT;
11030           }
11031         else if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_IAMCU)
11032           {
11033             if (x86_elf_abi != I386_ABI)
11034               as_fatal (_("Intel MCU is 32bit only"));
11035             return ELF_TARGET_IAMCU_FORMAT;
11036           }
11037         else
11038           return format;
11039       }
11040 #endif
11041 #if defined (OBJ_MACH_O)
11042     case bfd_target_mach_o_flavour:
11043       if (flag_code == CODE_64BIT)
11044         {
11045           use_rela_relocations = 1;
11046           object_64bit = 1;
11047           return "mach-o-x86-64";
11048         }
11049       else
11050         return "mach-o-i386";
11051 #endif
11052     default:
11053       abort ();
11054       return NULL;
11055     }
11056 }
11057
11058 #endif /* OBJ_MAYBE_ more than one  */
11059 \f
11060 symbolS *
11061 md_undefined_symbol (char *name)
11062 {
11063   if (name[0] == GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME[0]
11064       && name[1] == GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME[1]
11065       && name[2] == GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME[2]
11066       && strcmp (name, GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME) == 0)
11067     {
11068       if (!GOT_symbol)
11069         {
11070           if (symbol_find (name))
11071             as_bad (_("GOT already in symbol table"));
11072           GOT_symbol = symbol_new (name, undefined_section,
11073                                    (valueT) 0, &zero_address_frag);
11074         };
11075       return GOT_symbol;
11076     }
11077   return 0;
11078 }
11079
11080 /* Round up a section size to the appropriate boundary.  */
11081
11082 valueT
11083 md_section_align (segT segment ATTRIBUTE_UNUSED, valueT size)
11084 {
11085 #if (defined (OBJ_AOUT) || defined (OBJ_MAYBE_AOUT))
11086   if (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_aout_flavour)
11087     {
11088       /* For a.out, force the section size to be aligned.  If we don't do
11089          this, BFD will align it for us, but it will not write out the
11090          final bytes of the section.  This may be a bug in BFD, but it is
11091          easier to fix it here since that is how the other a.out targets
11092          work.  */
11093       int align;
11094
11095       align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, segment);
11096       size = ((size + (1 << align) - 1) & (-((valueT) 1 << align)));
11097     }
11098 #endif
11099
11100   return size;
11101 }
11102
11103 /* On the i386, PC-relative offsets are relative to the start of the
11104    next instruction.  That is, the address of the offset, plus its
11105    size, since the offset is always the last part of the insn.  */
11106
11107 long
11108 md_pcrel_from (fixS *fixP)
11109 {
11110   return fixP->fx_size + fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
11111 }
11112
11113 #ifndef I386COFF
11114
11115 static void
11116 s_bss (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
11117 {
11118   int temp;
11119
11120 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
11121   if (IS_ELF)
11122     obj_elf_section_change_hook ();
11123 #endif
11124   temp = get_absolute_expression ();
11125   subseg_set (bss_section, (subsegT) temp);
11126   demand_empty_rest_of_line ();
11127 }
11128
11129 #endif
11130
11131 void
11132 i386_validate_fix (fixS *fixp)
11133 {
11134   if (fixp->fx_subsy)
11135     {
11136       if (fixp->fx_subsy == GOT_symbol)
11137         {
11138           if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_32_PCREL)
11139             {
11140               if (!object_64bit)
11141                 abort ();
11142 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
11143               if (fixp->fx_tcbit2)
11144                 fixp->fx_r_type = (fixp->fx_tcbit
11145                                    ? BFD_RELOC_X86_64_REX_GOTPCRELX
11146                                    : BFD_RELOC_X86_64_GOTPCRELX);
11147               else
11148 #endif
11149                 fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL;
11150             }
11151           else
11152             {
11153               if (!object_64bit)
11154                 fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_386_GOTOFF;
11155               else
11156                 fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64;
11157             }
11158           fixp->fx_subsy = 0;
11159         }
11160     }
11161 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
11162   else if (!object_64bit)
11163     {
11164       if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_386_GOT32
11165           && fixp->fx_tcbit2)
11166         fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_386_GOT32X;
