gas/
[platform/upstream/binutils.git] / gas / config / tc-i386.c
1 /* tc-i386.c -- Assemble code for the Intel 80386
2    Copyright 1989, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6    This file is part of GAS, the GNU Assembler.
7
8    GAS is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11    any later version.
12
13    GAS is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with GAS; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20    Software Foundation, 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston, MA
21    02110-1301, USA.  */
22
23 /* Intel 80386 machine specific gas.
24    Written by Eliot Dresselhaus (eliot@mgm.mit.edu).
25    x86_64 support by Jan Hubicka (jh@suse.cz)
26    VIA PadLock support by Michal Ludvig (mludvig@suse.cz)
27    Bugs & suggestions are completely welcome.  This is free software.
28    Please help us make it better.  */
29
30 #include "as.h"
31 #include "safe-ctype.h"
32 #include "subsegs.h"
33 #include "dwarf2dbg.h"
34 #include "dw2gencfi.h"
35 #include "elf/x86-64.h"
36 #include "opcodes/i386-init.h"
37
38 #ifndef REGISTER_WARNINGS
39 #define REGISTER_WARNINGS 1
40 #endif
41
42 #ifndef INFER_ADDR_PREFIX
43 #define INFER_ADDR_PREFIX 1
44 #endif
45
46 #ifndef SCALE1_WHEN_NO_INDEX
47 /* Specifying a scale factor besides 1 when there is no index is
48    futile.  eg. `mov (%ebx,2),%al' does exactly the same as
49    `mov (%ebx),%al'.  To slavishly follow what the programmer
50    specified, set SCALE1_WHEN_NO_INDEX to 0.  */
51 #define SCALE1_WHEN_NO_INDEX 1
52 #endif
53
54 #ifndef DEFAULT_ARCH
55 #define DEFAULT_ARCH "i386"
56 #endif
57
58 #ifndef INLINE
59 #if __GNUC__ >= 2
60 #define INLINE __inline__
61 #else
62 #define INLINE
63 #endif
64 #endif
65
66 static void set_code_flag (int);
67 static void set_16bit_gcc_code_flag (int);
68 static void set_intel_syntax (int);
69 static void set_cpu_arch (int);
70 #ifdef TE_PE
71 static void pe_directive_secrel (int);
72 #endif
73 static void signed_cons (int);
74 static char *output_invalid (int c);
75 static int i386_operand (char *);
76 static int i386_intel_operand (char *, int);
77 static const reg_entry *parse_register (char *, char **);
78 static char *parse_insn (char *, char *);
79 static char *parse_operands (char *, const char *);
80 static void swap_operands (void);
81 static void swap_2_operands (int, int);
82 static void optimize_imm (void);
83 static void optimize_disp (void);
84 static int match_template (void);
85 static int check_string (void);
86 static int process_suffix (void);
87 static int check_byte_reg (void);
88 static int check_long_reg (void);
89 static int check_qword_reg (void);
90 static int check_word_reg (void);
91 static int finalize_imm (void);
92 static int process_operands (void);
93 static const seg_entry *build_modrm_byte (void);
94 static void output_insn (void);
95 static void output_imm (fragS *, offsetT);
96 static void output_disp (fragS *, offsetT);
97 #ifndef I386COFF
98 static void s_bss (int);
99 #endif
100 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
101 static void handle_large_common (int small ATTRIBUTE_UNUSED);
102 #endif
103
104 static const char *default_arch = DEFAULT_ARCH;
105
106 /* 'md_assemble ()' gathers together information and puts it into a
107    i386_insn.  */
108
109 union i386_op
110   {
111     expressionS *disps;
112     expressionS *imms;
113     const reg_entry *regs;
114   };
115
116 struct _i386_insn
117   {
118     /* TM holds the template for the insn were currently assembling.  */
119     template tm;
120
121     /* SUFFIX holds the instruction mnemonic suffix if given.
122        (e.g. 'l' for 'movl')  */
123     char suffix;
124
125     /* OPERANDS gives the number of given operands.  */
126     unsigned int operands;
127
128     /* REG_OPERANDS, DISP_OPERANDS, MEM_OPERANDS, IMM_OPERANDS give the number
129        of given register, displacement, memory operands and immediate
130        operands.  */
131     unsigned int reg_operands, disp_operands, mem_operands, imm_operands;
132
133     /* TYPES [i] is the type (see above #defines) which tells us how to
134        use OP[i] for the corresponding operand.  */
135     i386_operand_type types[MAX_OPERANDS];
136
137     /* Displacement expression, immediate expression, or register for each
138        operand.  */
139     union i386_op op[MAX_OPERANDS];
140
141     /* Flags for operands.  */
142     unsigned int flags[MAX_OPERANDS];
143 #define Operand_PCrel 1
144
145     /* Relocation type for operand */
146     enum bfd_reloc_code_real reloc[MAX_OPERANDS];
147
148     /* BASE_REG, INDEX_REG, and LOG2_SCALE_FACTOR are used to encode
149        the base index byte below.  */
150     const reg_entry *base_reg;
151     const reg_entry *index_reg;
152     unsigned int log2_scale_factor;
153
154     /* SEG gives the seg_entries of this insn.  They are zero unless
155        explicit segment overrides are given.  */
156     const seg_entry *seg[2];
157
158     /* PREFIX holds all the given prefix opcodes (usually null).
159        PREFIXES is the number of prefix opcodes.  */
160     unsigned int prefixes;
161     unsigned char prefix[MAX_PREFIXES];
162
163     /* RM and SIB are the modrm byte and the sib byte where the
164        addressing modes of this insn are encoded.  */
165
166     modrm_byte rm;
167     rex_byte rex;
168     sib_byte sib;
169   };
170
171 typedef struct _i386_insn i386_insn;
172
173 /* List of chars besides those in app.c:symbol_chars that can start an
174    operand.  Used to prevent the scrubber eating vital white-space.  */
175 const char extra_symbol_chars[] = "*%-(["
176 #ifdef LEX_AT
177         "@"
178 #endif
179 #ifdef LEX_QM
180         "?"
181 #endif
182         ;
183
184 #if (defined (TE_I386AIX)                               \
185      || ((defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)) \
186          && !defined (TE_GNU)                           \
187          && !defined (TE_LINUX)                         \
188          && !defined (TE_NETWARE)                       \
189          && !defined (TE_FreeBSD)                       \
190          && !defined (TE_NetBSD)))
191 /* This array holds the chars that always start a comment.  If the
192    pre-processor is disabled, these aren't very useful.  The option
193    --divide will remove '/' from this list.  */
194 const char *i386_comment_chars = "#/";
195 #define SVR4_COMMENT_CHARS 1
196 #define PREFIX_SEPARATOR '\\'
197
198 #else
199 const char *i386_comment_chars = "#";
200 #define PREFIX_SEPARATOR '/'
201 #endif
202
203 /* This array holds the chars that only start a comment at the beginning of
204    a line.  If the line seems to have the form '# 123 filename'
205    .line and .file directives will appear in the pre-processed output.
206    Note that input_file.c hand checks for '#' at the beginning of the
207    first line of the input file.  This is because the compiler outputs
208    #NO_APP at the beginning of its output.
209    Also note that comments started like this one will always work if
210    '/' isn't otherwise defined.  */
211 const char line_comment_chars[] = "#/";
212
213 const char line_separator_chars[] = ";";
214
215 /* Chars that can be used to separate mant from exp in floating point
216    nums.  */
217 const char EXP_CHARS[] = "eE";
218
219 /* Chars that mean this number is a floating point constant
220    As in 0f12.456
221    or    0d1.2345e12.  */
222 const char FLT_CHARS[] = "fFdDxX";
223
224 /* Tables for lexical analysis.  */
225 static char mnemonic_chars[256];
226 static char register_chars[256];
227 static char operand_chars[256];
228 static char identifier_chars[256];
229 static char digit_chars[256];
230
231 /* Lexical macros.  */
232 #define is_mnemonic_char(x) (mnemonic_chars[(unsigned char) x])
233 #define is_operand_char(x) (operand_chars[(unsigned char) x])
234 #define is_register_char(x) (register_chars[(unsigned char) x])
235 #define is_space_char(x) ((x) == ' ')
236 #define is_identifier_char(x) (identifier_chars[(unsigned char) x])
237 #define is_digit_char(x) (digit_chars[(unsigned char) x])
238
239 /* All non-digit non-letter characters that may occur in an operand.  */
240 static char operand_special_chars[] = "%$-+(,)*._~/<>|&^!:[@]";
241
242 /* md_assemble() always leaves the strings it's passed unaltered.  To
243    effect this we maintain a stack of saved characters that we've smashed
244    with '\0's (indicating end of strings for various sub-fields of the
245    assembler instruction).  */
246 static char save_stack[32];
247 static char *save_stack_p;
248 #define END_STRING_AND_SAVE(s) \
249         do { *save_stack_p++ = *(s); *(s) = '\0'; } while (0)
250 #define RESTORE_END_STRING(s) \
251         do { *(s) = *--save_stack_p; } while (0)
252
253 /* The instruction we're assembling.  */
254 static i386_insn i;
255
256 /* Possible templates for current insn.  */
257 static const templates *current_templates;
258
259 /* Per instruction expressionS buffers: max displacements & immediates.  */
260 static expressionS disp_expressions[MAX_MEMORY_OPERANDS];
261 static expressionS im_expressions[MAX_IMMEDIATE_OPERANDS];
262
263 /* Current operand we are working on.  */
264 static int this_operand;
265
266 /* We support four different modes.  FLAG_CODE variable is used to distinguish
267    these.  */
268
269 enum flag_code {
270         CODE_32BIT,
271         CODE_16BIT,
272         CODE_64BIT };
273 #define NUM_FLAG_CODE ((int) CODE_64BIT + 1)
274
275 static enum flag_code flag_code;
276 static unsigned int object_64bit;
277 static int use_rela_relocations = 0;
278
279 /* The names used to print error messages.  */
280 static const char *flag_code_names[] =
281   {
282     "32",
283     "16",
284     "64"
285   };
286
287 /* 1 for intel syntax,
288    0 if att syntax.  */
289 static int intel_syntax = 0;
290
291 /* 1 if register prefix % not required.  */
292 static int allow_naked_reg = 0;
293
294 /* Register prefix used for error message.  */
295 static const char *register_prefix = "%";
296
297 /* Used in 16 bit gcc mode to add an l suffix to call, ret, enter,
298    leave, push, and pop instructions so that gcc has the same stack
299    frame as in 32 bit mode.  */
300 static char stackop_size = '\0';
301
302 /* Non-zero to optimize code alignment.  */
303 int optimize_align_code = 1;
304
305 /* Non-zero to quieten some warnings.  */
306 static int quiet_warnings = 0;
307
308 /* CPU name.  */
309 static const char *cpu_arch_name = NULL;
310 static const char *cpu_sub_arch_name = NULL;
311
312 /* CPU feature flags.  */
313 static i386_cpu_flags cpu_arch_flags = CPU_UNKNOWN_FLAGS;
314
315 /* Bitwise NOT of cpu_arch_flags.  */
316 static i386_cpu_flags cpu_arch_flags_not;
317
318 /* If we have selected a cpu we are generating instructions for.  */
319 static int cpu_arch_tune_set = 0;
320
321 /* Cpu we are generating instructions for.  */
322 static enum processor_type cpu_arch_tune = PROCESSOR_UNKNOWN;
323
324 /* CPU feature flags of cpu we are generating instructions for.  */
325 static i386_cpu_flags cpu_arch_tune_flags;
326
327 /* CPU instruction set architecture used.  */
328 static enum processor_type cpu_arch_isa = PROCESSOR_UNKNOWN;
329
330 /* CPU feature flags of instruction set architecture used.  */
331 static i386_cpu_flags cpu_arch_isa_flags;
332
333 /* If set, conditional jumps are not automatically promoted to handle
334    larger than a byte offset.  */
335 static unsigned int no_cond_jump_promotion = 0;
336
337 /* Pre-defined "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_".  */
338 static symbolS *GOT_symbol;
339
340 /* The dwarf2 return column, adjusted for 32 or 64 bit.  */
341 unsigned int x86_dwarf2_return_column;
342
343 /* The dwarf2 data alignment, adjusted for 32 or 64 bit.  */
344 int x86_cie_data_alignment;
345
346 /* Interface to relax_segment.
347    There are 3 major relax states for 386 jump insns because the
348    different types of jumps add different sizes to frags when we're
349    figuring out what sort of jump to choose to reach a given label.  */
350
351 /* Types.  */
352 #define UNCOND_JUMP 0
353 #define COND_JUMP 1
354 #define COND_JUMP86 2
355
356 /* Sizes.  */
357 #define CODE16  1
358 #define SMALL   0
359 #define SMALL16 (SMALL | CODE16)
360 #define BIG     2
361 #define BIG16   (BIG | CODE16)
362
363 #ifndef INLINE
364 #ifdef __GNUC__
365 #define INLINE __inline__
366 #else
367 #define INLINE
368 #endif
369 #endif
370
371 #define ENCODE_RELAX_STATE(type, size) \
372   ((relax_substateT) (((type) << 2) | (size)))
373 #define TYPE_FROM_RELAX_STATE(s) \
374   ((s) >> 2)
375 #define DISP_SIZE_FROM_RELAX_STATE(s) \
376     ((((s) & 3) == BIG ? 4 : (((s) & 3) == BIG16 ? 2 : 1)))
377
378 /* This table is used by relax_frag to promote short jumps to long
379    ones where necessary.  SMALL (short) jumps may be promoted to BIG
380    (32 bit long) ones, and SMALL16 jumps to BIG16 (16 bit long).  We
381    don't allow a short jump in a 32 bit code segment to be promoted to
382    a 16 bit offset jump because it's slower (requires data size
383    prefix), and doesn't work, unless the destination is in the bottom
384    64k of the code segment (The top 16 bits of eip are zeroed).  */
385
386 const relax_typeS md_relax_table[] =
387 {
388   /* The fields are:
389      1) most positive reach of this state,
390      2) most negative reach of this state,
391      3) how many bytes this mode will have in the variable part of the frag
392      4) which index into the table to try if we can't fit into this one.  */
393
394   /* UNCOND_JUMP states.  */
395   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG)},
396   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG16)},
397   /* dword jmp adds 4 bytes to frag:
398      0 extra opcode bytes, 4 displacement bytes.  */
399   {0, 0, 4, 0},
400   /* word jmp adds 2 byte2 to frag:
401      0 extra opcode bytes, 2 displacement bytes.  */
402   {0, 0, 2, 0},
403
404   /* COND_JUMP states.  */
405   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG)},
406   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG16)},
407   /* dword conditionals adds 5 bytes to frag:
408      1 extra opcode byte, 4 displacement bytes.  */
409   {0, 0, 5, 0},
410   /* word conditionals add 3 bytes to frag:
411      1 extra opcode byte, 2 displacement bytes.  */
412   {0, 0, 3, 0},
413
414   /* COND_JUMP86 states.  */
415   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG)},
416   {127 + 1, -128 + 1, 1, ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG16)},
417   /* dword conditionals adds 5 bytes to frag:
418      1 extra opcode byte, 4 displacement bytes.  */
419   {0, 0, 5, 0},
420   /* word conditionals add 4 bytes to frag:
421      1 displacement byte and a 3 byte long branch insn.  */
422   {0, 0, 4, 0}
423 };
424
425 static const arch_entry cpu_arch[] =
426 {
427   {"generic32", PROCESSOR_GENERIC32,
428    CPU_GENERIC32_FLAGS },
429   {"generic64", PROCESSOR_GENERIC64,
430    CPU_GENERIC64_FLAGS },
431   {"i8086", PROCESSOR_UNKNOWN,
432    CPU_NONE_FLAGS },
433   {"i186", PROCESSOR_UNKNOWN,
434    CPU_I186_FLAGS },
435   {"i286", PROCESSOR_UNKNOWN,
436    CPU_I286_FLAGS },
437   {"i386", PROCESSOR_I386,
438    CPU_I386_FLAGS },
439   {"i486", PROCESSOR_I486,
440    CPU_I486_FLAGS },
441   {"i586", PROCESSOR_PENTIUM,
442    CPU_I586_FLAGS },
443   {"i686", PROCESSOR_PENTIUMPRO,
444    CPU_I686_FLAGS },
445   {"pentium", PROCESSOR_PENTIUM,
446    CPU_I586_FLAGS },
447   {"pentiumpro",PROCESSOR_PENTIUMPRO,
448    CPU_I686_FLAGS },
449   {"pentiumii", PROCESSOR_PENTIUMPRO,
450    CPU_P2_FLAGS },
451   {"pentiumiii",PROCESSOR_PENTIUMPRO,
452    CPU_P3_FLAGS },
453   {"pentium4", PROCESSOR_PENTIUM4,
454    CPU_P4_FLAGS },
455   {"prescott", PROCESSOR_NOCONA,
456    CPU_CORE_FLAGS },
457   {"nocona", PROCESSOR_NOCONA,
458    CPU_NOCONA_FLAGS },
459   {"yonah", PROCESSOR_CORE,
460    CPU_CORE_FLAGS },
461   {"core", PROCESSOR_CORE,
462    CPU_CORE_FLAGS },
463   {"merom", PROCESSOR_CORE2,
464    CPU_CORE2_FLAGS },
465   {"core2", PROCESSOR_CORE2,
466    CPU_CORE2_FLAGS },
467   {"k6", PROCESSOR_K6,
468    CPU_K6_FLAGS },
469   {"k6_2", PROCESSOR_K6,
470    CPU_K6_2_FLAGS },
471   {"athlon", PROCESSOR_ATHLON,
472    CPU_ATHLON_FLAGS },
473   {"sledgehammer", PROCESSOR_K8,
474    CPU_K8_FLAGS },
475   {"opteron", PROCESSOR_K8,
476    CPU_K8_FLAGS },
477   {"k8", PROCESSOR_K8,
478    CPU_K8_FLAGS },
479   {"amdfam10", PROCESSOR_AMDFAM10,
480    CPU_AMDFAM10_FLAGS },
481   {".mmx", PROCESSOR_UNKNOWN,
482    CPU_MMX_FLAGS },
483   {".sse", PROCESSOR_UNKNOWN,
484    CPU_SSE_FLAGS },
485   {".sse2", PROCESSOR_UNKNOWN,
486    CPU_SSE2_FLAGS },
487   {".sse3", PROCESSOR_UNKNOWN,
488    CPU_SSE3_FLAGS },
489   {".ssse3", PROCESSOR_UNKNOWN,
490    CPU_SSSE3_FLAGS },
491   {".sse4.1", PROCESSOR_UNKNOWN,
492    CPU_SSE4_1_FLAGS },
493   {".sse4.2", PROCESSOR_UNKNOWN,
494    CPU_SSE4_2_FLAGS },
495   {".sse4", PROCESSOR_UNKNOWN,
496    CPU_SSE4_2_FLAGS },
497   {".3dnow", PROCESSOR_UNKNOWN,
498    CPU_3DNOW_FLAGS },
499   {".3dnowa", PROCESSOR_UNKNOWN,
500    CPU_3DNOWA_FLAGS },
501   {".padlock", PROCESSOR_UNKNOWN,
502    CPU_PADLOCK_FLAGS },
503   {".pacifica", PROCESSOR_UNKNOWN,
504    CPU_SVME_FLAGS },
505   {".svme", PROCESSOR_UNKNOWN,
506    CPU_SVME_FLAGS },
507   {".sse4a", PROCESSOR_UNKNOWN,
508    CPU_SSE4A_FLAGS },
509   {".abm", PROCESSOR_UNKNOWN,
510    CPU_ABM_FLAGS },
511 };
512
513 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
514 {
515 #if !defined(OBJ_AOUT) && !defined(USE_ALIGN_PTWO)
516   {"align", s_align_bytes, 0},
517 #else
518   {"align", s_align_ptwo, 0},
519 #endif
520   {"arch", set_cpu_arch, 0},
521 #ifndef I386COFF
522   {"bss", s_bss, 0},
523 #endif
524   {"ffloat", float_cons, 'f'},
525   {"dfloat", float_cons, 'd'},
526   {"tfloat", float_cons, 'x'},
527   {"value", cons, 2},
528   {"slong", signed_cons, 4},
529   {"noopt", s_ignore, 0},
530   {"optim", s_ignore, 0},
531   {"code16gcc", set_16bit_gcc_code_flag, CODE_16BIT},
532   {"code16", set_code_flag, CODE_16BIT},
533   {"code32", set_code_flag, CODE_32BIT},
534   {"code64", set_code_flag, CODE_64BIT},
535   {"intel_syntax", set_intel_syntax, 1},
536   {"att_syntax", set_intel_syntax, 0},
537 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
538   {"largecomm", handle_large_common, 0},
539 #else
540   {"file", (void (*) (int)) dwarf2_directive_file, 0},
541   {"loc", dwarf2_directive_loc, 0},
542   {"loc_mark_labels", dwarf2_directive_loc_mark_labels, 0},
543 #endif
544 #ifdef TE_PE
545   {"secrel32", pe_directive_secrel, 0},
546 #endif
547   {0, 0, 0}
548 };
549
550 /* For interface with expression ().  */
551 extern char *input_line_pointer;
552
553 /* Hash table for instruction mnemonic lookup.  */
554 static struct hash_control *op_hash;
555
556 /* Hash table for register lookup.  */
557 static struct hash_control *reg_hash;
558 \f
559 void
560 i386_align_code (fragS *fragP, int count)
561 {
562   /* Various efficient no-op patterns for aligning code labels.
563      Note: Don't try to assemble the instructions in the comments.
564      0L and 0w are not legal.  */
565   static const char f32_1[] =
566     {0x90};                                     /* nop                  */
567   static const char f32_2[] =
568     {0x66,0x90};                                /* xchg %ax,%ax */
569   static const char f32_3[] =
570     {0x8d,0x76,0x00};                           /* leal 0(%esi),%esi    */
571   static const char f32_4[] =
572     {0x8d,0x74,0x26,0x00};                      /* leal 0(%esi,1),%esi  */
573   static const char f32_5[] =
574     {0x90,                                      /* nop                  */
575      0x8d,0x74,0x26,0x00};                      /* leal 0(%esi,1),%esi  */
576   static const char f32_6[] =
577     {0x8d,0xb6,0x00,0x00,0x00,0x00};            /* leal 0L(%esi),%esi   */
578   static const char f32_7[] =
579     {0x8d,0xb4,0x26,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%esi,1),%esi */
580   static const char f32_8[] =
581     {0x90,                                      /* nop                  */
582      0x8d,0xb4,0x26,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%esi,1),%esi */
583   static const char f32_9[] =
584     {0x89,0xf6,                                 /* movl %esi,%esi       */
585      0x8d,0xbc,0x27,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%edi,1),%edi */
586   static const char f32_10[] =
587     {0x8d,0x76,0x00,                            /* leal 0(%esi),%esi    */
588      0x8d,0xbc,0x27,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%edi,1),%edi */
589   static const char f32_11[] =
590     {0x8d,0x74,0x26,0x00,                       /* leal 0(%esi,1),%esi  */
591      0x8d,0xbc,0x27,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%edi,1),%edi */
592   static const char f32_12[] =
593     {0x8d,0xb6,0x00,0x00,0x00,0x00,             /* leal 0L(%esi),%esi   */
594      0x8d,0xbf,0x00,0x00,0x00,0x00};            /* leal 0L(%edi),%edi   */
595   static const char f32_13[] =
596     {0x8d,0xb6,0x00,0x00,0x00,0x00,             /* leal 0L(%esi),%esi   */
597      0x8d,0xbc,0x27,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%edi,1),%edi */
598   static const char f32_14[] =
599     {0x8d,0xb4,0x26,0x00,0x00,0x00,0x00,        /* leal 0L(%esi,1),%esi */
600      0x8d,0xbc,0x27,0x00,0x00,0x00,0x00};       /* leal 0L(%edi,1),%edi */
601   static const char f16_3[] =
602     {0x8d,0x74,0x00};                           /* lea 0(%esi),%esi     */
603   static const char f16_4[] =
604     {0x8d,0xb4,0x00,0x00};                      /* lea 0w(%si),%si      */
605   static const char f16_5[] =
606     {0x90,                                      /* nop                  */
607      0x8d,0xb4,0x00,0x00};                      /* lea 0w(%si),%si      */
608   static const char f16_6[] =
609     {0x89,0xf6,                                 /* mov %si,%si          */
610      0x8d,0xbd,0x00,0x00};                      /* lea 0w(%di),%di      */
611   static const char f16_7[] =
612     {0x8d,0x74,0x00,                            /* lea 0(%si),%si       */
613      0x8d,0xbd,0x00,0x00};                      /* lea 0w(%di),%di      */
614   static const char f16_8[] =
615     {0x8d,0xb4,0x00,0x00,                       /* lea 0w(%si),%si      */
616      0x8d,0xbd,0x00,0x00};                      /* lea 0w(%di),%di      */
617   static const char jump_31[] =
618     {0xeb,0x1d,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,        /* jmp .+31; lotsa nops */
619      0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,
620      0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,
621      0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90,0x90};
622   static const char *const f32_patt[] = {
623     f32_1, f32_2, f32_3, f32_4, f32_5, f32_6, f32_7, f32_8,
624     f32_9, f32_10, f32_11, f32_12, f32_13, f32_14
625   };
626   static const char *const f16_patt[] = {
627     f32_1, f32_2, f16_3, f16_4, f16_5, f16_6, f16_7, f16_8
628   };
629   /* nopl (%[re]ax) */
630   static const char alt_3[] =
631     {0x0f,0x1f,0x00};
632   /* nopl 0(%[re]ax) */
633   static const char alt_4[] =
634     {0x0f,0x1f,0x40,0x00};
635   /* nopl 0(%[re]ax,%[re]ax,1) */
636   static const char alt_5[] =
637     {0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00};
638   /* nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1) */
639   static const char alt_6[] =
640     {0x66,0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00};
641   /* nopl 0L(%[re]ax) */
642   static const char alt_7[] =
643     {0x0f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00};
644   /* nopl 0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
645   static const char alt_8[] =
646     {0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
647   /* nopw 0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
648   static const char alt_9[] =
649     {0x66,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
650   /* nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
651   static const char alt_10[] =
652     {0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
653   /* data16
654      nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
655   static const char alt_long_11[] =
656     {0x66,
657      0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
658   /* data16
659      data16
660      nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
661   static const char alt_long_12[] =
662     {0x66,
663      0x66,
664      0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
665   /* data16
666      data16
667      data16
668      nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
669   static const char alt_long_13[] =
670     {0x66,
671      0x66,
672      0x66,
673      0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
674   /* data16
675      data16
676      data16
677      data16
678      nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
679   static const char alt_long_14[] =
680     {0x66,
681      0x66,
682      0x66,
683      0x66,
684      0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
685   /* data16
686      data16
687      data16
688      data16
689      data16
690      nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
691   static const char alt_long_15[] =
692     {0x66,
693      0x66,
694      0x66,
695      0x66,
696      0x66,
697      0x66,0x2e,0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
698   /* nopl 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
699      nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1) */
700   static const char alt_short_11[] =
701     {0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00,
702      0x66,0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00};
703   /* nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
704      nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1) */
705   static const char alt_short_12[] =
706     {0x66,0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00,
707      0x66,0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00};
708   /* nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
709      nopl 0L(%[re]ax) */
710   static const char alt_short_13[] =
711     {0x66,0x0f,0x1f,0x44,0x00,0x00,
712      0x0f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00};
713   /* nopl 0L(%[re]ax)
714      nopl 0L(%[re]ax) */
715   static const char alt_short_14[] =
716     {0x0f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,
717      0x0f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00};
718   /* nopl 0L(%[re]ax)
719      nopl 0L(%[re]ax,%[re]ax,1) */
720   static const char alt_short_15[] =
721     {0x0f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,
722      0x0f,0x1f,0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
723   static const char *const alt_short_patt[] = {
724     f32_1, f32_2, alt_3, alt_4, alt_5, alt_6, alt_7, alt_8,
725     alt_9, alt_10, alt_short_11, alt_short_12, alt_short_13,
726     alt_short_14, alt_short_15
727   };
728   static const char *const alt_long_patt[] = {
729     f32_1, f32_2, alt_3, alt_4, alt_5, alt_6, alt_7, alt_8,
730     alt_9, alt_10, alt_long_11, alt_long_12, alt_long_13,
731     alt_long_14, alt_long_15
732   };
733
734   /* Only align for at least a positive non-zero boundary. */
735   if (count <= 0 || count > MAX_MEM_FOR_RS_ALIGN_CODE)
736     return;
737
738   /* We need to decide which NOP sequence to use for 32bit and
739      64bit. When -mtune= is used:
740
741      1. For PROCESSOR_I386, PROCESSOR_I486, PROCESSOR_PENTIUM and
742      PROCESSOR_GENERIC32, f32_patt will be used.
743      2. For PROCESSOR_PENTIUMPRO, PROCESSOR_PENTIUM4, PROCESSOR_NOCONA,
744      PROCESSOR_CORE, PROCESSOR_CORE2, and PROCESSOR_GENERIC64,
745      alt_long_patt will be used.
746      3. For PROCESSOR_ATHLON, PROCESSOR_K6, PROCESSOR_K8 and
747      PROCESSOR_AMDFAM10, alt_short_patt will be used.
748
749      When -mtune= isn't used, alt_long_patt will be used if
750      cpu_arch_isa_flags has Cpu686. Otherwise, f32_patt will
751      be used.
752
753      When -march= or .arch is used, we can't use anything beyond
754      cpu_arch_isa_flags.   */
755
756   if (flag_code == CODE_16BIT)
757     {
758       if (count > 8)
759         {
760           memcpy (fragP->fr_literal + fragP->fr_fix,
761                   jump_31, count);
762           /* Adjust jump offset.  */
763           fragP->fr_literal[fragP->fr_fix + 1] = count - 2;
764         }
765       else
766         memcpy (fragP->fr_literal + fragP->fr_fix,
767                 f16_patt[count - 1], count);
768     }
769   else
770     {
771       const char *const *patt = NULL;
772
773       if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_UNKNOWN)
774         {
775           /* PROCESSOR_UNKNOWN means that all ISAs may be used.  */
776           switch (cpu_arch_tune)
777             {
778             case PROCESSOR_UNKNOWN:
779               /* We use cpu_arch_isa_flags to check if we SHOULD
780                  optimize for Cpu686.  */
781               if (cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui686)
782                 patt = alt_long_patt;
783               else
784                 patt = f32_patt;
785               break;
786             case PROCESSOR_PENTIUMPRO:
787             case PROCESSOR_PENTIUM4:
788             case PROCESSOR_NOCONA:
789             case PROCESSOR_CORE:
790             case PROCESSOR_CORE2:
791             case PROCESSOR_GENERIC64:
792               patt = alt_long_patt;
793               break;
794             case PROCESSOR_K6:
795             case PROCESSOR_ATHLON:
796             case PROCESSOR_K8:
797             case PROCESSOR_AMDFAM10:
798               patt = alt_short_patt;
799               break;
800             case PROCESSOR_I386:
801             case PROCESSOR_I486:
802             case PROCESSOR_PENTIUM:
803             case PROCESSOR_GENERIC32:
804               patt = f32_patt;
805               break;
806             }
807         }
808       else
809         {
810           switch (cpu_arch_tune)
811             {
812             case PROCESSOR_UNKNOWN:
813               /* When cpu_arch_isa is net, cpu_arch_tune shouldn't be
814                  PROCESSOR_UNKNOWN.  */
815               abort ();
816               break;
817
818             case PROCESSOR_I386:
819             case PROCESSOR_I486:
820             case PROCESSOR_PENTIUM:
821             case PROCESSOR_K6:
822             case PROCESSOR_ATHLON:
823             case PROCESSOR_K8:
824             case PROCESSOR_AMDFAM10:
825             case PROCESSOR_GENERIC32:
826               /* We use cpu_arch_isa_flags to check if we CAN optimize
827                  for Cpu686.  */
828               if (cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui686)
829                 patt = alt_short_patt;
830               else
831                 patt = f32_patt;
832               break;
833             case PROCESSOR_PENTIUMPRO:
834             case PROCESSOR_PENTIUM4:
835             case PROCESSOR_NOCONA:
836             case PROCESSOR_CORE:
837             case PROCESSOR_CORE2:
838               if (cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui686)
839                 patt = alt_long_patt;
840               else
841                 patt = f32_patt;
842               break;
843             case PROCESSOR_GENERIC64:
844               patt = alt_long_patt;
845               break;
846             }
847         }
848
849       if (patt == f32_patt)
850         {
851           /* If the padding is less than 15 bytes, we use the normal
852              ones.  Otherwise, we use a jump instruction and adjust
853              its offset.  */
854           if (count < 15)
855             memcpy (fragP->fr_literal + fragP->fr_fix,
856                     patt[count - 1], count);
857           else
858             {
859               memcpy (fragP->fr_literal + fragP->fr_fix,
860                       jump_31, count);
861               /* Adjust jump offset.  */
862               fragP->fr_literal[fragP->fr_fix + 1] = count - 2;
863             }
864         }
865       else
866         {
867           /* Maximum length of an instruction is 15 byte.  If the
868              padding is greater than 15 bytes and we don't use jump,
869              we have to break it into smaller pieces.  */
870           int padding = count;
871           while (padding > 15)
872             {
873               padding -= 15;
874               memcpy (fragP->fr_literal + fragP->fr_fix + padding,
875                       patt [14], 15);
876             }
877
878           if (padding)
879             memcpy (fragP->fr_literal + fragP->fr_fix,
880                     patt [padding - 1], padding);
881         }
882     }
883   fragP->fr_var = count;
884 }
885
886 static INLINE int
887 uints_all_zero (const unsigned int *x, unsigned int size)
888 {
889   switch (size)
890     {
891     case 3:
892       if (x[2])
893         return 0;
894     case 2:
895       if (x[1])
896         return 0;
897     case 1:
898       return !x[0];
899     default:
900       abort ();
901     }
902 }
903
904 static INLINE void
905 uints_set (unsigned int *x, unsigned int v, unsigned int size)
906 {
907   switch (size)
908     {
909     case 3:
910       x[2] = v;
911     case 2:
912       x[1] = v;
913     case 1:
914       x[0] = v;
915       break;
916     default:
917       abort ();
918     }
919 }
920
921 static INLINE int
922 uints_equal (const unsigned int *x, const unsigned int *y,
923              unsigned int size)
924 {
925   switch (size)
926     {
927     case 3:
928       if (x[2] != y [2])
929         return 0;
930     case 2:
931       if (x[1] != y [1])
932         return 0;
933     case 1:
934       return x[0] == y [0];
935       break;
936     default:
937       abort ();
938     }
939 }
940
941 #define UINTS_ALL_ZERO(x) \
942   uints_all_zero ((x).array, ARRAY_SIZE ((x).array))
943 #define UINTS_SET(x, v) \
944   uints_set ((x).array, v, ARRAY_SIZE ((x).array))
945 #define UINTS_CLEAR(x) \
946   uints_set ((x).array, 0, ARRAY_SIZE ((x).array))
947 #define UINTS_EQUAL(x, y) \
948   uints_equal ((x).array, (y).array, ARRAY_SIZE ((x).array))
949
950 static INLINE int
951 cpu_flags_check_cpu64 (i386_cpu_flags f)
952 {
953   return !((flag_code == CODE_64BIT && f.bitfield.cpuno64)
954            || (flag_code != CODE_64BIT && f.bitfield.cpu64));
955 }
956
957 static INLINE i386_cpu_flags
958 cpu_flags_not (i386_cpu_flags x)
959 {
960   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
961     {
962     case 3:
963       x.array [2] = ~x.array [2];
964     case 2:
965       x.array [1] = ~x.array [1];
966     case 1:
967       x.array [0] = ~x.array [0];
968       break;
969     default:
970       abort ();
971     }
972
973 #ifdef CpuUnused
974   x.bitfield.unused = 0;
975 #endif
976
977   return x;
978 }
979
980 static INLINE i386_cpu_flags
981 cpu_flags_and (i386_cpu_flags x, i386_cpu_flags y)
982 {
983   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
984     {
985     case 3:
986       x.array [2] &= y.array [2];
987     case 2:
988       x.array [1] &= y.array [1];
989     case 1:
990       x.array [0] &= y.array [0];
991       break;
992     default:
993       abort ();
994     }
995   return x;
996 }
997
998 static INLINE i386_cpu_flags
999 cpu_flags_or (i386_cpu_flags x, i386_cpu_flags y)
1000 {
1001   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
1002     {
1003     case 3:
1004       x.array [2] |= y.array [2];
1005     case 2:
1006       x.array [1] |= y.array [1];
1007     case 1:
1008       x.array [0] |= y.array [0];
1009       break;
1010     default:
1011       abort ();
1012     }
1013   return x;
1014 }
1015
1016 static int
1017 cpu_flags_match (i386_cpu_flags x)
1018 {
1019   i386_cpu_flags not = cpu_arch_flags_not;
1020
1021   not.bitfield.cpu64 = 1;
1022   not.bitfield.cpuno64 = 1;
1023
1024   x.bitfield.cpu64 = 0;
1025   x.bitfield.cpuno64 = 0;
1026
1027   not = cpu_flags_and (x, not);
1028   return UINTS_ALL_ZERO (not);
1029 }
1030
1031 static INLINE i386_operand_type
1032 operand_type_and (i386_operand_type x, i386_operand_type y)
1033 {
1034   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
1035     {
1036     case 3:
1037       x.array [2] &= y.array [2];
1038     case 2:
1039       x.array [1] &= y.array [1];
1040     case 1:
1041       x.array [0] &= y.array [0];
1042       break;
1043     default:
1044       abort ();
1045     }
1046   return x;
1047 }
1048
1049 static INLINE i386_operand_type
1050 operand_type_or (i386_operand_type x, i386_operand_type y)
1051 {
1052   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
1053     {
1054     case 3:
1055       x.array [2] |= y.array [2];
1056     case 2:
1057       x.array [1] |= y.array [1];
1058     case 1:
1059       x.array [0] |= y.array [0];
1060       break;
1061     default:
1062       abort ();
1063     }
1064   return x;
1065 }
1066
1067 static INLINE i386_operand_type
1068 operand_type_xor (i386_operand_type x, i386_operand_type y)
1069 {
1070   switch (ARRAY_SIZE (x.array))
1071     {
1072     case 3:
1073       x.array [2] ^= y.array [2];
1074     case 2:
1075       x.array [1] ^= y.array [1];
1076     case 1:
1077       x.array [0] ^= y.array [0];
1078       break;
1079     default:
1080       abort ();
1081     }
1082   return x;
1083 }
1084
1085 static const i386_operand_type acc32 = OPERAND_TYPE_ACC32;
1086 static const i386_operand_type acc64 = OPERAND_TYPE_ACC64;
1087 static const i386_operand_type control = OPERAND_TYPE_CONTROL;
1088 static const i386_operand_type reg16_inoutportreg
1089   = OPERAND_TYPE_REG16_INOUTPORTREG;
1090 static const i386_operand_type disp16 = OPERAND_TYPE_DISP16;
1091 static const i386_operand_type disp32 = OPERAND_TYPE_DISP32;
1092 static const i386_operand_type disp32s = OPERAND_TYPE_DISP32S;
1093 static const i386_operand_type disp16_32 = OPERAND_TYPE_DISP16_32;
1094 static const i386_operand_type anydisp
1095   = OPERAND_TYPE_ANYDISP;
1096 static const i386_operand_type baseindex = OPERAND_TYPE_BASEINDEX;
1097 static const i386_operand_type regxmm = OPERAND_TYPE_REGXMM;
1098 static const i386_operand_type imm8 = OPERAND_TYPE_IMM8;
1099 static const i386_operand_type imm8s = OPERAND_TYPE_IMM8S;
1100 static const i386_operand_type imm16 = OPERAND_TYPE_IMM16;
1101 static const i386_operand_type imm32 = OPERAND_TYPE_IMM32;
1102 static const i386_operand_type imm32s = OPERAND_TYPE_IMM32S;
1103 static const i386_operand_type imm64 = OPERAND_TYPE_IMM64;
1104 static const i386_operand_type imm16_32 = OPERAND_TYPE_IMM16_32;
1105 static const i386_operand_type imm16_32s = OPERAND_TYPE_IMM16_32S;
1106 static const i386_operand_type imm16_32_32s = OPERAND_TYPE_IMM16_32_32S;
1107
1108 enum operand_type
1109 {
1110   reg,
1111   imm,
1112   disp,
1113   anymem
1114 };
1115
1116 static INLINE int
1117 operand_type_check (i386_operand_type t, enum operand_type c)
1118 {
1119   switch (c)
1120     {
1121     case reg:
1122       return (t.bitfield.reg8
1123               || t.bitfield.reg16
1124               || t.bitfield.reg32
1125               || t.bitfield.reg64);
1126
1127     case imm:
1128       return (t.bitfield.imm8
1129               || t.bitfield.imm8s
1130               || t.bitfield.imm16
1131               || t.bitfield.imm32
1132               || t.bitfield.imm32s
1133               || t.bitfield.imm64);
1134
1135     case disp:
1136       return (t.bitfield.disp8
1137               || t.bitfield.disp16
1138               || t.bitfield.disp32
1139               || t.bitfield.disp32s
1140               || t.bitfield.disp64);
1141
1142     case anymem:
1143       return (t.bitfield.disp8
1144               || t.bitfield.disp16
1145               || t.bitfield.disp32
1146               || t.bitfield.disp32s
1147               || t.bitfield.disp64
1148               || t.bitfield.baseindex);
1149
1150     default:
1151       abort ();
1152     }
1153 }
1154
1155 static INLINE int
1156 operand_type_match (i386_operand_type overlap,
1157                     i386_operand_type given)
1158 {
1159   i386_operand_type temp = overlap;
1160
1161   temp.bitfield.jumpabsolute = 0;
1162   if (UINTS_ALL_ZERO (temp))
1163     return 0;
1164
1165   return (given.bitfield.baseindex == overlap.bitfield.baseindex
1166           && given.bitfield.jumpabsolute == overlap.bitfield.jumpabsolute);
1167 }
1168
1169 /* If given types r0 and r1 are registers they must be of the same type
1170    unless the expected operand type register overlap is null.