11167     }
11168 #endif
11169 }
11170
11171 arelent *
11172 tc_gen_reloc (asection *section ATTRIBUTE_UNUSED, fixS *fixp)
11173 {
11174   arelent *rel;
11175   bfd_reloc_code_real_type code;
11176
11177   switch (fixp->fx_r_type)
11178     {
11179 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
11180     case BFD_RELOC_SIZE32:
11181     case BFD_RELOC_SIZE64:
11182       if (S_IS_DEFINED (fixp->fx_addsy)
11183           && !S_IS_EXTERNAL (fixp->fx_addsy))
11184         {
11185           /* Resolve size relocation against local symbol to size of
11186              the symbol plus addend.  */
11187           valueT value = S_GET_SIZE (fixp->fx_addsy) + fixp->fx_offset;
11188           if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_SIZE32
11189               && !fits_in_unsigned_long (value))
11190             as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
11191                           _("symbol size computation overflow"));
11192           fixp->fx_addsy = NULL;
11193           fixp->fx_subsy = NULL;
11194           md_apply_fix (fixp, (valueT *) &value, NULL);
11195           return NULL;
11196         }
11197 #endif
11198       /* Fall through.  */
11199
11200     case BFD_RELOC_X86_64_PLT32:
11201     case BFD_RELOC_X86_64_GOT32:
11202     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL:
11203     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCRELX:
11204     case BFD_RELOC_X86_64_REX_GOTPCRELX:
11205     case BFD_RELOC_386_PLT32:
11206     case BFD_RELOC_386_GOT32:
11207     case BFD_RELOC_386_GOT32X:
11208     case BFD_RELOC_386_GOTOFF:
11209     case BFD_RELOC_386_GOTPC:
11210     case BFD_RELOC_386_TLS_GD:
11211     case BFD_RELOC_386_TLS_LDM:
11212     case BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32:
11213     case BFD_RELOC_386_TLS_IE_32:
11214     case BFD_RELOC_386_TLS_IE:
11215     case BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE:
11216     case BFD_RELOC_386_TLS_LE_32:
11217     case BFD_RELOC_386_TLS_LE:
11218     case BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC:
11219     case BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL:
11220     case BFD_RELOC_X86_64_TLSGD:
11221     case BFD_RELOC_X86_64_TLSLD:
11222     case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32:
11223     case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64:
11224     case BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF:
11225     case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32:
11226     case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64:
11227     case BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64:
11228     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32:
11229     case BFD_RELOC_X86_64_GOT64:
11230     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL64:
11231     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64:
11232     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPLT64:
11233     case BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64:
11234     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC:
11235     case BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL:
11236     case BFD_RELOC_RVA:
11237     case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
11238     case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
11239 #ifdef TE_PE
11240     case BFD_RELOC_32_SECREL:
11241 #endif
11242       code = fixp->fx_r_type;
11243       break;
11244     case BFD_RELOC_X86_64_32S:
11245       if (!fixp->fx_pcrel)
11246         {
11247           /* Don't turn BFD_RELOC_X86_64_32S into BFD_RELOC_32.  */
11248           code = fixp->fx_r_type;
11249           break;
11250         }
11251       /* Fall through.  */
11252     default:
11253       if (fixp->fx_pcrel)
11254         {
11255           switch (fixp->fx_size)
11256             {
11257             default:
11258               as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
11259                             _("can not do %d byte pc-relative relocation"),
11260                             fixp->fx_size);
11261               code = BFD_RELOC_32_PCREL;
11262               break;
11263             case 1: code = BFD_RELOC_8_PCREL;  break;
11264             case 2: code = BFD_RELOC_16_PCREL; break;
11265             case 4: code = BFD_RELOC_32_PCREL; break;
11266 #ifdef BFD64
11267             case 8: code = BFD_RELOC_64_PCREL; break;
11268 #endif
11269             }
11270         }
11271       else
11272         {
11273           switch (fixp->fx_size)
11274             {
11275             default:
11276               as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
11277                             _("can not do %d byte relocation"),
11278                             fixp->fx_size);