1171    Note that Acc in a template matches every size of reg.  */
1172
1173 static INLINE int
1174 operand_type_register_match (i386_operand_type m0,
1175                              i386_operand_type g0,
1176                              i386_operand_type t0,
1177                              i386_operand_type m1,
1178                              i386_operand_type g1,
1179                              i386_operand_type t1)
1180 {
1181   if (!operand_type_check (g0, reg))
1182     return 1;
1183
1184   if (!operand_type_check (g1, reg))
1185     return 1;
1186
1187   if (g0.bitfield.reg8 == g1.bitfield.reg8
1188       && g0.bitfield.reg16 == g1.bitfield.reg16
1189       && g0.bitfield.reg32 == g1.bitfield.reg32
1190       && g0.bitfield.reg64 == g1.bitfield.reg64)
1191     return 1;
1192
1193   if (m0.bitfield.acc)
1194     {
1195       t0.bitfield.reg8 = 1;
1196       t0.bitfield.reg16 = 1;
1197       t0.bitfield.reg32 = 1;
1198       t0.bitfield.reg64 = 1;
1199     }
1200
1201   if (m1.bitfield.acc)
1202     {
1203       t1.bitfield.reg8 = 1;
1204       t1.bitfield.reg16 = 1;
1205       t1.bitfield.reg32 = 1;
1206       t1.bitfield.reg64 = 1;
1207     }
1208
1209   return (!(t0.bitfield.reg8 & t1.bitfield.reg8)
1210           && !(t0.bitfield.reg16 & t1.bitfield.reg16)
1211           && !(t0.bitfield.reg32 & t1.bitfield.reg32)
1212           && !(t0.bitfield.reg64 & t1.bitfield.reg64));
1213 }
1214
1215 static INLINE unsigned int
1216 mode_from_disp_size (i386_operand_type t)
1217 {
1218   if (t.bitfield.disp8)
1219     return 1;
1220   else if (t.bitfield.disp16
1221            || t.bitfield.disp32
1222            || t.bitfield.disp32s)
1223     return 2;
1224   else
1225     return 0;
1226 }
1227
1228 static INLINE int
1229 fits_in_signed_byte (offsetT num)
1230 {
1231   return (num >= -128) && (num <= 127);
1232 }
1233
1234 static INLINE int
1235 fits_in_unsigned_byte (offsetT num)
1236 {
1237   return (num & 0xff) == num;
1238 }
1239
1240 static INLINE int
1241 fits_in_unsigned_word (offsetT num)
1242 {
1243   return (num & 0xffff) == num;
1244 }
1245
1246 static INLINE int
1247 fits_in_signed_word (offsetT num)
1248 {
1249   return (-32768 <= num) && (num <= 32767);
1250 }
1251
1252 static INLINE int
1253 fits_in_signed_long (offsetT num ATTRIBUTE_UNUSED)
1254 {
1255 #ifndef BFD64
1256   return 1;
1257 #else
1258   return (!(((offsetT) -1 << 31) & num)
1259           || (((offsetT) -1 << 31) & num) == ((offsetT) -1 << 31));
1260 #endif
1261 }                               /* fits_in_signed_long() */
1262
1263 static INLINE int
1264 fits_in_unsigned_long (offsetT num ATTRIBUTE_UNUSED)
1265 {
1266 #ifndef BFD64
1267   return 1;
1268 #else
1269   return (num & (((offsetT) 2 << 31) - 1)) == num;
1270 #endif
1271 }                               /* fits_in_unsigned_long() */
1272
1273 static i386_operand_type
1274 smallest_imm_type (offsetT num)
1275 {
1276   i386_operand_type t;
1277  
1278   UINTS_CLEAR (t);
1279   t.bitfield.imm64 = 1;
1280
1281   if (cpu_arch_tune != PROCESSOR_I486 && num == 1)
1282     {
1283       /* This code is disabled on the 486 because all the Imm1 forms
1284          in the opcode table are slower on the i486.  They're the
1285          versions with the implicitly specified single-position
1286          displacement, which has another syntax if you really want to
1287          use that form.  */
1288       t.bitfield.imm1 = 1;
1289       t.bitfield.imm8 = 1;
1290       t.bitfield.imm8s = 1;
1291       t.bitfield.imm16 = 1;
1292       t.bitfield.imm32 = 1;
1293       t.bitfield.imm32s = 1;
1294     }
1295   else if (fits_in_signed_byte (num))
1296     {
1297       t.bitfield.imm8 = 1;
1298       t.bitfield.imm8s = 1;
1299       t.bitfield.imm16 = 1;
1300       t.bitfield.imm32 = 1;
1301       t.bitfield.imm32s = 1;
1302     }
1303   else if (fits_in_unsigned_byte (num))
1304     {
1305       t.bitfield.imm8 = 1;
1306       t.bitfield.imm16 = 1;
1307       t.bitfield.imm32 = 1;
1308       t.bitfield.imm32s = 1;
1309     }
1310   else if (fits_in_signed_word (num) || fits_in_unsigned_word (num))
1311     {
1312       t.bitfield.imm16 = 1;
1313       t.bitfield.imm32 = 1;
1314       t.bitfield.imm32s = 1;
1315     }
1316   else if (fits_in_signed_long (num))
1317     {
1318       t.bitfield.imm32 = 1;
1319       t.bitfield.imm32s = 1;
1320     }
1321   else if (fits_in_unsigned_long (num))
1322     t.bitfield.imm32 = 1;
1323
1324   return t;
1325 }
1326
1327 static offsetT
1328 offset_in_range (offsetT val, int size)
1329 {
1330   addressT mask;
1331
1332   switch (size)
1333     {
1334     case 1: mask = ((addressT) 1 <<  8) - 1; break;
1335     case 2: mask = ((addressT) 1 << 16) - 1; break;
1336     case 4: mask = ((addressT) 2 << 31) - 1; break;
1337 #ifdef BFD64
1338     case 8: mask = ((addressT) 2 << 63) - 1; break;
1339 #endif
1340     default: abort ();
1341     }
1342
1343   /* If BFD64, sign extend val.  */
1344   if (!use_rela_relocations)
1345     if ((val & ~(((addressT) 2 << 31) - 1)) == 0)
1346       val = (val ^ ((addressT) 1 << 31)) - ((addressT) 1 << 31);
1347
1348   if ((val & ~mask) != 0 && (val & ~mask) != ~mask)
1349     {
1350       char buf1[40], buf2[40];
1351
1352       sprint_value (buf1, val);
1353       sprint_value (buf2, val & mask);
1354       as_warn (_("%s shortened to %s"), buf1, buf2);
1355     }
1356   return val & mask;
1357 }
1358
1359 /* Returns 0 if attempting to add a prefix where one from the same
1360    class already exists, 1 if non rep/repne added, 2 if rep/repne
1361    added.  */
1362 static int
1363 add_prefix (unsigned int prefix)
1364 {
1365   int ret = 1;
1366   unsigned int q;
1367
1368   if (prefix >= REX_OPCODE && prefix < REX_OPCODE + 16
1369       && flag_code == CODE_64BIT)
1370     {
1371       if ((i.prefix[REX_PREFIX] & prefix & REX_W)
1372           || ((i.prefix[REX_PREFIX] & (REX_R | REX_X | REX_B))
1373               && (prefix & (REX_R | REX_X | REX_B))))
1374         ret = 0;
1375       q = REX_PREFIX;
1376     }
1377   else
1378     {
1379       switch (prefix)
1380         {
1381         default:
1382           abort ();
1383
1384         case CS_PREFIX_OPCODE:
1385         case DS_PREFIX_OPCODE:
1386         case ES_PREFIX_OPCODE:
1387         case FS_PREFIX_OPCODE:
1388         case GS_PREFIX_OPCODE:
1389         case SS_PREFIX_OPCODE:
1390           q = SEG_PREFIX;
1391           break;
1392
1393         case REPNE_PREFIX_OPCODE:
1394         case REPE_PREFIX_OPCODE:
1395           ret = 2;
1396           /* fall thru */
1397         case LOCK_PREFIX_OPCODE:
1398           q = LOCKREP_PREFIX;
1399           break;
1400
1401         case FWAIT_OPCODE:
1402           q = WAIT_PREFIX;
1403           break;
1404
1405         case ADDR_PREFIX_OPCODE:
1406           q = ADDR_PREFIX;
1407           break;
1408
1409         case DATA_PREFIX_OPCODE:
1410           q = DATA_PREFIX;
1411           break;
1412         }
1413       if (i.prefix[q] != 0)
1414         ret = 0;
1415     }
1416
1417   if (ret)
1418     {
1419       if (!i.prefix[q])
1420         ++i.prefixes;
1421       i.prefix[q] |= prefix;
1422     }
1423   else
1424     as_bad (_("same type of prefix used twice"));
1425
1426   return ret;
1427 }
1428
1429 static void
1430 set_code_flag (int value)
1431 {
1432   flag_code = value;
1433   if (flag_code == CODE_64BIT)
1434     {
1435       cpu_arch_flags.bitfield.cpu64 = 1;
1436       cpu_arch_flags.bitfield.cpuno64 = 0;
1437       cpu_arch_flags_not.bitfield.cpu64 = 0;
1438       cpu_arch_flags_not.bitfield.cpuno64 = 1;
1439     }
1440   else
1441     {
1442       cpu_arch_flags.bitfield.cpu64 = 0;
1443       cpu_arch_flags.bitfield.cpuno64 = 1;
1444       cpu_arch_flags_not.bitfield.cpu64 = 1;
1445       cpu_arch_flags_not.bitfield.cpuno64 = 0;
1446     }
1447   if (value == CODE_64BIT && !cpu_arch_flags.bitfield.cpulm )
1448     {
1449       as_bad (_("64bit mode not supported on this CPU."));
1450     }
1451   if (value == CODE_32BIT && !cpu_arch_flags.bitfield.cpui386)
1452     {
1453       as_bad (_("32bit mode not supported on this CPU."));
1454     }
1455   stackop_size = '\0';
1456 }
1457
1458 static void
1459 set_16bit_gcc_code_flag (int new_code_flag)
1460 {
1461   flag_code = new_code_flag;
1462   if (flag_code != CODE_16BIT)
1463     abort ();
1464   cpu_arch_flags.bitfield.cpu64 = 0;
1465   cpu_arch_flags.bitfield.cpuno64 = 1;
1466   cpu_arch_flags_not.bitfield.cpu64 = 1;
1467   cpu_arch_flags_not.bitfield.cpuno64 = 0;
1468   stackop_size = LONG_MNEM_SUFFIX;
1469 }
1470
1471 static void
1472 set_intel_syntax (int syntax_flag)
1473 {
1474   /* Find out if register prefixing is specified.  */
1475   int ask_naked_reg = 0;
1476
1477   SKIP_WHITESPACE ();
1478   if (!is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer])
1479     {
1480       char *string = input_line_pointer;
1481       int e = get_symbol_end ();
1482
1483       if (strcmp (string, "prefix") == 0)
1484         ask_naked_reg = 1;
1485       else if (strcmp (string, "noprefix") == 0)
1486         ask_naked_reg = -1;
1487       else
1488         as_bad (_("bad argument to syntax directive."));
1489       *input_line_pointer = e;
1490     }
1491   demand_empty_rest_of_line ();
1492
1493   intel_syntax = syntax_flag;
1494
1495   if (ask_naked_reg == 0)
1496     allow_naked_reg = (intel_syntax
1497                        && (bfd_get_symbol_leading_char (stdoutput) != '\0'));
1498   else
1499     allow_naked_reg = (ask_naked_reg < 0);
1500
1501   identifier_chars['%'] = intel_syntax && allow_naked_reg ? '%' : 0;
1502   identifier_chars['$'] = intel_syntax ? '$' : 0;
1503   register_prefix = allow_naked_reg ? "" : "%";
1504 }
1505
1506 static void
1507 set_cpu_arch (int dummy ATTRIBUTE_UNUSED)
1508 {
1509   SKIP_WHITESPACE ();
1510
1511   if (!is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer])
1512     {
1513       char *string = input_line_pointer;
1514       int e = get_symbol_end ();
1515       unsigned int i;
1516       i386_cpu_flags flags;
1517
1518       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (cpu_arch); i++)
1519         {
1520           if (strcmp (string, cpu_arch[i].name) == 0)
1521             {
1522               if (*string != '.')
1523                 {
1524                   cpu_arch_name = cpu_arch[i].name;
1525                   cpu_sub_arch_name = NULL;
1526                   cpu_arch_flags = cpu_arch[i].flags;
1527                   if (flag_code == CODE_64BIT)
1528                     {
1529                       cpu_arch_flags.bitfield.cpu64 = 1;
1530                       cpu_arch_flags.bitfield.cpuno64 = 0;
1531                     }
1532                   else
1533                     {
1534                       cpu_arch_flags.bitfield.cpu64 = 0;
1535                       cpu_arch_flags.bitfield.cpuno64 = 1;
1536                     }
1537                   cpu_arch_flags_not = cpu_flags_not (cpu_arch_flags);
1538                   cpu_arch_isa = cpu_arch[i].type;
1539                   cpu_arch_isa_flags = cpu_arch[i].flags;
1540                   if (!cpu_arch_tune_set)
1541                     {
1542                       cpu_arch_tune = cpu_arch_isa;
1543                       cpu_arch_tune_flags = cpu_arch_isa_flags;
1544                     }
1545                   break;
1546                 }
1547
1548               flags = cpu_flags_or (cpu_arch_flags,
1549                                     cpu_arch[i].flags);
1550               if (!UINTS_EQUAL (flags, cpu_arch_flags))
1551                 {
1552                   cpu_sub_arch_name = cpu_arch[i].name;
1553                   cpu_arch_flags = flags;
1554                   cpu_arch_flags_not = cpu_flags_not (cpu_arch_flags);
1555                 }
1556               *input_line_pointer = e;
1557               demand_empty_rest_of_line ();
1558               return;
1559             }
1560         }
1561       if (i >= ARRAY_SIZE (cpu_arch))
1562         as_bad (_("no such architecture: `%s'"), string);
1563
1564       *input_line_pointer = e;
1565     }
1566   else
1567     as_bad (_("missing cpu architecture"));
1568
1569   no_cond_jump_promotion = 0;
1570   if (*input_line_pointer == ','
1571       && !is_end_of_line[(unsigned char) input_line_pointer[1]])
1572     {
1573       char *string = ++input_line_pointer;
1574       int e = get_symbol_end ();
1575
1576       if (strcmp (string, "nojumps") == 0)
1577         no_cond_jump_promotion = 1;
1578       else if (strcmp (string, "jumps") == 0)
1579         ;
1580       else
1581         as_bad (_("no such architecture modifier: `%s'"), string);
1582
1583       *input_line_pointer = e;
1584     }
1585
1586   demand_empty_rest_of_line ();
1587 }
1588
1589 unsigned long
1590 i386_mach ()
1591 {
1592   if (!strcmp (default_arch, "x86_64"))
1593     return bfd_mach_x86_64;
1594   else if (!strcmp (default_arch, "i386"))
1595     return bfd_mach_i386_i386;
1596   else
1597     as_fatal (_("Unknown architecture"));
1598 }
1599 \f
1600 void
1601 md_begin ()
1602 {
1603   const char *hash_err;
1604
1605   cpu_arch_flags_not = cpu_flags_not (cpu_arch_flags);
1606
1607   /* Initialize op_hash hash table.  */
1608   op_hash = hash_new ();
1609
1610   {
1611     const template *optab;
1612     templates *core_optab;
1613
1614     /* Setup for loop.  */
1615     optab = i386_optab;
1616     core_optab = (templates *) xmalloc (sizeof (templates));
1617     core_optab->start = optab;
1618
1619     while (1)
1620       {
1621         ++optab;
1622         if (optab->name == NULL
1623             || strcmp (optab->name, (optab - 1)->name) != 0)
1624           {
1625             /* different name --> ship out current template list;
1626                add to hash table; & begin anew.  */
1627             core_optab->end = optab;
1628             hash_err = hash_insert (op_hash,
1629                                     (optab - 1)->name,
1630                                     (PTR) core_optab);
1631             if (hash_err)
1632               {
1633                 as_fatal (_("Internal Error:  Can't hash %s: %s"),
1634                           (optab - 1)->name,
1635                           hash_err);
1636               }
1637             if (optab->name == NULL)
1638               break;
1639             core_optab = (templates *) xmalloc (sizeof (templates));
1640             core_optab->start = optab;
1641           }
1642       }
1643   }
1644
1645   /* Initialize reg_hash hash table.  */
1646   reg_hash = hash_new ();
1647   {
1648     const reg_entry *regtab;
1649     unsigned int regtab_size = i386_regtab_size;
1650
1651     for (regtab = i386_regtab; regtab_size--; regtab++)
1652       {
1653         hash_err = hash_insert (reg_hash, regtab->reg_name, (PTR) regtab);
1654         if (hash_err)
1655           as_fatal (_("Internal Error:  Can't hash %s: %s"),
1656                     regtab->reg_name,
1657                     hash_err);
1658       }
1659   }
1660
1661   /* Fill in lexical tables:  mnemonic_chars, operand_chars.  */
1662   {
1663     int c;
1664     char *p;
1665
1666     for (c = 0; c < 256; c++)
1667       {
1668         if (ISDIGIT (c))
1669           {
1670             digit_chars[c] = c;
1671             mnemonic_chars[c] = c;
1672             register_chars[c] = c;
1673             operand_chars[c] = c;
1674           }
1675         else if (ISLOWER (c))
1676           {
1677             mnemonic_chars[c] = c;
1678             register_chars[c] = c;
1679             operand_chars[c] = c;
1680           }
1681         else if (ISUPPER (c))
1682           {
1683             mnemonic_chars[c] = TOLOWER (c);
1684             register_chars[c] = mnemonic_chars[c];
1685             operand_chars[c] = c;
1686           }
1687
1688         if (ISALPHA (c) || ISDIGIT (c))
1689           identifier_chars[c] = c;
1690         else if (c >= 128)
1691           {
1692             identifier_chars[c] = c;
1693             operand_chars[c] = c;
1694           }
1695       }
1696
1697 #ifdef LEX_AT
1698     identifier_chars['@'] = '@';
1699 #endif
1700 #ifdef LEX_QM
1701     identifier_chars['?'] = '?';
1702     operand_chars['?'] = '?';
1703 #endif
1704     digit_chars['-'] = '-';
1705     mnemonic_chars['-'] = '-';
1706     mnemonic_chars['.'] = '.';
1707     identifier_chars['_'] = '_';
1708     identifier_chars['.'] = '.';
1709
1710     for (p = operand_special_chars; *p != '\0'; p++)
1711       operand_chars[(unsigned char) *p] = *p;
1712   }
1713
1714 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
1715   if (IS_ELF)
1716     {
1717       record_alignment (text_section, 2);
1718       record_alignment (data_section, 2);
1719       record_alignment (bss_section, 2);
1720     }
1721 #endif
1722
1723   if (flag_code == CODE_64BIT)
1724     {
1725       x86_dwarf2_return_column = 16;
1726       x86_cie_data_alignment = -8;
1727     }
1728   else
1729     {
1730       x86_dwarf2_return_column = 8;
1731       x86_cie_data_alignment = -4;
1732     }
1733 }
1734
1735 void
1736 i386_print_statistics (FILE *file)
1737 {
1738   hash_print_statistics (file, "i386 opcode", op_hash);
1739   hash_print_statistics (file, "i386 register", reg_hash);
1740 }
1741 \f
1742 #ifdef DEBUG386
1743
1744 /* Debugging routines for md_assemble.  */
1745 static void pte (template *);
1746 static void pt (i386_operand_type);
1747 static void pe (expressionS *);
1748 static void ps (symbolS *);
1749
1750 static void
1751 pi (char *line, i386_insn *x)
1752 {
1753   unsigned int i;
1754
1755   fprintf (stdout, "%s: template ", line);
1756   pte (&x->tm);
1757   fprintf (stdout, "  address: base %s  index %s  scale %x\n",
1758            x->base_reg ? x->base_reg->reg_name : "none",
1759            x->index_reg ? x->index_reg->reg_name : "none",
1760            x->log2_scale_factor);
1761   fprintf (stdout, "  modrm:  mode %x  reg %x  reg/mem %x\n",
1762            x->rm.mode, x->rm.reg, x->rm.regmem);
1763   fprintf (stdout, "  sib:  base %x  index %x  scale %x\n",
1764            x->sib.base, x->sib.index, x->sib.scale);
1765   fprintf (stdout, "  rex: 64bit %x  extX %x  extY %x  extZ %x\n",
1766            (x->rex & REX_W) != 0,
1767            (x->rex & REX_R) != 0,
1768            (x->rex & REX_X) != 0,
1769            (x->rex & REX_B) != 0);
1770   for (i = 0; i < x->operands; i++)
1771     {
1772       fprintf (stdout, "    #%d:  ", i + 1);
1773       pt (x->types[i]);
1774       fprintf (stdout, "\n");
1775       if (x->types[i].bitfield.reg8
1776           || x->types[i].bitfield.reg16
1777           || x->types[i].bitfield.reg32
1778           || x->types[i].bitfield.reg64
1779           || x->types[i].bitfield.regmmx
1780           || x->types[i].bitfield.regxmm
1781           || x->types[i].bitfield.sreg2
1782           || x->types[i].bitfield.sreg3
1783           || x->types[i].bitfield.control
1784           || x->types[i].bitfield.debug
1785           || x->types[i].bitfield.test)
1786         fprintf (stdout, "%s\n", x->op[i].regs->reg_name);
1787       if (operand_type_check (x->types[i], imm))
1788         pe (x->op[i].imms);
1789       if (operand_type_check (x->types[i], disp))
1790         pe (x->op[i].disps);
1791     }
1792 }
1793
1794 static void
1795 pte (template *t)
1796 {
1797   unsigned int i;
1798   fprintf (stdout, " %d operands ", t->operands);
1799   fprintf (stdout, "opcode %x ", t->base_opcode);
1800   if (t->extension_opcode != None)
1801     fprintf (stdout, "ext %x ", t->extension_opcode);
1802   if (t->opcode_modifier.d)
1803     fprintf (stdout, "D");
1804   if (t->opcode_modifier.w)
1805     fprintf (stdout, "W");
1806   fprintf (stdout, "\n");
1807   for (i = 0; i < t->operands; i++)
1808     {
1809       fprintf (stdout, "    #%d type ", i + 1);
1810       pt (t->operand_types[i]);
1811       fprintf (stdout, "\n");
1812     }
1813 }
1814
1815 static void
1816 pe (expressionS *e)
1817 {
1818   fprintf (stdout, "    operation     %d\n", e->X_op);
1819   fprintf (stdout, "    add_number    %ld (%lx)\n",
1820            (long) e->X_add_number, (long) e->X_add_number);
1821   if (e->X_add_symbol)
1822     {
1823       fprintf (stdout, "    add_symbol    ");
1824       ps (e->X_add_symbol);
1825       fprintf (stdout, "\n");
1826     }
1827   if (e->X_op_symbol)
1828     {
1829       fprintf (stdout, "    op_symbol    ");
1830       ps (e->X_op_symbol);
1831       fprintf (stdout, "\n");
1832     }
1833 }
1834
1835 static void
1836 ps (symbolS *s)
1837 {
1838   fprintf (stdout, "%s type %s%s",
1839            S_GET_NAME (s),
1840            S_IS_EXTERNAL (s) ? "EXTERNAL " : "",
1841            segment_name (S_GET_SEGMENT (s)));
1842 }
1843
1844 static struct type_name
1845   {
1846     i386_operand_type mask;
1847     const char *name;
1848   }
1849 const type_names[] =
1850 {
1851   { OPERAND_TYPE_REG8, "r8" },
1852   { OPERAND_TYPE_REG16, "r16" },
1853   { OPERAND_TYPE_REG32, "r32" },
1854   { OPERAND_TYPE_REG64, "r64" },
1855   { OPERAND_TYPE_IMM8, "i8" },
1856   { OPERAND_TYPE_IMM8, "i8s" },
1857   { OPERAND_TYPE_IMM16, "i16" },
1858   { OPERAND_TYPE_IMM32, "i32" },