11279               code = BFD_RELOC_32;
11280               break;
11281             case 1: code = BFD_RELOC_8;  break;
11282             case 2: code = BFD_RELOC_16; break;
11283             case 4: code = BFD_RELOC_32; break;
11284 #ifdef BFD64
11285             case 8: code = BFD_RELOC_64; break;
11286 #endif
11287             }
11288         }
11289       break;
11290     }
11291
11292   if ((code == BFD_RELOC_32
11293        || code == BFD_RELOC_32_PCREL
11294        || code == BFD_RELOC_X86_64_32S)
11295       && GOT_symbol
11296       && fixp->fx_addsy == GOT_symbol)
11297     {
11298       if (!object_64bit)
11299         code = BFD_RELOC_386_GOTPC;
11300       else
11301         code = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32;
11302     }
11303   if ((code == BFD_RELOC_64 || code == BFD_RELOC_64_PCREL)
11304       && GOT_symbol
11305       && fixp->fx_addsy == GOT_symbol)
11306     {
11307       code = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
11308     }
11309
11310   rel = XNEW (arelent);
11311   rel->sym_ptr_ptr = XNEW (asymbol *);
11312   *rel->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
11313
11314   rel->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
11315
11316   if (!use_rela_relocations)
11317     {
11318       /* HACK: Since i386 ELF uses Rel instead of Rela, encode the
11319          vtable entry to be used in the relocation's section offset.  */
11320       if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
11321         rel->address = fixp->fx_offset;
11322 #if defined (OBJ_COFF) && defined (TE_PE)
11323       else if (fixp->fx_addsy && S_IS_WEAK (fixp->fx_addsy))
11324         rel->addend = fixp->fx_addnumber - (S_GET_VALUE (fixp->fx_addsy) * 2);
11325       else
11326 #endif
11327       rel->addend = 0;
11328     }
11329   /* Use the rela in 64bit mode.  */
11330   else
11331     {
11332       if (disallow_64bit_reloc)
11333         switch (code)
11334           {
11335           case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64:
11336           case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64:
11337           case BFD_RELOC_64_PCREL:
11338           case BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64:
11339           case BFD_RELOC_X86_64_GOT64:
11340           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL64:
11341           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64:
11342           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPLT64:
11343           case BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64:
11344             as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
11345                           _("cannot represent relocation type %s in x32 mode"),
11346                           bfd_get_reloc_code_name (code));
11347             break;
11348           default:
11349             break;
11350           }
11351
11352       if (!fixp->fx_pcrel)
11353         rel->addend = fixp->fx_offset;
11354       else
11355         switch (code)
11356           {
11357           case BFD_RELOC_X86_64_PLT32:
11358           case BFD_RELOC_X86_64_GOT32:
11359           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL:
11360           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCRELX:
11361           case BFD_RELOC_X86_64_REX_GOTPCRELX:
11362           case BFD_RELOC_X86_64_TLSGD:
11363           case BFD_RELOC_X86_64_TLSLD:
11364           case BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF:
11365           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC:
11366           case BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL:
11367             rel->addend = fixp->fx_offset - fixp->fx_size;
11368             break;
11369           default:
11370             rel->addend = (section->vma
11371                            - fixp->fx_size
11372                            + fixp->fx_addnumber
11373                            + md_pcrel_from (fixp));
11374             break;
11375           }
11376     }
11377
11378   rel->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
11379   if (rel->howto == NULL)
11380     {
11381       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
11382                     _("cannot represent relocation type %s"),
11383                     bfd_get_reloc_code_name (code));
11384       /* Set howto to a garbage value so that we can keep going.  */
11385       rel->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, BFD_RELOC_32);
11386       gas_assert (rel->howto != NULL);
11387     }
11388
11389   return rel;
11390 }
11391
11392 #include "tc-i386-intel.c"
11393
11394 void
11395 tc_x86_parse_to_dw2regnum (expressionS *exp)
11396 {
11397   int saved_naked_reg;
11398   char saved_register_dot;