1859   { OPERAND_TYPE_IMM32S, "i32s" },
1860   { OPERAND_TYPE_IMM64, "i64" },
1861   { OPERAND_TYPE_IMM1, "i1" },
1862   { OPERAND_TYPE_BASEINDEX, "BaseIndex" },
1863   { OPERAND_TYPE_DISP8, "d8" },
1864   { OPERAND_TYPE_DISP16, "d16" },
1865   { OPERAND_TYPE_DISP32, "d32" },
1866   { OPERAND_TYPE_DISP32S, "d32s" },
1867   { OPERAND_TYPE_DISP64, "d64" },
1868   { OPERAND_TYPE_INOUTPORTREG, "InOutPortReg" },
1869   { OPERAND_TYPE_SHIFTCOUNT, "ShiftCount" },
1870   { OPERAND_TYPE_CONTROL, "control reg" },
1871   { OPERAND_TYPE_TEST, "test reg" },
1872   { OPERAND_TYPE_DEBUG, "debug reg" },
1873   { OPERAND_TYPE_FLOATREG, "FReg" },
1874   { OPERAND_TYPE_FLOATACC, "FAcc" },
1875   { OPERAND_TYPE_SREG2, "SReg2" },
1876   { OPERAND_TYPE_SREG3, "SReg3" },
1877   { OPERAND_TYPE_ACC, "Acc" },
1878   { OPERAND_TYPE_JUMPABSOLUTE, "Jump Absolute" },
1879   { OPERAND_TYPE_REGMMX, "rMMX" },
1880   { OPERAND_TYPE_REGXMM, "rXMM" },
1881   { OPERAND_TYPE_ESSEG, "es" },
1882 };
1883
1884 static void
1885 pt (i386_operand_type t)
1886 {
1887   unsigned int j;
1888   i386_operand_type a;
1889
1890   for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (type_names); j++)
1891     {
1892       a = operand_type_and (t, type_names[j].mask);
1893       if (!UINTS_ALL_ZERO (a))
1894         fprintf (stdout, "%s, ",  type_names[j].name);
1895     }
1896   fflush (stdout);
1897 }
1898
1899 #endif /* DEBUG386 */
1900 \f
1901 static bfd_reloc_code_real_type
1902 reloc (unsigned int size,
1903        int pcrel,
1904        int sign,
1905        bfd_reloc_code_real_type other)
1906 {
1907   if (other != NO_RELOC)
1908     {
1909       reloc_howto_type *reloc;
1910
1911       if (size == 8)
1912         switch (other)
1913           {
1914           case BFD_RELOC_X86_64_GOT32:
1915             return BFD_RELOC_X86_64_GOT64;
1916             break;
1917           case BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64:
1918             return BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64;
1919             break;
1920           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32:
1921             other = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
1922             break;
1923           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL:
1924             other = BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL64;
1925             break;
1926           case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32:
1927             other = BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64;
1928             break;
1929           case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32:
1930             other = BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64;
1931             break;
1932           default:
1933             break;
1934           }
1935
1936       /* Sign-checking 4-byte relocations in 16-/32-bit code is pointless.  */
1937       if (size == 4 && flag_code != CODE_64BIT)
1938         sign = -1;
1939
1940       reloc = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, other);
1941       if (!reloc)
1942         as_bad (_("unknown relocation (%u)"), other);
1943       else if (size != bfd_get_reloc_size (reloc))
1944         as_bad (_("%u-byte relocation cannot be applied to %u-byte field"),
1945                 bfd_get_reloc_size (reloc),
1946                 size);
1947       else if (pcrel && !reloc->pc_relative)
1948         as_bad (_("non-pc-relative relocation for pc-relative field"));
1949       else if ((reloc->complain_on_overflow == complain_overflow_signed
1950                 && !sign)
1951                || (reloc->complain_on_overflow == complain_overflow_unsigned
1952                    && sign > 0))
1953         as_bad (_("relocated field and relocation type differ in signedness"));
1954       else
1955         return other;
1956       return NO_RELOC;
1957     }
1958
1959   if (pcrel)
1960     {
1961       if (!sign)
1962         as_bad (_("there are no unsigned pc-relative relocations"));
1963       switch (size)
1964         {
1965         case 1: return BFD_RELOC_8_PCREL;
1966         case 2: return BFD_RELOC_16_PCREL;
1967         case 4: return BFD_RELOC_32_PCREL;
1968         case 8: return BFD_RELOC_64_PCREL;
1969         }
1970       as_bad (_("cannot do %u byte pc-relative relocation"), size);
1971     }
1972   else
1973     {
1974       if (sign > 0)
1975         switch (size)
1976           {
1977           case 4: return BFD_RELOC_X86_64_32S;
1978           }
1979       else
1980         switch (size)
1981           {
1982           case 1: return BFD_RELOC_8;
1983           case 2: return BFD_RELOC_16;
1984           case 4: return BFD_RELOC_32;
1985           case 8: return BFD_RELOC_64;
1986           }
1987       as_bad (_("cannot do %s %u byte relocation"),
1988               sign > 0 ? "signed" : "unsigned", size);
1989     }
1990
1991   abort ();
1992   return BFD_RELOC_NONE;
1993 }
1994
1995 /* Here we decide which fixups can be adjusted to make them relative to
1996    the beginning of the section instead of the symbol.  Basically we need
1997    to make sure that the dynamic relocations are done correctly, so in
1998    some cases we force the original symbol to be used.  */
1999
2000 int
2001 tc_i386_fix_adjustable (fixS *fixP ATTRIBUTE_UNUSED)
2002 {
2003 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
2004   if (!IS_ELF)
2005     return 1;
2006
2007   /* Don't adjust pc-relative references to merge sections in 64-bit
2008      mode.  */
2009   if (use_rela_relocations
2010       && (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy)->flags & SEC_MERGE) != 0
2011       && fixP->fx_pcrel)
2012     return 0;
2013
2014   /* The x86_64 GOTPCREL are represented as 32bit PCrel relocations
2015      and changed later by validate_fix.  */
2016   if (GOT_symbol && fixP->fx_subsy == GOT_symbol
2017       && fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_PCREL)
2018     return 0;
2019
2020   /* adjust_reloc_syms doesn't know about the GOT.  */
2021   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_GOTOFF
2022       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_PLT32
2023       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_GOT32
2024       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_GD
2025       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LDM
2026       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32
2027       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_IE_32
2028       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_IE
2029       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE
2030       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LE_32
2031       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_LE
2032       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC
2033       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL
2034       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_PLT32
2035       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOT32
2036       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL
2037       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TLSGD
2038       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TLSLD
2039       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32
2040       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64
2041       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF
2042       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32
2043       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64
2044       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64
2045       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC
2046       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL
2047       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
2048       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
2049     return 0;
2050 #endif
2051   return 1;
2052 }
2053
2054 static int
2055 intel_float_operand (const char *mnemonic)
2056 {
2057   /* Note that the value returned is meaningful only for opcodes with (memory)
2058      operands, hence the code here is free to improperly handle opcodes that
2059      have no operands (for better performance and smaller code). */
2060
2061   if (mnemonic[0] != 'f')
2062     return 0; /* non-math */
2063
2064   switch (mnemonic[1])
2065     {
2066     /* fclex, fdecstp, fdisi, femms, feni, fincstp, finit, fsetpm, and
2067        the fs segment override prefix not currently handled because no
2068        call path can make opcodes without operands get here */
2069     case 'i':
2070       return 2 /* integer op */;
2071     case 'l':
2072       if (mnemonic[2] == 'd' && (mnemonic[3] == 'c' || mnemonic[3] == 'e'))
2073         return 3; /* fldcw/fldenv */
2074       break;
2075     case 'n':
2076       if (mnemonic[2] != 'o' /* fnop */)
2077         return 3; /* non-waiting control op */
2078       break;
2079     case 'r':
2080       if (mnemonic[2] == 's')
2081         return 3; /* frstor/frstpm */
2082       break;
2083     case 's':
2084       if (mnemonic[2] == 'a')
2085         return 3; /* fsave */
2086       if (mnemonic[2] == 't')
2087         {
2088           switch (mnemonic[3])
2089             {
2090             case 'c': /* fstcw */
2091             case 'd': /* fstdw */
2092             case 'e': /* fstenv */
2093             case 's': /* fsts[gw] */
2094               return 3;
2095             }
2096         }
2097       break;
2098     case 'x':
2099       if (mnemonic[2] == 'r' || mnemonic[2] == 's')
2100         return 0; /* fxsave/fxrstor are not really math ops */
2101       break;
2102     }
2103
2104   return 1;
2105 }
2106
2107 /* This is the guts of the machine-dependent assembler.  LINE points to a
2108    machine dependent instruction.  This function is supposed to emit
2109    the frags/bytes it assembles to.  */
2110
2111 void
2112 md_assemble (line)
2113      char *line;
2114 {
2115   unsigned int j;
2116   char mnemonic[MAX_MNEM_SIZE];
2117
2118   /* Initialize globals.  */
2119   memset (&i, '\0', sizeof (i));
2120   for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
2121     i.reloc[j] = NO_RELOC;
2122   memset (disp_expressions, '\0', sizeof (disp_expressions));
2123   memset (im_expressions, '\0', sizeof (im_expressions));
2124   save_stack_p = save_stack;
2125
2126   /* First parse an instruction mnemonic & call i386_operand for the operands.
2127      We assume that the scrubber has arranged it so that line[0] is the valid
2128      start of a (possibly prefixed) mnemonic.  */
2129
2130   line = parse_insn (line, mnemonic);
2131   if (line == NULL)
2132     return;
2133
2134   line = parse_operands (line, mnemonic);
2135   if (line == NULL)
2136     return;
2137
2138   /* Now we've parsed the mnemonic into a set of templates, and have the
2139      operands at hand.  */
2140
2141   /* All intel opcodes have reversed operands except for "bound" and
2142      "enter".  We also don't reverse intersegment "jmp" and "call"
2143      instructions with 2 immediate operands so that the immediate segment
2144      precedes the offset, as it does when in AT&T mode. */
2145   if (intel_syntax
2146       && i.operands > 1
2147       && (strcmp (mnemonic, "bound") != 0)
2148       && (strcmp (mnemonic, "invlpga") != 0)
2149       && !(operand_type_check (i.types[0], imm)
2150            && operand_type_check (i.types[1], imm)))
2151     swap_operands ();
2152
2153   /* The order of the immediates should be reversed
2154      for 2 immediates extrq and insertq instructions */
2155   if (i.imm_operands == 2
2156       && (strcmp (mnemonic, "extrq") == 0
2157           || strcmp (mnemonic, "insertq") == 0))
2158       swap_2_operands (0, 1);
2159
2160   if (i.imm_operands)
2161     optimize_imm ();
2162
2163   /* Don't optimize displacement for movabs since it only takes 64bit
2164      displacement.  */
2165   if (i.disp_operands
2166       && (flag_code != CODE_64BIT
2167           || strcmp (mnemonic, "movabs") != 0))
2168     optimize_disp ();
2169
2170   /* Next, we find a template that matches the given insn,
2171      making sure the overlap of the given operands types is consistent
2172      with the template operand types.  */
2173
2174   if (!match_template ())
2175     return;
2176
2177   if (intel_syntax)
2178     {
2179       /* Undo SYSV386_COMPAT brokenness when in Intel mode.  See i386.h  */
2180       if (SYSV386_COMPAT
2181           && (i.tm.base_opcode & 0xfffffde0) == 0xdce0)
2182         i.tm.base_opcode ^= Opcode_FloatR;
2183
2184       /* Zap movzx and movsx suffix.  The suffix may have been set from
2185          "word ptr" or "byte ptr" on the source operand, but we'll use
2186          the suffix later to choose the destination register.  */
2187       if ((i.tm.base_opcode & ~9) == 0x0fb6)
2188         {
2189           if (i.reg_operands < 2
2190               && !i.suffix
2191               && (!i.tm.opcode_modifier.no_bsuf
2192                   || !i.tm.opcode_modifier.no_wsuf
2193                   || !i.tm.opcode_modifier.no_lsuf
2194                   || !i.tm.opcode_modifier.no_ssuf
2195                   || !i.tm.opcode_modifier.no_xsuf
2196                   || !i.tm.opcode_modifier.no_qsuf))
2197             as_bad (_("ambiguous operand size for `%s'"), i.tm.name);
2198
2199           i.suffix = 0;
2200         }
2201     }
2202
2203   if (i.tm.opcode_modifier.fwait)
2204     if (!add_prefix (FWAIT_OPCODE))
2205       return;
2206
2207   /* Check string instruction segment overrides.  */
2208   if (i.tm.opcode_modifier.isstring && i.mem_operands != 0)
2209     {
2210       if (!check_string ())
2211         return;
2212     }
2213
2214   if (!process_suffix ())
2215     return;
2216
2217   /* Make still unresolved immediate matches conform to size of immediate
2218      given in i.suffix.  */
2219   if (!finalize_imm ())
2220     return;
2221
2222   if (i.types[0].bitfield.imm1)
2223     i.imm_operands = 0; /* kludge for shift insns.  */
2224
2225   for (j = 0; j < 3; j++)
2226     if (i.types[j].bitfield.inoutportreg
2227         || i.types[j].bitfield.shiftcount
2228         || i.types[j].bitfield.acc
2229         || i.types[j].bitfield.floatacc)
2230       i.reg_operands--;
2231
2232   if (i.tm.opcode_modifier.immext)
2233     {
2234       expressionS *exp;
2235
2236       if (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse3 && i.operands > 0)
2237         {
2238           /* Streaming SIMD extensions 3 Instructions have the fixed
2239              operands with an opcode suffix which is coded in the same
2240              place as an 8-bit immediate field would be. Here we check
2241              those operands and remove them afterwards.  */
2242           unsigned int x;
2243
2244           for (x = 0; x < i.operands; x++)
2245             if (i.op[x].regs->reg_num != x)
2246               as_bad (_("can't use register '%s%s' as operand %d in '%s'."),
2247                       register_prefix,
2248                       i.op[x].regs->reg_name,
2249                       x + 1,
2250                       i.tm.name);
2251           i.operands = 0;
2252         }
2253
2254       /* These AMD 3DNow! and Intel Katmai New Instructions have an
2255          opcode suffix which is coded in the same place as an 8-bit
2256          immediate field would be.  Here we fake an 8-bit immediate
2257          operand from the opcode suffix stored in tm.extension_opcode.  */
2258
2259       assert (i.imm_operands == 0 && i.operands <= 2 && 2 < MAX_OPERANDS);
2260
2261       exp = &im_expressions[i.imm_operands++];
2262       i.op[i.operands].imms = exp;
2263       UINTS_CLEAR (i.types[i.operands]);
2264       i.types[i.operands].bitfield.imm8 = 1;
2265       i.operands++;
2266       exp->X_op = O_constant;
2267       exp->X_add_number = i.tm.extension_opcode;
2268       i.tm.extension_opcode = None;
2269     }
2270
2271   /* For insns with operands there are more diddles to do to the opcode.  */
2272   if (i.operands)
2273     {
2274       if (!process_operands ())
2275         return;
2276     }
2277   else if (!quiet_warnings && i.tm.opcode_modifier.ugh)
2278     {
2279       /* UnixWare fsub no args is alias for fsubp, fadd -> faddp, etc.  */
2280       as_warn (_("translating to `%sp'"), i.tm.name);
2281     }
2282
2283   /* Handle conversion of 'int $3' --> special int3 insn.  */
2284   if (i.tm.base_opcode == INT_OPCODE && i.op[0].imms->X_add_number == 3)
2285     {
2286       i.tm.base_opcode = INT3_OPCODE;
2287       i.imm_operands = 0;
2288     }
2289
2290   if ((i.tm.opcode_modifier.jump
2291        || i.tm.opcode_modifier.jumpbyte
2292        || i.tm.opcode_modifier.jumpdword)
2293       && i.op[0].disps->X_op == O_constant)
2294     {
2295       /* Convert "jmp constant" (and "call constant") to a jump (call) to
2296          the absolute address given by the constant.  Since ix86 jumps and
2297          calls are pc relative, we need to generate a reloc.  */
2298       i.op[0].disps->X_add_symbol = &abs_symbol;
2299       i.op[0].disps->X_op = O_symbol;
2300     }
2301
2302   if (i.tm.opcode_modifier.rex64)
2303     i.rex |= REX_W;
2304
2305   /* For 8 bit registers we need an empty rex prefix.  Also if the
2306      instruction already has a prefix, we need to convert old
2307      registers to new ones.  */
2308
2309   if ((i.types[0].bitfield.reg8
2310        && (i.op[0].regs->reg_flags & RegRex64) != 0)
2311       || (i.types[1].bitfield.reg8
2312           && (i.op[1].regs->reg_flags & RegRex64) != 0)
2313       || ((i.types[0].bitfield.reg8
2314            || i.types[1].bitfield.reg8)
2315           && i.rex != 0))
2316     {
2317       int x;
2318
2319       i.rex |= REX_OPCODE;
2320       for (x = 0; x < 2; x++)
2321         {
2322           /* Look for 8 bit operand that uses old registers.  */
2323           if (i.types[x].bitfield.reg8
2324               && (i.op[x].regs->reg_flags & RegRex64) == 0)
2325             {
2326               /* In case it is "hi" register, give up.  */
2327               if (i.op[x].regs->reg_num > 3)
2328                 as_bad (_("can't encode register '%s%s' in an "
2329                           "instruction requiring REX prefix."),
2330                         register_prefix, i.op[x].regs->reg_name);
2331
2332               /* Otherwise it is equivalent to the extended register.
2333                  Since the encoding doesn't change this is merely
2334                  cosmetic cleanup for debug output.  */
2335
2336               i.op[x].regs = i.op[x].regs + 8;
2337             }
2338         }
2339     }
2340
2341   if (i.rex != 0)
2342     add_prefix (REX_OPCODE | i.rex);
2343
2344   /* We are ready to output the insn.  */
2345   output_insn ();
2346 }
2347
2348 static char *
2349 parse_insn (char *line, char *mnemonic)
2350 {
2351   char *l = line;
2352   char *token_start = l;
2353   char *mnem_p;
2354   int supported;
2355   const template *t;
2356
2357   /* Non-zero if we found a prefix only acceptable with string insns.  */
2358   const char *expecting_string_instruction = NULL;
2359
2360   while (1)
2361     {
2362       mnem_p = mnemonic;
2363       while ((*mnem_p = mnemonic_chars[(unsigned char) *l]) != 0)
2364         {
2365           mnem_p++;
2366           if (mnem_p >= mnemonic + MAX_MNEM_SIZE)
2367             {
2368               as_bad (_("no such instruction: `%s'"), token_start);
2369               return NULL;
2370             }
2371           l++;
2372         }
2373       if (!is_space_char (*l)
2374           && *l != END_OF_INSN
2375           && (intel_syntax
2376               || (*l != PREFIX_SEPARATOR
2377                   && *l != ',')))
2378         {
2379           as_bad (_("invalid character %s in mnemonic"),
2380                   output_invalid (*l));
2381           return NULL;
2382         }
2383       if (token_start == l)
2384         {
2385           if (!intel_syntax && *l == PREFIX_SEPARATOR)
2386             as_bad (_("expecting prefix; got nothing"));
2387           else
2388             as_bad (_("expecting mnemonic; got nothing"));
2389           return NULL;
2390         }
2391
2392       /* Look up instruction (or prefix) via hash table.  */
2393       current_templates = hash_find (op_hash, mnemonic);
2394
2395       if (*l != END_OF_INSN
2396           && (!is_space_char (*l) || l[1] != END_OF_INSN)
2397           && current_templates
2398           && current_templates->start->opcode_modifier.isprefix)
2399         {
2400           if (!cpu_flags_check_cpu64 (current_templates->start->cpu_flags))
2401             {
2402               as_bad ((flag_code != CODE_64BIT
2403                        ? _("`%s' is only supported in 64-bit mode")
2404                        : _("`%s' is not supported in 64-bit mode")),
2405                       current_templates->start->name);
2406               return NULL;
2407             }
2408           /* If we are in 16-bit mode, do not allow addr16 or data16.
2409              Similarly, in 32-bit mode, do not allow addr32 or data32.  */
2410           if ((current_templates->start->opcode_modifier.size16
2411                || current_templates->start->opcode_modifier.size32)
2412               && flag_code != CODE_64BIT
2413               && (current_templates->start->opcode_modifier.size32
2414                   ^ (flag_code == CODE_16BIT)))
2415             {
2416               as_bad (_("redundant %s prefix"),
2417                       current_templates->start->name);
2418               return NULL;
2419             }
2420           /* Add prefix, checking for repeated prefixes.  */
2421           switch (add_prefix (current_templates->start->base_opcode))
2422             {
2423             case 0:
2424               return NULL;
2425             case 2:
2426               expecting_string_instruction = current_templates->start->name;
2427               break;
2428             }
2429           /* Skip past PREFIX_SEPARATOR and reset token_start.  */
2430           token_start = ++l;
2431         }
2432       else
2433         break;
2434     }
2435
2436   if (!current_templates)
2437     {
2438       /* See if we can get a match by trimming off a suffix.  */
2439       switch (mnem_p[-1])
2440         {
2441         case WORD_MNEM_SUFFIX:
2442           if (intel_syntax && (intel_float_operand (mnemonic) & 2))
2443             i.suffix = SHORT_MNEM_SUFFIX;
2444           else
2445         case BYTE_MNEM_SUFFIX:
2446         case QWORD_MNEM_SUFFIX:
2447           i.suffix = mnem_p[-1];
2448           mnem_p[-1] = '\0';
2449           current_templates = hash_find (op_hash, mnemonic);
2450           break;
2451         case SHORT_MNEM_SUFFIX:
2452         case LONG_MNEM_SUFFIX:
2453           if (!intel_syntax)
2454             {
2455               i.suffix = mnem_p[-1];
2456               mnem_p[-1] = '\0';
2457               current_templates = hash_find (op_hash, mnemonic);
2458             }
2459           break;
2460
2461           /* Intel Syntax.  */
2462         case 'd':
2463           if (intel_syntax)
2464             {
2465               if (intel_float_operand (mnemonic) == 1)
2466                 i.suffix = SHORT_MNEM_SUFFIX;
2467               else
2468                 i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
2469               mnem_p[-1] = '\0';
2470               current_templates = hash_find (op_hash, mnemonic);
2471             }
2472           break;
2473         }
2474       if (!current_templates)
2475         {
2476           as_bad (_("no such instruction: `%s'"), token_start);
2477           return NULL;
2478         }
2479     }
2480
2481   if (current_templates->start->opcode_modifier.jump
2482       || current_templates->start->opcode_modifier.jumpbyte)
2483     {
2484       /* Check for a branch hint.  We allow ",pt" and ",pn" for
2485          predict taken and predict not taken respectively.
2486          I'm not sure that branch hints actually do anything on loop
2487          and jcxz insns (JumpByte) for current Pentium4 chips.  They
2488          may work in the future and it doesn't hurt to accept them
2489          now.  */
2490       if (l[0] == ',' && l[1] == 'p')
2491         {
2492           if (l[2] == 't')
2493             {
2494               if (!add_prefix (DS_PREFIX_OPCODE))
2495                 return NULL;
2496               l += 3;
2497             }
2498           else if (l[2] == 'n')
2499             {
2500               if (!add_prefix (CS_PREFIX_OPCODE))
2501                 return NULL;
2502               l += 3;
2503             }
2504         }
2505     }
2506   /* Any other comma loses.  */
2507   if (*l == ',')
2508     {
2509       as_bad (_("invalid character %s in mnemonic"),
2510               output_invalid (*l));
2511       return NULL;
2512     }
2513
2514   /* Check if instruction is supported on specified architecture.  */
2515   supported = 0;
2516   for (t = current_templates->start; t < current_templates->end; ++t)
2517     {
2518       if (cpu_flags_match (t->cpu_flags))
2519         supported |= 1;
2520       if (cpu_flags_check_cpu64 (t->cpu_flags))
2521         supported |= 2;
2522     }
2523   if (!(supported & 2))
2524     {
2525       as_bad (flag_code == CODE_64BIT
2526               ? _("`%s' is not supported in 64-bit mode")
2527               : _("`%s' is only supported in 64-bit mode"),
2528               current_templates->start->name);
2529       return NULL;
2530     }
2531   if (!(supported & 1))
2532     {
2533       as_warn (_("`%s' is not supported on `%s%s'"),
2534                current_templates->start->name,
2535                cpu_arch_name,
2536                cpu_sub_arch_name ? cpu_sub_arch_name : "");
2537     }
2538   else if (!cpu_arch_flags.bitfield.cpui386
2539            && (flag_code != CODE_16BIT))
2540     {
2541       as_warn (_("use .code16 to ensure correct addressing mode"));
2542     }
2543
2544   /* Check for rep/repne without a string instruction.  */
2545   if (expecting_string_instruction)
2546     {
2547       static templates override;
2548
2549       for (t = current_templates->start; t < current_templates->end; ++t)
2550         if (t->opcode_modifier.isstring)
2551           break;
2552       if (t >= current_templates->end)
2553         {
2554           as_bad (_("expecting string instruction after `%s'"),
2555                   expecting_string_instruction);
2556           return NULL;
2557         }
2558       for (override.start = t; t < current_templates->end; ++t)
2559         if (!t->opcode_modifier.isstring)
2560           break;
2561       override.end = t;
2562       current_templates = &override;
2563     }
2564
2565   return l;
2566 }
2567
2568 static char *
2569 parse_operands (char *l, const char *mnemonic)
2570 {
2571   char *token_start;
2572
2573   /* 1 if operand is pending after ','.  */
2574   unsigned int expecting_operand = 0;
2575
2576   /* Non-zero if operand parens not balanced.  */
2577   unsigned int paren_not_balanced;
2578
2579   while (*l != END_OF_INSN)
2580     {
2581       /* Skip optional white space before operand.  */
2582       if (is_space_char (*l))
2583         ++l;
2584       if (!is_operand_char (*l) && *l != END_OF_INSN)
2585         {
2586           as_bad (_("invalid character %s before operand %d"),
2587                   output_invalid (*l),
2588                   i.operands + 1);
2589           return NULL;
2590         }
2591       token_start = l;  /* after white space */
2592       paren_not_balanced = 0;
2593       while (paren_not_balanced || *l != ',')
2594         {
2595           if (*l == END_OF_INSN)
2596             {
2597               if (paren_not_balanced)
2598                 {
2599                   if (!intel_syntax)
2600                     as_bad (_("unbalanced parenthesis in operand %d."),
2601                             i.operands + 1);
2602                   else
2603                     as_bad (_("unbalanced brackets in operand %d."),
2604                             i.operands + 1);
2605                   return NULL;
2606                 }
2607               else
2608                 break;  /* we are done */
2609             }
2610           else if (!is_operand_char (*l) && !is_space_char (*l))
2611             {
2612               as_bad (_("invalid character %s in operand %d"),
2613                       output_invalid (*l),
2614                       i.operands + 1);
2615               return NULL;
2616             }
2617           if (!intel_syntax)
2618             {
2619               if (*l == '(')
2620                 ++paren_not_balanced;
2621               if (*l == ')')
2622                 --paren_not_balanced;
2623             }
2624           else
2625             {
2626               if (*l == '[')
2627                 ++paren_not_balanced;
2628               if (*l == ']')
2629                 --paren_not_balanced;
2630             }
2631           l++;
2632         }
2633       if (l != token_start)
2634         {                       /* Yes, we've read in another operand.  */
2635           unsigned int operand_ok;
2636           this_operand = i.operands++;
2637           if (i.operands > MAX_OPERANDS)
2638             {
2639               as_bad (_("spurious operands; (%d operands/instruction max)"),
2640                       MAX_OPERANDS);
2641               return NULL;
2642             }
2643           /* Now parse operand adding info to 'i' as we go along.  */
2644           END_STRING_AND_SAVE (l);
2645
2646           if (intel_syntax)
2647             operand_ok =
2648               i386_intel_operand (token_start,
2649                                   intel_float_operand (mnemonic));
2650           else
2651             operand_ok = i386_operand (token_start);
2652
2653           RESTORE_END_STRING (l);
2654           if (!operand_ok)
2655             return NULL;
2656         }
2657       else
2658         {
2659           if (expecting_operand)
2660             {
2661             expecting_operand_after_comma:
2662               as_bad (_("expecting operand after ','; got nothing"));
2663               return NULL;
2664             }
2665           if (*l == ',')
2666             {
2667               as_bad (_("expecting operand before ','; got nothing"));
2668               return NULL;
2669             }
2670         }
2671
2672       /* Now *l must be either ',' or END_OF_INSN.  */
2673       if (*l == ',')
2674         {
2675           if (*++l == END_OF_INSN)
2676             {
2677               /* Just skip it, if it's \n complain.  */
2678               goto expecting_operand_after_comma;
2679             }
2680           expecting_operand = 1;
2681         }
2682     }
2683   return l;
2684 }
2685
2686 static void
2687 swap_2_operands (int xchg1, int xchg2)
2688 {
2689   union i386_op temp_op;
2690   i386_operand_type temp_type;
2691   enum bfd_reloc_code_real temp_reloc;
2692
2693   temp_type = i.types[xchg2];
2694   i.types[xchg2] = i.types[xchg1];
2695   i.types[xchg1] = temp_type;
2696   temp_op = i.op[xchg2];
2697   i.op[xchg2] = i.op[xchg1];
2698   i.op[xchg1] = temp_op;
2699   temp_reloc = i.reloc[xchg2];
2700   i.reloc[xchg2] = i.reloc[xchg1];
2701   i.reloc[xchg1] = temp_reloc;
2702 }
2703
2704 static void
2705 swap_operands (void)
2706 {
2707   switch (i.operands)
2708     {
2709     case 4:
2710       swap_2_operands (1, i.operands - 2);
2711     case 3:
2712     case 2:
2713       swap_2_operands (0, i.operands - 1);
2714       break;
2715     default:
2716       abort ();
2717     }
2718
2719   if (i.mem_operands == 2)
2720     {
2721       const seg_entry *temp_seg;
2722       temp_seg = i.seg[0];
2723       i.seg[0] = i.seg[1];
2724       i.seg[1] = temp_seg;
2725     }
2726 }
2727
2728 /* Try to ensure constant immediates are represented in the smallest
2729    opcode possible.  */
2730 static void
2731 optimize_imm (void)
2732 {
2733   char guess_suffix = 0;
2734   int op;
2735
2736   if (i.suffix)
2737     guess_suffix = i.suffix;
2738   else if (i.reg_operands)
2739     {
2740       /* Figure out a suffix from the last register operand specified.
2741          We can't do this properly yet, ie. excluding InOutPortReg,
2742          but the following works for instructions with immediates.
2743          In any case, we can't set i.suffix yet.  */
2744       for (op = i.operands; --op >= 0;)
2745         if (i.types[op].bitfield.reg8)
2746           { 
2747             guess_suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX;
2748             break;
2749           }
2750         else if (i.types[op].bitfield.reg16)
2751           {
2752             guess_suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
2753             break;
2754           }
2755         else if (i.types[op].bitfield.reg32)
2756           {
2757             guess_suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
2758             break;
2759           }
2760         else if (i.types[op].bitfield.reg64)
2761           {
2762             guess_suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
2763             break;
2764           }
2765     }
2766   else if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0))
2767     guess_suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
2768
2769   for (op = i.operands; --op >= 0;)
2770     if (operand_type_check (i.types[op], imm))
2771       {
2772         switch (i.op[op].imms->X_op)
2773           {
2774           case O_constant:
2775             /* If a suffix is given, this operand may be shortened.  */
2776             switch (guess_suffix)
2777               {
2778               case LONG_MNEM_SUFFIX:
2779                 i.types[op].bitfield.imm32 = 1;
2780                 i.types[op].bitfield.imm64 = 1;
2781                 break;
2782               case WORD_MNEM_SUFFIX:
2783                 i.types[op].bitfield.imm16 = 1;
2784                 i.types[op].bitfield.imm32 = 1;
2785                 i.types[op].bitfield.imm32s = 1;
2786                 i.types[op].bitfield.imm64 = 1;
2787                 break;
2788               case BYTE_MNEM_SUFFIX:
2789                 i.types[op].bitfield.imm8 = 1;
2790                 i.types[op].bitfield.imm8s = 1;
2791                 i.types[op].bitfield.imm16 = 1;
2792                 i.types[op].bitfield.imm32 = 1;
2793                 i.types[op].bitfield.imm32s = 1;
2794                 i.types[op].bitfield.imm64 = 1;
2795                 break;
2796               }
2797
2798             /* If this operand is at most 16 bits, convert it
2799                to a signed 16 bit number before trying to see
2800                whether it will fit in an even smaller size.
2801                This allows a 16-bit operand such as $0xffe0 to
2802                be recognised as within Imm8S range.  */
2803             if ((i.types[op].bitfield.imm16)
2804                 && (i.op[op].imms->X_add_number & ~(offsetT) 0xffff) == 0)
2805               {
2806                 i.op[op].imms->X_add_number =
2807                   (((i.op[op].imms->X_add_number & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000);
2808               }
2809             if ((i.types[op].bitfield.imm32)
2810                 && ((i.op[op].imms->X_add_number & ~(((offsetT) 2 << 31) - 1))
2811                     == 0))
2812               {
2813                 i.op[op].imms->X_add_number = ((i.op[op].imms->X_add_number
2814                                                 ^ ((offsetT) 1 << 31))
2815                                                - ((offsetT) 1 << 31));
2816               }
2817             i.types[op]
2818               = operand_type_or (i.types[op],
2819                                  smallest_imm_type (i.op[op].imms->X_add_number));
2820
2821             /* We must avoid matching of Imm32 templates when 64bit
2822                only immediate is available.  */
2823             if (guess_suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX)
2824               i.types[op].bitfield.imm32 = 0;
2825             break;
2826
2827           case O_absent:
2828           case O_register:
2829             abort ();
2830
2831             /* Symbols and expressions.  */
2832           default:
2833             /* Convert symbolic operand to proper sizes for matching, but don't
2834                prevent matching a set of insns that only supports sizes other
2835                than those matching the insn suffix.  */
2836             {
2837               i386_operand_type mask, allowed;
2838               const template *t;
2839
2840               UINTS_CLEAR (mask);
2841               UINTS_CLEAR (allowed);
2842
2843               for (t = current_templates->start;
2844                    t < current_templates->end;
2845                    ++t)
2846                 allowed = operand_type_or (allowed,
2847                                            t->operand_types[op]);
2848               switch (guess_suffix)
2849                 {
2850                 case QWORD_MNEM_SUFFIX:
2851                   mask.bitfield.imm64 = 1;
2852                   mask.bitfield.imm32s = 1;
2853                   break;
2854                 case LONG_MNEM_SUFFIX:
2855                   mask.bitfield.imm32 = 1;
2856                   break;
2857                 case WORD_MNEM_SUFFIX:
2858                   mask.bitfield.imm16 = 1;
2859                   break;
2860                 case BYTE_MNEM_SUFFIX:
2861                   mask.bitfield.imm8 = 1;
2862                   break;
2863                 default:
2864                   break;
2865                 }
2866               allowed = operand_type_and (mask, allowed);
2867               if (!UINTS_ALL_ZERO (allowed))
2868                 i.types[op] = operand_type_and (i.types[op], mask);
2869             }
2870             break;
2871           }
2872       }
2873 }
2874
2875 /* Try to use the smallest displacement type too.  */
2876 static void
2877 optimize_disp (void)
2878 {
2879   int op;
2880
2881   for (op = i.operands; --op >= 0;)
2882     if (operand_type_check (i.types[op], disp))
2883       {
2884         if (i.op[op].disps->X_op == O_constant)
2885           {
2886             offsetT disp = i.op[op].disps->X_add_number;
2887
2888             if (i.types[op].bitfield.disp16
2889                 && (disp & ~(offsetT) 0xffff) == 0)
2890               {
2891                 /* If this operand is at most 16 bits, convert
2892                    to a signed 16 bit number and don't use 64bit
2893                    displacement.  */
2894                 disp = (((disp & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000);
2895                 i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
2896               }
2897             if (i.types[op].bitfield.disp32
2898                 && (disp & ~(((offsetT) 2 << 31) - 1)) == 0)
2899               {
2900                 /* If this operand is at most 32 bits, convert
2901                    to a signed 32 bit number and don't use 64bit
2902                    displacement.  */
2903                 disp &= (((offsetT) 2 << 31) - 1);
2904                 disp = (disp ^ ((offsetT) 1 << 31)) - ((addressT) 1 << 31);
2905                 i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
2906               }
2907             if (!disp && i.types[op].bitfield.baseindex)
2908               {
2909                 i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
2910                 i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
2911                 i.types[op].bitfield.disp32 = 0;
2912                 i.types[op].bitfield.disp32s = 0;
2913                 i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
2914                 i.op[op].disps = 0;
2915                 i.disp_operands--;
2916               }
2917             else if (flag_code == CODE_64BIT)
2918               {
2919                 if (fits_in_signed_long (disp))
2920                   {
2921                     i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
2922                     i.types[op].bitfield.disp32s = 1;
2923                   }
2924                 if (fits_in_unsigned_long (disp))
2925                   i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
2926               }
2927             if ((i.types[op].bitfield.disp32
2928                  || i.types[op].bitfield.disp32s
2929                  || i.types[op].bitfield.disp16)
2930                 && fits_in_signed_byte (disp))
2931               i.types[op].bitfield.disp8 = 1;
2932           }
2933         else if (i.reloc[op] == BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL
2934                  || i.reloc[op] == BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL)
2935           {
2936             fix_new_exp (frag_now, frag_more (0) - frag_now->fr_literal, 0,
2937                          i.op[op].disps, 0, i.reloc[op]);
2938             i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
2939             i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
2940             i.types[op].bitfield.disp32 = 0;
2941             i.types[op].bitfield.disp32s = 0;
2942             i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
2943           }
2944         else
2945           /* We only support 64bit displacement on constants.  */
2946           i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
2947       }
2948 }
2949
2950 static int
2951 match_template (void)
2952 {
2953   /* Points to template once we've found it.  */
2954   const template *t;
2955   i386_operand_type overlap0, overlap1, overlap2, overlap3;
2956   unsigned int found_reverse_match;
2957   i386_opcode_modifier suffix_check;
2958   i386_operand_type operand_types [MAX_OPERANDS];
2959   int addr_prefix_disp;
2960   unsigned int j;
2961   i386_cpu_flags overlap;
2962
2963 #if MAX_OPERANDS != 4
2964 # error "MAX_OPERANDS must be 4."