11399
11400   saved_naked_reg = allow_naked_reg;
11401   allow_naked_reg = 1;
11402   saved_register_dot = register_chars['.'];
11403   register_chars['.'] = '.';
11404   allow_pseudo_reg = 1;
11405   expression_and_evaluate (exp);
11406   allow_pseudo_reg = 0;
11407   register_chars['.'] = saved_register_dot;
11408   allow_naked_reg = saved_naked_reg;
11409
11410   if (exp->X_op == O_register && exp->X_add_number >= 0)
11411     {
11412       if ((addressT) exp->X_add_number < i386_regtab_size)
11413         {
11414           exp->X_op = O_constant;
11415           exp->X_add_number = i386_regtab[exp->X_add_number]
11416                               .dw2_regnum[flag_code >> 1];
11417         }
11418       else
11419         exp->X_op = O_illegal;
11420     }
11421 }
11422
11423 void
11424 tc_x86_frame_initial_instructions (void)
11425 {
11426   static unsigned int sp_regno[2];
11427
11428   if (!sp_regno[flag_code >> 1])
11429     {
11430       char *saved_input = input_line_pointer;
11431       char sp[][4] = {"esp", "rsp"};
11432       expressionS exp;
11433
11434       input_line_pointer = sp[flag_code >> 1];
11435       tc_x86_parse_to_dw2regnum (&exp);
11436       gas_assert (exp.X_op == O_constant);
11437       sp_regno[flag_code >> 1] = exp.X_add_number;
11438       input_line_pointer = saved_input;
11439     }
11440
11441   cfi_add_CFA_def_cfa (sp_regno[flag_code >> 1], -x86_cie_data_alignment);
11442   cfi_add_CFA_offset (x86_dwarf2_return_column, x86_cie_data_alignment);
11443 }
11444
11445 int
11446 x86_dwarf2_addr_size (void)
11447 {
11448 #if defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_ELF)
11449   if (x86_elf_abi == X86_64_X32_ABI)
11450     return 4;
11451 #endif
11452   return bfd_arch_bits_per_address (stdoutput) / 8;
11453 }
11454
11455 int
11456 i386_elf_section_type (const char *str, size_t len)
11457 {
11458   if (flag_code == CODE_64BIT
11459       && len == sizeof ("unwind") - 1
11460       && strncmp (str, "unwind", 6) == 0)
11461     return SHT_X86_64_UNWIND;
11462
11463   return -1;
11464 }
11465
11466 #ifdef TE_SOLARIS
11467 void
11468 i386_solaris_fix_up_eh_frame (segT sec)
11469 {
11470   if (flag_code == CODE_64BIT)
11471     elf_section_type (sec) = SHT_X86_64_UNWIND;
11472 }
11473 #endif
11474
11475 #ifdef TE_PE
11476 void
11477 tc_pe_dwarf2_emit_offset (symbolS *symbol, unsigned int size)
11478 {
11479   expressionS exp;
11480
11481   exp.X_op = O_secrel;
11482   exp.X_add_symbol = symbol;
11483   exp.X_add_number = 0;
11484   emit_expr (&exp, size);
11485 }
11486 #endif
11487
11488 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
11489 /* For ELF on x86-64, add support for SHF_X86_64_LARGE.  */
11490
11491 bfd_vma
11492 x86_64_section_letter (int letter, const char **ptr_msg)
11493 {
11494   if (flag_code == CODE_64BIT)
11495     {
11496       if (letter == 'l')
11497         return SHF_X86_64_LARGE;
11498
11499       *ptr_msg = _("bad .section directive: want a,l,w,x,M,S,G,T in string");
11500     }
11501   else
11502     *ptr_msg = _("bad .section directive: want a,w,x,M,S,G,T in string");
11503   return -1;
11504 }
11505
11506 bfd_vma
11507 x86_64_section_word (char *str, size_t len)
11508 {
11509   if (len == 5 && flag_code == CODE_64BIT && CONST_STRNEQ (str, "large"))
11510     return SHF_X86_64_LARGE;
11511
11512   return -1;
11513 }
11514
11515 static void
11516 handle_large_common (int small ATTRIBUTE_UNUSED)
11517 {
11518   if (flag_code != CODE_64BIT)
11519     {
11520       s_comm_internal (0, elf_common_parse);
11521       as_warn (_(".largecomm supported only in 64bit mode, producing .comm"));
11522     }
11523   else
11524     {
11525       static segT lbss_section;
11526       asection *saved_com_section_ptr = elf_com_section_ptr;
11527       asection *saved_bss_section = bss_section;
11528
11529       if (lbss_section == NULL)
11530         {
11531           flagword applicable;
11532           segT seg = now_seg;
11533           subsegT subseg = now_subseg;
11534
11535           /* The .lbss section is for local .largecomm symbols.  */
11536           lbss_section = subseg_new (".lbss", 0);
11537           applicable = bfd_applicable_section_flags (stdoutput);
11538           bfd_set_section_flags (stdoutput, lbss_section,
11539                                  applicable & SEC_ALLOC);
11540           seg_info (lbss_section)->bss = 1;
11541
11542           subseg_set (seg, subseg);
11543         }
11544
11545       elf_com_section_ptr = &_bfd_elf_large_com_section;
11546       bss_section = lbss_section;
11547
11548       s_comm_internal (0, elf_common_parse);
11549
11550       elf_com_section_ptr = saved_com_section_ptr;
11551       bss_section = saved_bss_section;
11552     }
11553 }
11554 #endif /* OBJ_ELF || OBJ_MAYBE_ELF */