2965 #endif
2966
2967   found_reverse_match = 0;
2968   addr_prefix_disp = -1;
2969
2970   memset (&suffix_check, 0, sizeof (suffix_check));
2971   if (i.suffix == BYTE_MNEM_SUFFIX)
2972     suffix_check.no_bsuf = 1;
2973   else if (i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX)
2974     suffix_check.no_wsuf = 1;
2975   else if (i.suffix == SHORT_MNEM_SUFFIX)
2976     suffix_check.no_ssuf = 1;
2977   else if (i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX)
2978     suffix_check.no_lsuf = 1;
2979   else if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX)
2980     suffix_check.no_qsuf = 1;
2981   else if (i.suffix == LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX)
2982     suffix_check.no_xsuf = 1;
2983
2984   for (t = current_templates->start; t < current_templates->end; t++)
2985     {
2986       addr_prefix_disp = -1;
2987
2988       /* Must have right number of operands.  */
2989       if (i.operands != t->operands)
2990         continue;
2991
2992       /* Check the suffix, except for some instructions in intel mode.  */
2993       if (((t->opcode_modifier.no_bsuf & suffix_check.no_bsuf)
2994            || (t->opcode_modifier.no_wsuf & suffix_check.no_wsuf)
2995            || (t->opcode_modifier.no_lsuf & suffix_check.no_lsuf)
2996            || (t->opcode_modifier.no_ssuf & suffix_check.no_ssuf)
2997            || (t->opcode_modifier.no_qsuf & suffix_check.no_qsuf)
2998            || (t->opcode_modifier.no_xsuf & suffix_check.no_xsuf))
2999           && !(intel_syntax && t->opcode_modifier.ignoresize))
3000         continue;
3001
3002       for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
3003         operand_types [j] = t->operand_types [j];
3004
3005       /* In general, don't allow 64-bit operands in 32-bit mode.  */
3006       if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
3007           && flag_code != CODE_64BIT
3008           && (intel_syntax
3009               ? (!t->opcode_modifier.ignoresize
3010                  && !intel_float_operand (t->name))
3011               : intel_float_operand (t->name) != 2)
3012           && ((!operand_types[0].bitfield.regmmx
3013                && !operand_types[0].bitfield.regxmm)
3014               || (!operand_types[t->operands > 1].bitfield.regmmx
3015                   && !!operand_types[t->operands > 1].bitfield.regxmm))
3016           && (t->base_opcode != 0x0fc7
3017               || t->extension_opcode != 1 /* cmpxchg8b */))
3018         continue;
3019
3020       /* Do not verify operands when there are none.  */
3021       else 
3022         {
3023           overlap = cpu_flags_and (t->cpu_flags, cpu_arch_flags_not);
3024           if (!t->operands)
3025             {
3026               if (!UINTS_ALL_ZERO (overlap))
3027                 continue;
3028               /* We've found a match; break out of loop.  */
3029               break;
3030             }
3031         }
3032
3033       /* Address size prefix will turn Disp64/Disp32/Disp16 operand
3034          into Disp32/Disp16/Disp32 operand.  */
3035       if (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0)
3036           {
3037             /* There should be only one Disp operand.  */
3038             switch (flag_code)
3039             {
3040             case CODE_16BIT:
3041               for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
3042                 {
3043                   if (operand_types[j].bitfield.disp16)
3044                     {
3045                       addr_prefix_disp = j;
3046                       operand_types[j].bitfield.disp32 = 1;
3047                       operand_types[j].bitfield.disp16 = 0;
3048                       break;
3049                     }
3050                 }
3051               break;
3052             case CODE_32BIT:
3053               for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
3054                 {
3055                   if (operand_types[j].bitfield.disp32)
3056                     {
3057                       addr_prefix_disp = j;
3058                       operand_types[j].bitfield.disp32 = 0;
3059                       operand_types[j].bitfield.disp16 = 1;
3060                       break;
3061                     }
3062                 }
3063               break;
3064             case CODE_64BIT:
3065               for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
3066                 {
3067                   if (operand_types[j].bitfield.disp64)
3068                     {
3069                       addr_prefix_disp = j;
3070                       operand_types[j].bitfield.disp64 = 0;
3071                       operand_types[j].bitfield.disp32 = 1;
3072                       break;
3073                     }
3074                 }
3075               break;
3076             }
3077           }
3078
3079       overlap0 = operand_type_and (i.types[0], operand_types[0]);
3080       switch (t->operands)
3081         {
3082         case 1:
3083           if (!operand_type_match (overlap0, i.types[0]))
3084             continue;
3085           break;
3086         case 2:
3087           /* xchg %eax, %eax is a special case. It is an aliase for nop
3088              only in 32bit mode and we can use opcode 0x90.  In 64bit
3089              mode, we can't use 0x90 for xchg %eax, %eax since it should
3090              zero-extend %eax to %rax.  */
3091           if (flag_code == CODE_64BIT
3092               && t->base_opcode == 0x90
3093               && UINTS_EQUAL (i.types [0], acc32)
3094               && UINTS_EQUAL (i.types [1], acc32))
3095             continue;
3096         case 3:
3097         case 4:
3098           overlap1 = operand_type_and (i.types[1], operand_types[1]);
3099           if (!operand_type_match (overlap0, i.types[0])
3100               || !operand_type_match (overlap1, i.types[1])
3101               /* monitor in SSE3 is a very special case.  The first
3102                  register and the second register may have different
3103                  sizes.  The same applies to crc32 in SSE4.2.  It is
3104                  also true for invlpga, vmload, vmrun and vmsave in
3105                  SVME.  */
3106               || !((t->base_opcode == 0x0f01
3107                     && (t->extension_opcode == 0xc8
3108                         || t->extension_opcode == 0xd8
3109                         || t->extension_opcode == 0xda
3110                         || t->extension_opcode == 0xdb
3111                         || t->extension_opcode == 0xdf))
3112                    || t->base_opcode == 0xf20f38f1
3113                    || operand_type_register_match (overlap0, i.types[0],
3114                                                    operand_types[0],
3115                                                    overlap1, i.types[1],
3116                                                    operand_types[1])))
3117             {
3118               /* Check if other direction is valid ...  */
3119               if (!t->opcode_modifier.d && !t->opcode_modifier.floatd)
3120                 continue;
3121
3122               /* Try reversing direction of operands.  */
3123               overlap0 = operand_type_and (i.types[0], operand_types[1]);
3124               overlap1 = operand_type_and (i.types[1], operand_types[0]);
3125               if (!operand_type_match (overlap0, i.types[0])
3126                   || !operand_type_match (overlap1, i.types[1])
3127                   || !operand_type_register_match (overlap0, i.types[0],
3128                                                    operand_types[1],
3129                                                    overlap1, i.types[1],
3130                                                    operand_types[0]))
3131                 {
3132                   /* Does not match either direction.  */
3133                   continue;
3134                 }
3135               /* found_reverse_match holds which of D or FloatDR
3136                  we've found.  */
3137               if (t->opcode_modifier.d)
3138                 found_reverse_match = Opcode_D;
3139               else if (t->opcode_modifier.floatd)
3140                 found_reverse_match = Opcode_FloatD;
3141               else
3142                 found_reverse_match = 0;
3143               if (t->opcode_modifier.floatr)
3144                 found_reverse_match |= Opcode_FloatR;
3145             }
3146           else
3147             {
3148               /* Found a forward 2 operand match here.  */
3149               switch (t->operands)
3150                 {
3151                 case 4:
3152                   overlap3 = operand_type_and (i.types[3],
3153                                                operand_types[3]);
3154                 case 3:
3155                   overlap2 = operand_type_and (i.types[2],
3156                                                operand_types[2]);
3157                   break;
3158                 }
3159
3160               switch (t->operands)
3161                 {
3162                 case 4:
3163                   if (!operand_type_match (overlap3, i.types[3])
3164                       || !operand_type_register_match (overlap2,
3165                                                        i.types[2],
3166                                                        operand_types[2],
3167                                                        overlap3,
3168                                                        i.types[3],
3169                                                        operand_types[3]))
3170                     continue;
3171                 case 3:
3172                   /* Here we make use of the fact that there are no
3173                      reverse match 3 operand instructions, and all 3
3174                      operand instructions only need to be checked for
3175                      register consistency between operands 2 and 3.  */
3176                   if (!operand_type_match (overlap2, i.types[2])
3177                       || !operand_type_register_match (overlap1,
3178                                                        i.types[1],
3179                                                        operand_types[1],
3180                                                        overlap2,
3181                                                        i.types[2],
3182                                                        operand_types[2]))
3183                     continue;
3184                   break;
3185                 }
3186             }
3187           /* Found either forward/reverse 2, 3 or 4 operand match here:
3188              slip through to break.  */
3189         }
3190       if (!UINTS_ALL_ZERO (overlap))
3191         {
3192           found_reverse_match = 0;
3193           continue;
3194         }
3195       /* We've found a match; break out of loop.  */
3196       break;
3197     }
3198
3199   if (t == current_templates->end)
3200     {
3201       /* We found no match.  */
3202       as_bad (_("suffix or operands invalid for `%s'"),
3203               current_templates->start->name);
3204       return 0;
3205     }
3206
3207   if (!quiet_warnings)
3208     {
3209       if (!intel_syntax
3210           && (i.types[0].bitfield.jumpabsolute
3211               != operand_types[0].bitfield.jumpabsolute))
3212         {
3213           as_warn (_("indirect %s without `*'"), t->name);
3214         }
3215
3216       if (t->opcode_modifier.isprefix
3217           && t->opcode_modifier.ignoresize)
3218         {
3219           /* Warn them that a data or address size prefix doesn't
3220              affect assembly of the next line of code.  */
3221           as_warn (_("stand-alone `%s' prefix"), t->name);
3222         }
3223     }
3224
3225   /* Copy the template we found.  */
3226   i.tm = *t;
3227
3228   if (addr_prefix_disp != -1)
3229     i.tm.operand_types[addr_prefix_disp]
3230       = operand_types[addr_prefix_disp];
3231
3232   if (found_reverse_match)
3233     {
3234       /* If we found a reverse match we must alter the opcode
3235          direction bit.  found_reverse_match holds bits to change
3236          (different for int & float insns).  */
3237
3238       i.tm.base_opcode ^= found_reverse_match;
3239
3240       i.tm.operand_types[0] = operand_types[1];
3241       i.tm.operand_types[1] = operand_types[0];
3242     }
3243
3244   return 1;
3245 }
3246
3247 static int
3248 check_string (void)
3249 {
3250   int mem_op = operand_type_check (i.types[0], anymem) ? 0 : 1;
3251   if (i.tm.operand_types[mem_op].bitfield.esseg)
3252     {
3253       if (i.seg[0] != NULL && i.seg[0] != &es)
3254         {
3255           as_bad (_("`%s' operand %d must use `%%es' segment"),
3256                   i.tm.name,
3257                   mem_op + 1);
3258           return 0;
3259         }
3260       /* There's only ever one segment override allowed per instruction.
3261          This instruction possibly has a legal segment override on the
3262          second operand, so copy the segment to where non-string
3263          instructions store it, allowing common code.  */
3264       i.seg[0] = i.seg[1];
3265     }
3266   else if (i.tm.operand_types[mem_op + 1].bitfield.esseg)
3267     {
3268       if (i.seg[1] != NULL && i.seg[1] != &es)
3269         {
3270           as_bad (_("`%s' operand %d must use `%%es' segment"),
3271                   i.tm.name,
3272                   mem_op + 2);
3273           return 0;
3274         }
3275     }
3276   return 1;
3277 }
3278
3279 static int
3280 process_suffix (void)
3281 {
3282   /* If matched instruction specifies an explicit instruction mnemonic
3283      suffix, use it.  */
3284   if (i.tm.opcode_modifier.size16)
3285     i.suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
3286   else if (i.tm.opcode_modifier.size32)
3287     i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
3288   else if (i.tm.opcode_modifier.size64)
3289     i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
3290   else if (i.reg_operands)
3291     {
3292       /* If there's no instruction mnemonic suffix we try to invent one
3293          based on register operands.  */
3294       if (!i.suffix)
3295         {
3296           /* We take i.suffix from the last register operand specified,
3297              Destination register type is more significant than source
3298              register type.  crc32 in SSE4.2 prefers source register
3299              type. */
3300           if (i.tm.base_opcode == 0xf20f38f1)
3301             {
3302               if (i.types[0].bitfield.reg16)
3303                 i.suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
3304               else if (i.types[0].bitfield.reg32)
3305                 i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
3306               else if (i.types[0].bitfield.reg64)
3307                 i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
3308             }
3309           else if (i.tm.base_opcode == 0xf20f38f0)
3310             {
3311               if (i.types[0].bitfield.reg8)
3312                 i.suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX;
3313             }
3314
3315           if (!i.suffix)
3316             {
3317               int op;
3318
3319               if (i.tm.base_opcode == 0xf20f38f1
3320                   || i.tm.base_opcode == 0xf20f38f0)
3321                 {
3322                   /* We have to know the operand size for crc32.  */
3323                   as_bad (_("ambiguous memory operand size for `%s`"),
3324                           i.tm.name);
3325                   return 0;
3326                 }
3327
3328               for (op = i.operands; --op >= 0;)
3329                 if (!i.tm.operand_types[op].bitfield.inoutportreg)
3330                   {
3331                     if (i.types[op].bitfield.reg8)
3332                       {
3333                         i.suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX;
3334                         break;
3335                       }
3336                     else if (i.types[op].bitfield.reg16)
3337                       {
3338                         i.suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
3339                         break;
3340                       }
3341                     else if (i.types[op].bitfield.reg32)
3342                       {
3343                         i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
3344                         break;
3345                       }
3346                     else if (i.types[op].bitfield.reg64)
3347                       {
3348                         i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
3349                         break;
3350                       }
3351                   }
3352             }
3353         }
3354       else if (i.suffix == BYTE_MNEM_SUFFIX)
3355         {
3356           if (!check_byte_reg ())
3357             return 0;
3358         }
3359       else if (i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX)
3360         {
3361           if (!check_long_reg ())
3362             return 0;
3363         }
3364       else if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX)
3365         {
3366           if (!check_qword_reg ())
3367             return 0;
3368         }
3369       else if (i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX)
3370         {
3371           if (!check_word_reg ())
3372             return 0;
3373         }
3374       else if (intel_syntax && i.tm.opcode_modifier.ignoresize)
3375         /* Do nothing if the instruction is going to ignore the prefix.  */
3376         ;
3377       else
3378         abort ();
3379     }
3380   else if (i.tm.opcode_modifier.defaultsize
3381            && !i.suffix
3382            /* exclude fldenv/frstor/fsave/fstenv */
3383            && i.tm.opcode_modifier.no_ssuf)
3384     {
3385       i.suffix = stackop_size;
3386     }
3387   else if (intel_syntax
3388            && !i.suffix
3389            && (i.tm.operand_types[0].bitfield.jumpabsolute
3390                || i.tm.opcode_modifier.jumpbyte
3391                || i.tm.opcode_modifier.jumpintersegment
3392                || (i.tm.base_opcode == 0x0f01 /* [ls][gi]dt */
3393                    && i.tm.extension_opcode <= 3)))
3394     {
3395       switch (flag_code)
3396         {
3397         case CODE_64BIT:
3398           if (!i.tm.opcode_modifier.no_qsuf)
3399             {
3400               i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
3401               break;
3402             }
3403         case CODE_32BIT:
3404           if (!i.tm.opcode_modifier.no_lsuf)
3405             i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
3406           break;
3407         case CODE_16BIT:
3408           if (!i.tm.opcode_modifier.no_wsuf)
3409             i.suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
3410           break;
3411         }
3412     }
3413
3414   if (!i.suffix)
3415     {
3416       if (!intel_syntax)
3417         {
3418           if (i.tm.opcode_modifier.w)
3419             {
3420               as_bad (_("no instruction mnemonic suffix given and "
3421                         "no register operands; can't size instruction"));
3422               return 0;
3423             }
3424         }
3425       else
3426         {
3427           unsigned int suffixes;
3428           
3429           suffixes = !i.tm.opcode_modifier.no_bsuf;
3430           if (!i.tm.opcode_modifier.no_wsuf)
3431             suffixes |= 1 << 1;
3432           if (!i.tm.opcode_modifier.no_lsuf)
3433             suffixes |= 1 << 2;
3434           if (!i.tm.opcode_modifier.no_lsuf)
3435             suffixes |= 1 << 3;
3436           if (!i.tm.opcode_modifier.no_ssuf)
3437             suffixes |= 1 << 4;
3438           if (!i.tm.opcode_modifier.no_qsuf)
3439             suffixes |= 1 << 5;
3440
3441           /* There are more than suffix matches.  */
3442           if (i.tm.opcode_modifier.w
3443               || ((suffixes & (suffixes - 1))
3444                   && !i.tm.opcode_modifier.defaultsize
3445                   && !i.tm.opcode_modifier.ignoresize))
3446             {
3447               as_bad (_("ambiguous operand size for `%s'"), i.tm.name);
3448               return 0;
3449             }
3450         }
3451     }
3452
3453   /* Change the opcode based on the operand size given by i.suffix;
3454      We don't need to change things for byte insns.  */
3455
3456   if (i.suffix && i.suffix != BYTE_MNEM_SUFFIX)
3457     {
3458       /* It's not a byte, select word/dword operation.  */
3459       if (i.tm.opcode_modifier.w)
3460         {
3461           if (i.tm.opcode_modifier.shortform)
3462             i.tm.base_opcode |= 8;
3463           else
3464             i.tm.base_opcode |= 1;
3465         }
3466
3467       /* Now select between word & dword operations via the operand
3468          size prefix, except for instructions that will ignore this
3469          prefix anyway.  */
3470       if (i.tm.base_opcode == 0x0f01
3471            && (i.tm.extension_opcode == 0xc8
3472                || i.tm.extension_opcode == 0xd8
3473                || i.tm.extension_opcode == 0xda
3474                || i.tm.extension_opcode == 0xdb
3475                || i.tm.extension_opcode == 0xdf))
3476         {
3477           /* monitor in SSE3 is a very special case. The default size
3478              of AX is the size of mode. The address size override
3479              prefix will change the size of AX.  It is also true for
3480              invlpga, vmload, vmrun and vmsave in SVME.  */
3481           if ((flag_code == CODE_32BIT
3482                && i.op->regs[0].reg_type.bitfield.reg16)
3483               || (flag_code != CODE_32BIT
3484                   && i.op->regs[0].reg_type.bitfield.reg32))
3485             if (!add_prefix (ADDR_PREFIX_OPCODE))
3486               return 0;
3487         }
3488       else if (i.suffix != QWORD_MNEM_SUFFIX
3489                && i.suffix != LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX
3490                && !i.tm.opcode_modifier.ignoresize
3491                && !i.tm.opcode_modifier.floatmf
3492                && ((i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX) == (flag_code == CODE_16BIT)
3493                    || (flag_code == CODE_64BIT
3494                        && i.tm.opcode_modifier.jumpbyte)))
3495         {
3496           unsigned int prefix = DATA_PREFIX_OPCODE;
3497
3498           if (i.tm.opcode_modifier.jumpbyte) /* jcxz, loop */
3499             prefix = ADDR_PREFIX_OPCODE;
3500
3501           if (!add_prefix (prefix))
3502             return 0;
3503         }
3504
3505       /* Set mode64 for an operand.  */
3506       if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
3507           && flag_code == CODE_64BIT
3508           && !i.tm.opcode_modifier.norex64)
3509         {
3510           /* Special case for xchg %rax,%rax.  It is NOP and doesn't
3511              need rex64.  cmpxchg8b is also a special case. */
3512           if (! (i.operands == 2
3513                  && i.tm.base_opcode == 0x90
3514                  && i.tm.extension_opcode == None
3515                  && UINTS_EQUAL (i.types [0], acc64)
3516                  && UINTS_EQUAL (i.types [1], acc64))
3517               && ! (i.operands == 1
3518                     && i.tm.base_opcode == 0xfc7
3519                     && i.tm.extension_opcode == 1
3520                     && !operand_type_check (i.types [0], reg)
3521                     && operand_type_check (i.types [0], anymem)))
3522             i.rex |= REX_W;
3523         }
3524
3525       /* Size floating point instruction.  */
3526       if (i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX)
3527         if (i.tm.opcode_modifier.floatmf)
3528           i.tm.base_opcode ^= 4;
3529     }
3530
3531   return 1;
3532 }
3533
3534 static int
3535 check_byte_reg (void)
3536 {
3537   int op;
3538
3539   for (op = i.operands; --op >= 0;)
3540     {
3541       /* If this is an eight bit register, it's OK.  If it's the 16 or
3542          32 bit version of an eight bit register, we will just use the
3543          low portion, and that's OK too.  */
3544       if (i.types[op].bitfield.reg8)
3545         continue;
3546
3547       /* movzx, movsx, pextrb and pinsrb should not generate this
3548          warning.  */
3549       if (intel_syntax
3550           && (i.tm.base_opcode == 0xfb7
3551               || i.tm.base_opcode == 0xfb6
3552               || i.tm.base_opcode == 0x63
3553               || i.tm.base_opcode == 0xfbe
3554               || i.tm.base_opcode == 0xfbf
3555               || i.tm.base_opcode == 0x660f3a14
3556               || i.tm.base_opcode == 0x660f3a20))
3557         continue;
3558
3559       /* crc32 doesn't generate this warning.  */
3560       if (i.tm.base_opcode == 0xf20f38f0)
3561         continue;
3562
3563       if ((i.types[op].bitfield.reg16
3564            || i.types[op].bitfield.reg32
3565            || i.types[op].bitfield.reg64)
3566           && i.op[op].regs->reg_num < 4)
3567         {
3568           /* Prohibit these changes in the 64bit mode, since the
3569              lowering is more complicated.  */
3570           if (flag_code == CODE_64BIT
3571               && !i.tm.operand_types[op].bitfield.inoutportreg)
3572             {
3573               as_bad (_("Incorrect register `%s%s' used with `%c' suffix"),
3574                       register_prefix, i.op[op].regs->reg_name,
3575                       i.suffix);
3576               return 0;
3577             }
3578 #if REGISTER_WARNINGS
3579           if (!quiet_warnings
3580               && !i.tm.operand_types[op].bitfield.inoutportreg)
3581             as_warn (_("using `%s%s' instead of `%s%s' due to `%c' suffix"),
3582                      register_prefix,
3583                      (i.op[op].regs + (i.types[op].bitfield.reg16
3584                                        ? REGNAM_AL - REGNAM_AX
3585                                        : REGNAM_AL - REGNAM_EAX))->reg_name,
3586                      register_prefix,
3587                      i.op[op].regs->reg_name,
3588                      i.suffix);
3589 #endif
3590           continue;
3591         }
3592       /* Any other register is bad.  */
3593       if (i.types[op].bitfield.reg16
3594           || i.types[op].bitfield.reg32
3595           || i.types[op].bitfield.reg64
3596           || i.types[op].bitfield.regmmx
3597           || i.types[op].bitfield.regxmm
3598           || i.types[op].bitfield.sreg2
3599           || i.types[op].bitfield.sreg3
3600           || i.types[op].bitfield.control
3601           || i.types[op].bitfield.debug
3602           || i.types[op].bitfield.test
3603           || i.types[op].bitfield.floatreg
3604           || i.types[op].bitfield.floatacc)
3605         {
3606           as_bad (_("`%s%s' not allowed with `%s%c'"),
3607                   register_prefix,
3608                   i.op[op].regs->reg_name,
3609                   i.tm.name,
3610                   i.suffix);
3611           return 0;
3612         }
3613     }
3614   return 1;
3615 }
3616
3617 static int
3618 check_long_reg (void)
3619 {
3620   int op;
3621
3622   for (op = i.operands; --op >= 0;)
3623     /* Reject eight bit registers, except where the template requires
3624        them. (eg. movzb)  */
3625     if (i.types[op].bitfield.reg8
3626         && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg16
3627             || i.tm.operand_types[op].bitfield.reg32
3628             || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc))
3629       {
3630         as_bad (_("`%s%s' not allowed with `%s%c'"),
3631                 register_prefix,
3632                 i.op[op].regs->reg_name,
3633                 i.tm.name,
3634                 i.suffix);
3635         return 0;
3636       }
3637   /* Warn if the e prefix on a general reg is missing.  */
3638     else if ((!quiet_warnings || flag_code == CODE_64BIT)
3639              && i.types[op].bitfield.reg16
3640              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg32
3641                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc))
3642       {
3643         /* Prohibit these changes in the 64bit mode, since the
3644            lowering is more complicated.  */
3645         if (flag_code == CODE_64BIT)
3646           {
3647             as_bad (_("Incorrect register `%s%s' used with `%c' suffix"),
3648                     register_prefix, i.op[op].regs->reg_name,
3649                     i.suffix);
3650             return 0;
3651           }
3652 #if REGISTER_WARNINGS
3653         else
3654           as_warn (_("using `%s%s' instead of `%s%s' due to `%c' suffix"),
3655                    register_prefix,
3656                    (i.op[op].regs + REGNAM_EAX - REGNAM_AX)->reg_name,
3657                    register_prefix,
3658                    i.op[op].regs->reg_name,
3659                    i.suffix);
3660 #endif
3661       }
3662   /* Warn if the r prefix on a general reg is missing.  */
3663     else if (i.types[op].bitfield.reg64
3664              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg32
3665                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc))
3666       {
3667         if (intel_syntax
3668             && i.tm.base_opcode == 0xf30f2d
3669             && !i.types[0].bitfield.regxmm)
3670           {
3671             /* cvtss2si converts DWORD memory to Reg64.  We want
3672                REX byte. */
3673             i.suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
3674           }
3675         else
3676           {
3677             as_bad (_("Incorrect register `%s%s' used with `%c' suffix"),
3678                     register_prefix, i.op[op].regs->reg_name,
3679                     i.suffix);
3680             return 0;
3681           }
3682       }
3683   return 1;
3684 }
3685
3686 static int
3687 check_qword_reg (void)
3688 {
3689   int op;
3690
3691   for (op = i.operands; --op >= 0; )
3692     /* Reject eight bit registers, except where the template requires
3693        them. (eg. movzb)  */
3694     if (i.types[op].bitfield.reg8
3695         && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg16
3696             || i.tm.operand_types[op].bitfield.reg32
3697             || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc))
3698       {
3699         as_bad (_("`%s%s' not allowed with `%s%c'"),
3700                 register_prefix,
3701                 i.op[op].regs->reg_name,
3702                 i.tm.name,
3703                 i.suffix);
3704         return 0;
3705       }
3706   /* Warn if the e prefix on a general reg is missing.  */
3707     else if ((i.types[op].bitfield.reg16
3708               || i.types[op].bitfield.reg32)
3709              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg32
3710                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc))
3711       {
3712         /* Prohibit these changes in the 64bit mode, since the
3713            lowering is more complicated.  */
3714         if (intel_syntax
3715             && i.tm.base_opcode == 0xf20f2d
3716             && !i.types[0].bitfield.regxmm)
3717           {
3718             /* cvtsd2si converts QWORD memory to Reg32.  We don't want
3719                REX byte. */
3720             i.suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
3721           }
3722         else
3723           {
3724             as_bad (_("Incorrect register `%s%s' used with `%c' suffix"),
3725                     register_prefix, i.op[op].regs->reg_name,
3726                     i.suffix);
3727             return 0;
3728           }
3729       }
3730   return 1;
3731 }
3732
3733 static int
3734 check_word_reg (void)
3735 {
3736   int op;
3737   for (op = i.operands; --op >= 0;)
3738     /* Reject eight bit registers, except where the template requires
3739        them. (eg. movzb)  */
3740     if (i.types[op].bitfield.reg8
3741         && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg16
3742             || i.tm.operand_types[op].bitfield.reg32
3743             || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc))
3744       {
3745         as_bad (_("`%s%s' not allowed with `%s%c'"),
3746                 register_prefix,
3747                 i.op[op].regs->reg_name,
3748                 i.tm.name,
3749                 i.suffix);
3750         return 0;
3751       }
3752   /* Warn if the e prefix on a general reg is present.  */
3753     else if ((!quiet_warnings || flag_code == CODE_64BIT)
3754              && i.types[op].bitfield.reg32
3755              && (i.tm.operand_types[op].bitfield.reg16
3756                  || i.tm.operand_types[op].bitfield.acc))
3757       {
3758         /* Prohibit these changes in the 64bit mode, since the
3759            lowering is more complicated.  */
3760         if (flag_code == CODE_64BIT)
3761           {
3762             as_bad (_("Incorrect register `%s%s' used with `%c' suffix"),
3763                     register_prefix, i.op[op].regs->reg_name,
3764                     i.suffix);
3765             return 0;
3766           }
3767         else
3768 #if REGISTER_WARNINGS
3769           as_warn (_("using `%s%s' instead of `%s%s' due to `%c' suffix"),
3770                    register_prefix,
3771                    (i.op[op].regs + REGNAM_AX - REGNAM_EAX)->reg_name,
3772                    register_prefix,
3773                    i.op[op].regs->reg_name,
3774                    i.suffix);
3775 #endif
3776       }
3777   return 1;
3778 }
3779
3780 static int
3781 update_imm (unsigned int j)
3782 {
3783   i386_operand_type overlap;
3784
3785   overlap = operand_type_and (i.types[j], i.tm.operand_types[j]);
3786   if ((overlap.bitfield.imm8
3787        || overlap.bitfield.imm8s
3788        || overlap.bitfield.imm16
3789        || overlap.bitfield.imm32
3790        || overlap.bitfield.imm32s
3791        || overlap.bitfield.imm64)
3792       && !UINTS_EQUAL (overlap, imm8)
3793       && !UINTS_EQUAL (overlap, imm8s)
3794       && !UINTS_EQUAL (overlap, imm16)
3795       && !UINTS_EQUAL (overlap, imm32)
3796       && !UINTS_EQUAL (overlap, imm32s)
3797       && !UINTS_EQUAL (overlap, imm64))
3798     {
3799       if (i.suffix)
3800         {
3801           i386_operand_type temp;
3802
3803           UINTS_CLEAR (temp);
3804           if (i.suffix == BYTE_MNEM_SUFFIX) 
3805             {
3806               temp.bitfield.imm8 = overlap.bitfield.imm8;
3807               temp.bitfield.imm8s = overlap.bitfield.imm8s;
3808             }
3809           else if (i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX)
3810             temp.bitfield.imm16 = overlap.bitfield.imm16;
3811           else if (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX)
3812             {
3813               temp.bitfield.imm64 = overlap.bitfield.imm64;
3814               temp.bitfield.imm32s = overlap.bitfield.imm32s;
3815             }
3816           else
3817             temp.bitfield.imm32 = overlap.bitfield.imm32;
3818           overlap = temp;
3819         }
3820       else if (UINTS_EQUAL (overlap, imm16_32_32s)
3821                || UINTS_EQUAL (overlap, imm16_32)
3822                || UINTS_EQUAL (overlap, imm16_32s))
3823         {
3824           UINTS_CLEAR (overlap);
3825           if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0))
3826             overlap.bitfield.imm16 = 1;
3827           else
3828             overlap.bitfield.imm32s = 1;
3829         }
3830       if (!UINTS_EQUAL (overlap, imm8)
3831           && !UINTS_EQUAL (overlap, imm8s)
3832           && !UINTS_EQUAL (overlap, imm16)
3833           && !UINTS_EQUAL (overlap, imm32)
3834           && !UINTS_EQUAL (overlap, imm32s)
3835           && !UINTS_EQUAL (overlap, imm64))
3836         {
3837           as_bad (_("no instruction mnemonic suffix given; "
3838                     "can't determine immediate size"));
3839           return 0;
3840         }
3841     }
3842   i.types[j] = overlap;
3843
3844   return 1;
3845 }
3846
3847 static int
3848 finalize_imm (void)
3849 {
3850   unsigned int j;
3851
3852   for (j = 0; j < 2; j++)
3853     if (update_imm (j) == 0)
3854       return 0;
3855
3856   i.types[2] = operand_type_and (i.types[2], i.tm.operand_types[2]);
3857   assert (operand_type_check (i.types[2], imm) == 0);
3858
3859   return 1;
3860 }
3861
3862 static int
3863 process_operands (void)
3864 {
3865   /* Default segment register this instruction will use for memory
3866      accesses.  0 means unknown.  This is only for optimizing out
3867      unnecessary segment overrides.  */
3868   const seg_entry *default_seg = 0;
3869
3870   /* The imul $imm, %reg instruction is converted into
3871      imul $imm, %reg, %reg, and the clr %reg instruction
3872      is converted into xor %reg, %reg.  */
3873   if (i.tm.opcode_modifier.regkludge)
3874     {
3875        if (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse4_1)
3876          {
3877            /* The first operand in instruction blendvpd, blendvps and
3878               pblendvb in SSE4.1 is implicit and must be xmm0.  */
3879            assert (i.operands == 3
3880                    && i.reg_operands >= 2
3881                    && UINTS_EQUAL (i.types[0], regxmm));
3882            if (i.op[0].regs->reg_num != 0)
3883              {
3884                if (intel_syntax)
3885                  as_bad (_("the last operand of `%s' must be `%sxmm0'"),
3886                          i.tm.name, register_prefix);
3887                else
3888                  as_bad (_("the first operand of `%s' must be `%sxmm0'"),
3889                          i.tm.name, register_prefix);
3890                return 0;
3891              }
3892            i.op[0] = i.op[1];
3893            i.op[1] = i.op[2];
3894            i.types[0] = i.types[1];
3895            i.types[1] = i.types[2];
3896            i.operands--;
3897            i.reg_operands--;
3898
3899            /* We need to adjust fields in i.tm since they are used by
3900               build_modrm_byte.  */
3901            i.tm.operand_types [0] = i.tm.operand_types [1];
3902            i.tm.operand_types [1] = i.tm.operand_types [2];
3903            i.tm.operands--;
3904          }
3905        else
3906          {
3907            unsigned int first_reg_op;
3908            
3909            if (operand_type_check (i.types[0], reg))
3910              first_reg_op = 0;
3911            else
3912              first_reg_op = 1;
3913            /* Pretend we saw the extra register operand.  */
3914            assert (i.reg_operands == 1
3915                    && i.op[first_reg_op + 1].regs == 0);
3916            i.op[first_reg_op + 1].regs = i.op[first_reg_op].regs;
3917            i.types[first_reg_op + 1] = i.types[first_reg_op];
3918            i.operands++;
3919            i.reg_operands++;
3920          }
3921     }
3922
3923   if (i.tm.opcode_modifier.shortform)
3924     {
3925       if (i.types[0].bitfield.sreg2
3926           || i.types[0].bitfield.sreg3)
3927         {
3928           if (i.tm.base_opcode == POP_SEG_SHORT
3929               && i.op[0].regs->reg_num == 1)
3930             {
3931               as_bad (_("you can't `pop %%cs'"));
3932               return 0;
3933             }
3934           i.tm.base_opcode |= (i.op[0].regs->reg_num << 3);
3935           if ((i.op[0].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
3936             i.rex |= REX_B;
3937         }
3938       else
3939         {
3940           /* The register or float register operand is in operand 0 or 1.  */
3941           unsigned int op;
3942           
3943            if (i.types[0].bitfield.floatreg
3944                || operand_type_check (i.types[0], reg))
3945              op = 0;
3946            else
3947              op = 1;
3948           /* Register goes in low 3 bits of opcode.  */
3949           i.tm.base_opcode |= i.op[op].regs->reg_num;
3950           if ((i.op[op].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
3951             i.rex |= REX_B;
3952           if (!quiet_warnings && i.tm.opcode_modifier.ugh)
3953             {
3954               /* Warn about some common errors, but press on regardless.
3955                  The first case can be generated by gcc (<= 2.8.1).  */
3956               if (i.operands == 2)
3957                 {
3958                   /* Reversed arguments on faddp, fsubp, etc.  */
3959                   as_warn (_("translating to `%s %s%s,%s%s'"), i.tm.name,
3960                            register_prefix, i.op[1].regs->reg_name,
3961                            register_prefix, i.op[0].regs->reg_name);
3962                 }
3963               else
3964                 {
3965                   /* Extraneous `l' suffix on fp insn.  */
3966                   as_warn (_("translating to `%s %s%s'"), i.tm.name,
3967                            register_prefix, i.op[0].regs->reg_name);
3968                 }
3969             }
3970         }
3971     }
3972   else if (i.tm.opcode_modifier.modrm)
3973     {
3974       /* The opcode is completed (modulo i.tm.extension_opcode which
3975          must be put into the modrm byte).  Now, we make the modrm and
3976          index base bytes based on all the info we've collected.  */
3977
3978       default_seg = build_modrm_byte ();
3979     }
3980   else if ((i.tm.base_opcode & ~0x3) == MOV_AX_DISP32)
3981     {
3982       default_seg = &ds;
3983     }
3984   else if (i.tm.opcode_modifier.isstring)
3985     {
3986       /* For the string instructions that allow a segment override
3987          on one of their operands, the default segment is ds.  */
3988       default_seg = &ds;
3989     }
3990
3991   if (i.tm.base_opcode == 0x8d /* lea */
3992       && i.seg[0]
3993       && !quiet_warnings)
3994     as_warn (_("segment override on `%s' is ineffectual"), i.tm.name);
3995
3996   /* If a segment was explicitly specified, and the specified segment
3997      is not the default, use an opcode prefix to select it.  If we
3998      never figured out what the default segment is, then default_seg
3999      will be zero at this point, and the specified segment prefix will
4000      always be used.  */
4001   if ((i.seg[0]) && (i.seg[0] != default_seg))
4002     {
4003       if (!add_prefix (i.seg[0]->seg_prefix))
4004         return 0;
4005     }
4006   return 1;
4007 }
4008
4009 static const seg_entry *
4010 build_modrm_byte (void)
4011 {
4012   const seg_entry *default_seg = 0;
4013
4014   /* i.reg_operands MUST be the number of real register operands;
4015      implicit registers do not count.  */
4016   if (i.reg_operands == 2)
4017     {
4018       unsigned int source, dest;
4019
4020       switch (i.operands)
4021         {
4022         case 2:
4023           source = 0;
4024           break;
4025         case 3:
4026           /* When there are 3 operands, one of them may be immediate,
4027              which may be the first or the last operand.  Otherwise,
4028              the first operand must be shift count register (cl). */
4029           assert (i.imm_operands == 1
4030                   || (i.imm_operands == 0
4031                       && i.types[0].bitfield.shiftcount));
4032           if (operand_type_check (i.types[0], imm)
4033               || i.types[0].bitfield.shiftcount)
4034             source = 1;
4035           else
4036             source = 0;
4037           break;
4038         case 4:
4039           /* When there are 4 operands, the first two must be immediate
4040              operands. The source operand will be the 3rd one.  */
4041           assert (i.imm_operands == 2
4042                   && operand_type_check (i.types[0], imm)
4043                   && operand_type_check (i.types[1], imm));
4044           source = 2;
4045           break;
4046         default:
4047           abort ();
4048         }
4049
4050       dest = source + 1;
4051
4052       i.rm.mode = 3;
4053       /* One of the register operands will be encoded in the i.tm.reg
4054          field, the other in the combined i.tm.mode and i.tm.regmem
4055          fields.  If no form of this instruction supports a memory
4056          destination operand, then we assume the source operand may
4057          sometimes be a memory operand and so we need to store the
4058          destination in the i.rm.reg field.  */
4059       if (!i.tm.operand_types[dest].bitfield.regmem
4060           && operand_type_check (i.tm.operand_types[dest], anymem) == 0)
4061         {
4062           i.rm.reg = i.op[dest].regs->reg_num;
4063           i.rm.regmem = i.op[source].regs->reg_num;
4064           if ((i.op[dest].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
4065             i.rex |= REX_R;
4066           if ((i.op[source].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
4067             i.rex |= REX_B;
4068         }
4069       else
4070         {
4071           i.rm.reg = i.op[source].regs->reg_num;
4072           i.rm.regmem = i.op[dest].regs->reg_num;
4073           if ((i.op[dest].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
4074             i.rex |= REX_B;
4075           if ((i.op[source].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
4076             i.rex |= REX_R;
4077         }
4078       if (flag_code != CODE_64BIT && (i.rex & (REX_R | REX_B)))
4079         {
4080           if (!i.types[0].bitfield.control
4081               && !i.types[1].bitfield.control)
4082             abort ();
4083           i.rex &= ~(REX_R | REX_B);
4084           add_prefix (LOCK_PREFIX_OPCODE);
4085         }
4086     }
4087   else
4088     {                   /* If it's not 2 reg operands...  */
4089       if (i.mem_operands)
4090         {
4091           unsigned int fake_zero_displacement = 0;
4092           unsigned int op;
4093
4094           for (op = 0; op < i.operands; op++)
4095             if (operand_type_check (i.types[op], anymem))
4096               break;
4097           assert (op < i.operands);
4098
4099           default_seg = &ds;
4100
4101           if (i.base_reg == 0)
4102             {
4103               i.rm.mode = 0;
4104               if (!i.disp_operands)
4105                 fake_zero_displacement = 1;
4106               if (i.index_reg == 0)
4107                 {
4108                   /* Operand is just <disp>  */
4109                   if (flag_code == CODE_64BIT)
4110                     {
4111                       /* 64bit mode overwrites the 32bit absolute
4112                          addressing by RIP relative addressing and
4113                          absolute addressing is encoded by one of the
4114                          redundant SIB forms.  */
4115                       i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
4116                       i.sib.base = NO_BASE_REGISTER;
4117                       i.sib.index = NO_INDEX_REGISTER;
4118                       i.types[op] = ((i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0)
4119                                      ? disp32s : disp32);
4120                     }
4121                   else if ((flag_code == CODE_16BIT)
4122                            ^ (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0))
4123                     {
4124                       i.rm.regmem = NO_BASE_REGISTER_16;
4125                       i.types[op] = disp16;
4126                     }
4127                   else
4128                     {
4129                       i.rm.regmem = NO_BASE_REGISTER;
4130                       i.types[op] = disp32;
4131                     }
4132                 }
4133               else /* !i.base_reg && i.index_reg  */
4134                 {
4135                   i.sib.index = i.index_reg->reg_num;
4136                   i.sib.base = NO_BASE_REGISTER;
4137                   i.sib.scale = i.log2_scale_factor;
4138                   i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
4139                   i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
4140                   i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
4141                   i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
4142                   if (flag_code != CODE_64BIT)
4143                     {
4144                       /* Must be 32 bit */
4145                       i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
4146                       i.types[op].bitfield.disp32s = 0;
4147                     }
4148                   else
4149                     {
4150                       i.types[op].bitfield.disp32 = 0;
4151                       i.types[op].bitfield.disp32s = 1;
4152                     }
4153                   if ((i.index_reg->reg_flags & RegRex) != 0)
4154                     i.rex |= REX_X;
4155                 }
4156             }
4157           /* RIP addressing for 64bit mode.  */
4158           else if (UINTS_EQUAL (i.base_reg->reg_type, baseindex))
4159             {
4160               i.rm.regmem = NO_BASE_REGISTER;
4161               i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
4162               i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
4163               i.types[op].bitfield.disp32 = 0;
4164               i.types[op].bitfield.disp32s = 1;
4165               i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
4166               i.flags[op] |= Operand_PCrel;
4167               if (! i.disp_operands)
4168                 fake_zero_displacement = 1;
4169             }
4170           else if (i.base_reg->reg_type.bitfield.reg16)
4171             {
4172               switch (i.base_reg->reg_num)
4173                 {
4174                 case 3: /* (%bx)  */
4175                   if (i.index_reg == 0)
4176                     i.rm.regmem = 7;
4177                   else /* (%bx,%si) -> 0, or (%bx,%di) -> 1  */
4178                     i.rm.regmem = i.index_reg->reg_num - 6;
4179                   break;
4180                 case 5: /* (%bp)  */
4181                   default_seg = &ss;
4182                   if (i.index_reg == 0)
4183                     {
4184                       i.rm.regmem = 6;
4185                       if (operand_type_check (i.types[op], disp) == 0)
4186                         {
4187                           /* fake (%bp) into 0(%bp)  */
4188                           i.types[op].bitfield.disp8 = 1;
4189                           fake_zero_displacement = 1;
4190                         }
4191                     }
4192                   else /* (%bp,%si) -> 2, or (%bp,%di) -> 3  */
4193                     i.rm.regmem = i.index_reg->reg_num - 6 + 2;
4194                   break;
4195                 default: /* (%si) -> 4 or (%di) -> 5  */
4196                   i.rm.regmem = i.base_reg->reg_num - 6 + 4;
4197                 }
4198               i.rm.mode = mode_from_disp_size (i.types[op]);
4199             }
4200           else /* i.base_reg and 32/64 bit mode  */
4201             {
4202               if (flag_code == CODE_64BIT
4203                   && operand_type_check (i.types[op], disp))
4204                 {
4205                   i386_operand_type temp;
4206                   UINTS_CLEAR (temp);
4207                   temp.bitfield.disp8 = i.types[op].bitfield.disp8;
4208                   i.types[op] = temp;
4209                   if (i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0)
4210                     i.types[op].bitfield.disp32s = 1;
4211                   else
4212                     i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
4213                 }
4214
4215               i.rm.regmem = i.base_reg->reg_num;
4216               if ((i.base_reg->reg_flags & RegRex) != 0)
4217                 i.rex |= REX_B;
4218               i.sib.base = i.base_reg->reg_num;
4219               /* x86-64 ignores REX prefix bit here to avoid decoder
4220                  complications.  */
4221               if ((i.base_reg->reg_num & 7) == EBP_REG_NUM)
4222                 {
4223                   default_seg = &ss;
4224                   if (i.disp_operands == 0)
4225                     {
4226                       fake_zero_displacement = 1;
4227                       i.types[op].bitfield.disp8 = 1;
4228                     }
4229                 }
4230               else if (i.base_reg->reg_num == ESP_REG_NUM)
4231                 {
4232                   default_seg = &ss;
4233                 }
4234               i.sib.scale = i.log2_scale_factor;
4235               if (i.index_reg == 0)
4236                 {
4237                   /* <disp>(%esp) becomes two byte modrm with no index
4238                      register.  We've already stored the code for esp
4239                      in i.rm.regmem ie. ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING.
4240                      Any base register besides %esp will not use the
4241                      extra modrm byte.  */
4242                   i.sib.index = NO_INDEX_REGISTER;
4243 #if !SCALE1_WHEN_NO_INDEX
4244                   /* Another case where we force the second modrm byte.  */
4245                   if (i.log2_scale_factor)
4246                     i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
4247 #endif
4248                 }
4249               else
4250                 {
4251                   i.sib.index = i.index_reg->reg_num;
4252                   i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
4253                   if ((i.index_reg->reg_flags & RegRex) != 0)
4254                     i.rex |= REX_X;
4255                 }
4256
4257               if (i.disp_operands
4258                   && (i.reloc[op] == BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL
4259                       || i.reloc[op] == BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL))
4260                 i.rm.mode = 0;
4261               else
4262                 i.rm.mode = mode_from_disp_size (i.types[op]);
4263             }
4264
4265           if (fake_zero_displacement)
4266             {
4267               /* Fakes a zero displacement assuming that i.types[op]
4268                  holds the correct displacement size.  */
4269               expressionS *exp;
4270
4271               assert (i.op[op].disps == 0);
4272               exp = &disp_expressions[i.disp_operands++];
4273               i.op[op].disps = exp;
4274               exp->X_op = O_constant;
4275               exp->X_add_number = 0;
4276               exp->X_add_symbol = (symbolS *) 0;
4277               exp->X_op_symbol = (symbolS *) 0;
4278             }
4279         }
4280
4281       /* Fill in i.rm.reg or i.rm.regmem field with register operand
4282          (if any) based on i.tm.extension_opcode.  Again, we must be
4283          careful to make sure that segment/control/debug/test/MMX
4284          registers are coded into the i.rm.reg field.  */
4285       if (i.reg_operands)
4286         {
4287           unsigned int op;
4288
4289           for (op = 0; op < i.operands; op++)
4290             if (i.types[op].bitfield.reg8
4291                 || i.types[op].bitfield.reg16
4292                 || i.types[op].bitfield.reg32
4293                 || i.types[op].bitfield.reg64
4294                 || i.types[op].bitfield.regmmx
4295                 || i.types[op].bitfield.regxmm
4296                 || i.types[op].bitfield.sreg2
4297                 || i.types[op].bitfield.sreg3
4298                 || i.types[op].bitfield.control
4299                 || i.types[op].bitfield.debug
4300                 || i.types[op].bitfield.test)
4301               break;
4302           assert (op < i.operands);
4303
4304           /* If there is an extension opcode to put here, the register
4305              number must be put into the regmem field.  */
4306           if (i.tm.extension_opcode != None)
4307             {
4308               i.rm.regmem = i.op[op].regs->reg_num;
4309               if ((i.op[op].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
4310                 i.rex |= REX_B;
4311             }
4312           else
4313             {
4314               i.rm.reg = i.op[op].regs->reg_num;
4315               if ((i.op[op].regs->reg_flags & RegRex) != 0)
4316                 i.rex |= REX_R;
4317             }
4318
4319           /* Now, if no memory operand has set i.rm.mode = 0, 1, 2 we
4320              must set it to 3 to indicate this is a register operand
4321              in the regmem field.  */
4322           if (!i.mem_operands)
4323             i.rm.mode = 3;
4324         }
4325
4326       /* Fill in i.rm.reg field with extension opcode (if any).  */
4327       if (i.tm.extension_opcode != None)
4328         i.rm.reg = i.tm.extension_opcode;
4329     }
4330   return default_seg;
4331 }
4332
4333 static void
4334 output_branch (void)
4335 {
4336   char *p;
4337   int code16;
4338   int prefix;
4339   relax_substateT subtype;
4340   symbolS *sym;
4341   offsetT off;
4342
4343   code16 = 0;
4344   if (flag_code == CODE_16BIT)
4345     code16 = CODE16;
4346
4347   prefix = 0;
4348   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
4349     {
4350       prefix = 1;
4351       i.prefixes -= 1;
4352       code16 ^= CODE16;
4353     }
4354   /* Pentium4 branch hints.  */
4355   if (i.prefix[SEG_PREFIX] == CS_PREFIX_OPCODE /* not taken */
4356       || i.prefix[SEG_PREFIX] == DS_PREFIX_OPCODE /* taken */)
4357     {
4358       prefix++;
4359       i.prefixes--;
4360     }
4361   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
4362     {
4363       prefix++;
4364       i.prefixes--;
4365     }
4366
4367   if (i.prefixes != 0 && !intel_syntax)
4368     as_warn (_("skipping prefixes on this instruction"));
4369
4370   /* It's always a symbol;  End frag & setup for relax.
4371      Make sure there is enough room in this frag for the largest
4372      instruction we may generate in md_convert_frag.  This is 2
4373      bytes for the opcode and room for the prefix and largest
4374      displacement.  */
4375   frag_grow (prefix + 2 + 4);
4376   /* Prefix and 1 opcode byte go in fr_fix.  */
4377   p = frag_more (prefix + 1);
4378   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
4379     *p++ = DATA_PREFIX_OPCODE;
4380   if (i.prefix[SEG_PREFIX] == CS_PREFIX_OPCODE
4381       || i.prefix[SEG_PREFIX] == DS_PREFIX_OPCODE)
4382     *p++ = i.prefix[SEG_PREFIX];
4383   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
4384     *p++ = i.prefix[REX_PREFIX];
4385   *p = i.tm.base_opcode;
4386
4387   if ((unsigned char) *p == JUMP_PC_RELATIVE)
4388     subtype = ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, SMALL);
4389   else if (cpu_arch_flags.bitfield.cpui386)
4390     subtype = ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, SMALL);
4391   else
4392     subtype = ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, SMALL);
4393   subtype |= code16;
4394
4395   sym = i.op[0].disps->X_add_symbol;
4396   off = i.op[0].disps->X_add_number;
4397
4398   if (i.op[0].disps->X_op != O_constant
4399       && i.op[0].disps->X_op != O_symbol)
4400     {
4401       /* Handle complex expressions.  */
4402       sym = make_expr_symbol (i.op[0].disps);
4403       off = 0;
4404     }
4405
4406   /* 1 possible extra opcode + 4 byte displacement go in var part.
4407      Pass reloc in fr_var.  */
4408   frag_var (rs_machine_dependent, 5, i.reloc[0], subtype, sym, off, p);
4409 }
4410
4411 static void
4412 output_jump (void)
4413 {
4414   char *p;
4415   int size;
4416   fixS *fixP;
4417
4418   if (i.tm.opcode_modifier.jumpbyte)
4419     {
4420       /* This is a loop or jecxz type instruction.  */
4421       size = 1;
4422       if (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0)
4423         {
4424           FRAG_APPEND_1_CHAR (ADDR_PREFIX_OPCODE);
4425           i.prefixes -= 1;
4426         }
4427       /* Pentium4 branch hints.  */
4428       if (i.prefix[SEG_PREFIX] == CS_PREFIX_OPCODE /* not taken */
4429           || i.prefix[SEG_PREFIX] == DS_PREFIX_OPCODE /* taken */)
4430         {
4431           FRAG_APPEND_1_CHAR (i.prefix[SEG_PREFIX]);
4432           i.prefixes--;
4433         }
4434     }
4435   else
4436     {
4437       int code16;
4438
4439       code16 = 0;
4440       if (flag_code == CODE_16BIT)
4441         code16 = CODE16;
4442
4443       if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
4444         {
4445           FRAG_APPEND_1_CHAR (DATA_PREFIX_OPCODE);
4446           i.prefixes -= 1;
4447           code16 ^= CODE16;
4448         }
4449
4450       size = 4;
4451       if (code16)
4452         size = 2;
4453     }
4454
4455   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
4456     {
4457       FRAG_APPEND_1_CHAR (i.prefix[REX_PREFIX]);
4458       i.prefixes -= 1;
4459     }
4460
4461   if (i.prefixes != 0 && !intel_syntax)
4462     as_warn (_("skipping prefixes on this instruction"));
4463
4464   p = frag_more (1 + size);
4465   *p++ = i.tm.base_opcode;
4466
4467   fixP = fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
4468                       i.op[0].disps, 1, reloc (size, 1, 1, i.reloc[0]));
4469
4470   /* All jumps handled here are signed, but don't use a signed limit
4471      check for 32 and 16 bit jumps as we want to allow wrap around at
4472      4G and 64k respectively.  */
4473   if (size == 1)
4474     fixP->fx_signed = 1;
4475 }
4476
4477 static void
4478 output_interseg_jump (void)
4479 {
4480   char *p;
4481   int size;
4482   int prefix;
4483   int code16;
4484
4485   code16 = 0;
4486   if (flag_code == CODE_16BIT)
4487     code16 = CODE16;
4488
4489   prefix = 0;
4490   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
4491     {
4492       prefix = 1;
4493       i.prefixes -= 1;
4494       code16 ^= CODE16;
4495     }
4496   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
4497     {
4498       prefix++;
4499       i.prefixes -= 1;
4500     }
4501
4502   size = 4;
4503   if (code16)
4504     size = 2;
4505
4506   if (i.prefixes != 0 && !intel_syntax)
4507     as_warn (_("skipping prefixes on this instruction"));
4508
4509   /* 1 opcode; 2 segment; offset  */
4510   p = frag_more (prefix + 1 + 2 + size);
4511
4512   if (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0)
4513     *p++ = DATA_PREFIX_OPCODE;
4514
4515   if (i.prefix[REX_PREFIX] != 0)
4516     *p++ = i.prefix[REX_PREFIX];
4517
4518   *p++ = i.tm.base_opcode;
4519   if (i.op[1].imms->X_op == O_constant)
4520     {
4521       offsetT n = i.op[1].imms->X_add_number;
4522
4523       if (size == 2
4524           && !fits_in_unsigned_word (n)
4525           && !fits_in_signed_word (n))
4526         {
4527           as_bad (_("16-bit jump out of range"));
4528           return;
4529         }
4530       md_number_to_chars (p, n, size);
4531     }
4532   else
4533     fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
4534                  i.op[1].imms, 0, reloc (size, 0, 0, i.reloc[1]));
4535   if (i.op[0].imms->X_op != O_constant)
4536     as_bad (_("can't handle non absolute segment in `%s'"),
4537             i.tm.name);
4538   md_number_to_chars (p + size, (valueT) i.op[0].imms->X_add_number, 2);
4539 }
4540
4541 static void
4542 output_insn (void)
4543 {
4544   fragS *insn_start_frag;
4545   offsetT insn_start_off;
4546
4547   /* Tie dwarf2 debug info to the address at the start of the insn.
4548      We can't do this after the insn has been output as the current
4549      frag may have been closed off.  eg. by frag_var.  */
4550   dwarf2_emit_insn (0);
4551
4552   insn_start_frag = frag_now;
4553   insn_start_off = frag_now_fix ();
4554
4555   /* Output jumps.  */
4556   if (i.tm.opcode_modifier.jump)
4557     output_branch ();
4558   else if (i.tm.opcode_modifier.jumpbyte
4559            || i.tm.opcode_modifier.jumpdword)
4560     output_jump ();
4561   else if (i.tm.opcode_modifier.jumpintersegment)
4562     output_interseg_jump ();
4563   else
4564     {
4565       /* Output normal instructions here.  */
4566       char *p;
4567       unsigned char *q;
4568       unsigned int prefix;
4569       int opc_3b;
4570
4571       /* All opcodes on i386 have either 1 or 2 bytes.  SSSE3 and
4572          SSE4 instructions have 3 bytes.  We may use one more higher
4573          byte to specify a prefix the instruction requires.  Exclude
4574          instructions which are in both SSE4.2 and ABM.  */
4575       opc_3b = (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpussse3
4576                 || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse4_1
4577                 || (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse4_2
4578                     && !i.tm.cpu_flags.bitfield.cpuabm));
4579       if (opc_3b)
4580         {
4581           if (i.tm.base_opcode & 0xff000000)
4582             {
4583               prefix = (i.tm.base_opcode >> 24) & 0xff;
4584               goto check_prefix;
4585             }
4586         }
4587       else if ((i.tm.base_opcode & 0xff0000) != 0)
4588         {
4589           prefix = (i.tm.base_opcode >> 16) & 0xff;
4590           if (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpupadlock)
4591             {
4592             check_prefix:
4593               if (prefix != REPE_PREFIX_OPCODE
4594                   || i.prefix[LOCKREP_PREFIX] != REPE_PREFIX_OPCODE)
4595                 add_prefix (prefix);
4596             }
4597           else
4598             add_prefix (prefix);
4599         }
4600
4601       /* The prefix bytes.  */
4602       for (q = i.prefix;
4603            q < i.prefix + sizeof (i.prefix) / sizeof (i.prefix[0]);
4604            q++)
4605         {
4606           if (*q)
4607             {
4608               p = frag_more (1);
4609               md_number_to_chars (p, (valueT) *q, 1);
4610             }
4611         }
4612
4613       /* Now the opcode; be careful about word order here!  */
4614       if (fits_in_unsigned_byte (i.tm.base_opcode))
4615         {
4616           FRAG_APPEND_1_CHAR (i.tm.base_opcode);
4617         }
4618       else
4619         {
4620           if (opc_3b)
4621             {
4622               p = frag_more (3);
4623               *p++ = (i.tm.base_opcode >> 16) & 0xff;
4624             }
4625           else
4626             p = frag_more (2);
4627
4628           /* Put out high byte first: can't use md_number_to_chars!  */
4629           *p++ = (i.tm.base_opcode >> 8) & 0xff;
4630           *p = i.tm.base_opcode & 0xff;
4631         }
4632
4633       /* Now the modrm byte and sib byte (if present).  */
4634       if (i.tm.opcode_modifier.modrm)
4635         {
4636           p = frag_more (1);
4637           md_number_to_chars (p,
4638                               (valueT) (i.rm.regmem << 0
4639                                         | i.rm.reg << 3
4640                                         | i.rm.mode << 6),
4641                               1);
4642           /* If i.rm.regmem == ESP (4)
4643              && i.rm.mode != (Register mode)
4644              && not 16 bit
4645              ==> need second modrm byte.  */
4646           if (i.rm.regmem == ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING
4647               && i.rm.mode != 3
4648               && !(i.base_reg && i.base_reg->reg_type.bitfield.reg16))
4649             {
4650               p = frag_more (1);
4651               md_number_to_chars (p,
4652                                   (valueT) (i.sib.base << 0
4653                                             | i.sib.index << 3
4654                                             | i.sib.scale << 6),
4655                                   1);
4656             }
4657         }
4658
4659       if (i.disp_operands)
4660         output_disp (insn_start_frag, insn_start_off);
4661
4662       if (i.imm_operands)
4663         output_imm (insn_start_frag, insn_start_off);
4664     }
4665
4666 #ifdef DEBUG386
4667   if (flag_debug)
4668     {
4669       pi ("" /*line*/, &i);
4670     }
4671 #endif /* DEBUG386  */
4672 }
4673
4674 /* Return the size of the displacement operand N.  */
4675
4676 static int
4677 disp_size (unsigned int n)
4678 {
4679   int size = 4;
4680   if (i.types[n].bitfield.disp64)
4681     size = 8;
4682   else if (i.types[n].bitfield.disp8)
4683     size = 1;
4684   else if (i.types[n].bitfield.disp16)
4685     size = 2;
4686   return size;
4687 }
4688
4689 /* Return the size of the immediate operand N.  */
4690
4691 static int
4692 imm_size (unsigned int n)
4693 {
4694   int size = 4;
4695   if (i.types[n].bitfield.imm64)
4696     size = 8;
4697   else if (i.types[n].bitfield.imm8 || i.types[n].bitfield.imm8s)
4698     size = 1;
4699   else if (i.types[n].bitfield.imm16)
4700     size = 2;
4701   return size;
4702 }
4703
4704 static void
4705 output_disp (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
4706 {
4707   char *p;
4708   unsigned int n;
4709
4710   for (n = 0; n < i.operands; n++)
4711     {
4712       if (operand_type_check (i.types[n], disp))
4713         {
4714           if (i.op[n].disps->X_op == O_constant)
4715             {
4716               int size = disp_size (n);
4717               offsetT val;
4718
4719               val = offset_in_range (i.op[n].disps->X_add_number,
4720                                      size);
4721               p = frag_more (size);
4722               md_number_to_chars (p, val, size);
4723             }
4724           else
4725             {
4726               enum bfd_reloc_code_real reloc_type;
4727               int size = disp_size (n);
4728               int sign = i.types[n].bitfield.disp32s;
4729               int pcrel = (i.flags[n] & Operand_PCrel) != 0;
4730
4731               /* We can't have 8 bit displacement here.  */
4732               assert (!i.types[n].bitfield.disp8);
4733
4734               /* The PC relative address is computed relative
4735                  to the instruction boundary, so in case immediate
4736                  fields follows, we need to adjust the value.  */
4737               if (pcrel && i.imm_operands)
4738                 {
4739                   unsigned int n1;
4740                   int sz = 0;
4741
4742                   for (n1 = 0; n1 < i.operands; n1++)
4743                     if (operand_type_check (i.types[n1], imm))
4744                       {
4745                         /* Only one immediate is allowed for PC
4746                            relative address.  */
4747                         assert (sz == 0);
4748                         sz = imm_size (n1);
4749                         i.op[n].disps->X_add_number -= sz;
4750                       }
4751                   /* We should find the immediate.  */
4752                   assert (sz != 0);
4753                 }
4754
4755               p = frag_more (size);
4756               reloc_type = reloc (size, pcrel, sign, i.reloc[n]);
4757               if (GOT_symbol
4758                   && GOT_symbol == i.op[n].disps->X_add_symbol
4759                   && (((reloc_type == BFD_RELOC_32
4760                         || reloc_type == BFD_RELOC_X86_64_32S
4761                         || (reloc_type == BFD_RELOC_64
4762                             && object_64bit))
4763                        && (i.op[n].disps->X_op == O_symbol
4764                            || (i.op[n].disps->X_op == O_add
4765                                && ((symbol_get_value_expression
4766                                     (i.op[n].disps->X_op_symbol)->X_op)
4767                                    == O_subtract))))
4768                       || reloc_type == BFD_RELOC_32_PCREL))
4769                 {
4770                   offsetT add;
4771
4772                   if (insn_start_frag == frag_now)
4773                     add = (p - frag_now->fr_literal) - insn_start_off;
4774                   else
4775                     {
4776                       fragS *fr;
4777
4778                       add = insn_start_frag->fr_fix - insn_start_off;
4779                       for (fr = insn_start_frag->fr_next;
4780                            fr && fr != frag_now; fr = fr->fr_next)
4781                         add += fr->fr_fix;
4782                       add += p - frag_now->fr_literal;
4783                     }
4784
4785                   if (!object_64bit)
4786                     {
4787                       reloc_type = BFD_RELOC_386_GOTPC;
4788                       i.op[n].imms->X_add_number += add;
4789                     }
4790                   else if (reloc_type == BFD_RELOC_64)
4791                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
4792                   else
4793                     /* Don't do the adjustment for x86-64, as there
4794                        the pcrel addressing is relative to the _next_
4795                        insn, and that is taken care of in other code.  */
4796                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32;
4797                 }
4798               fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
4799                            i.op[n].disps, pcrel, reloc_type);
4800             }
4801         }
4802     }
4803 }
4804
4805 static void
4806 output_imm (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
4807 {
4808   char *p;
4809   unsigned int n;
4810
4811   for (n = 0; n < i.operands; n++)
4812     {
4813       if (operand_type_check (i.types[n], imm))
4814         {
4815           if (i.op[n].imms->X_op == O_constant)
4816             {
4817               int size = imm_size (n);
4818               offsetT val;
4819
4820               val = offset_in_range (i.op[n].imms->X_add_number,
4821                                      size);
4822               p = frag_more (size);
4823               md_number_to_chars (p, val, size);
4824             }
4825           else
4826             {
4827               /* Not absolute_section.
4828                  Need a 32-bit fixup (don't support 8bit
4829                  non-absolute imms).  Try to support other
4830                  sizes ...  */
4831               enum bfd_reloc_code_real reloc_type;
4832               int size = imm_size (n);
4833               int sign;
4834
4835               if (i.types[n].bitfield.imm32s
4836                   && (i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
4837                       || (!i.suffix && i.tm.opcode_modifier.no_lsuf)))
4838                 sign = 1;
4839               else
4840                 sign = 0;
4841
4842               p = frag_more (size);
4843               reloc_type = reloc (size, 0, sign, i.reloc[n]);
4844
4845               /*   This is tough to explain.  We end up with this one if we
4846                * have operands that look like
4847                * "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+[.-.L284]".  The goal here is to
4848                * obtain the absolute address of the GOT, and it is strongly
4849                * preferable from a performance point of view to avoid using
4850                * a runtime relocation for this.  The actual sequence of
4851                * instructions often look something like:
4852                *
4853                *        call    .L66
4854                * .L66:
4855                *        popl    %ebx
4856                *        addl    $_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+[.-.L66],%ebx
4857                *
4858                *   The call and pop essentially return the absolute address
4859                * of the label .L66 and store it in %ebx.  The linker itself
4860                * will ultimately change the first operand of the addl so
4861                * that %ebx points to the GOT, but to keep things simple, the
4862                * .o file must have this operand set so that it generates not
4863                * the absolute address of .L66, but the absolute address of
4864                * itself.  This allows the linker itself simply treat a GOTPC
4865                * relocation as asking for a pcrel offset to the GOT to be
4866                * added in, and the addend of the relocation is stored in the
4867                * operand field for the instruction itself.
4868                *
4869                *   Our job here is to fix the operand so that it would add
4870                * the correct offset so that %ebx would point to itself.  The
4871                * thing that is tricky is that .-.L66 will point to the
4872                * beginning of the instruction, so we need to further modify
4873                * the operand so that it will point to itself.  There are
4874                * other cases where you have something like:
4875                *
4876                *        .long   $_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+[.-.L66]
4877                *
4878                * and here no correction would be required.  Internally in
4879                * the assembler we treat operands of this form as not being
4880                * pcrel since the '.' is explicitly mentioned, and I wonder
4881                * whether it would simplify matters to do it this way.  Who
4882                * knows.  In earlier versions of the PIC patches, the
4883                * pcrel_adjust field was used to store the correction, but
4884                * since the expression is not pcrel, I felt it would be
4885                * confusing to do it this way.  */
4886
4887               if ((reloc_type == BFD_RELOC_32
4888                    || reloc_type == BFD_RELOC_X86_64_32S
4889                    || reloc_type == BFD_RELOC_64)
4890                   && GOT_symbol
4891                   && GOT_symbol == i.op[n].imms->X_add_symbol
4892                   && (i.op[n].imms->X_op == O_symbol
4893                       || (i.op[n].imms->X_op == O_add
4894                           && ((symbol_get_value_expression
4895                                (i.op[n].imms->X_op_symbol)->X_op)
4896                               == O_subtract))))
4897                 {
4898                   offsetT add;
4899
4900                   if (insn_start_frag == frag_now)
4901                     add = (p - frag_now->fr_literal) - insn_start_off;
4902                   else
4903                     {
4904                       fragS *fr;
4905
4906                       add = insn_start_frag->fr_fix - insn_start_off;
4907                       for (fr = insn_start_frag->fr_next;
4908                            fr && fr != frag_now; fr = fr->fr_next)
4909                         add += fr->fr_fix;
4910                       add += p - frag_now->fr_literal;
4911                     }
4912
4913                   if (!object_64bit)
4914                     reloc_type = BFD_RELOC_386_GOTPC;
4915                   else if (size == 4)
4916                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32;
4917                   else if (size == 8)
4918                     reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
4919                   i.op[n].imms->X_add_number += add;
4920                 }
4921               fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
4922                            i.op[n].imms, 0, reloc_type);
4923             }
4924         }
4925     }
4926 }
4927 \f
4928 /* x86_cons_fix_new is called via the expression parsing code when a
4929    reloc is needed.  We use this hook to get the correct .got reloc.  */
4930 static enum bfd_reloc_code_real got_reloc = NO_RELOC;
4931 static int cons_sign = -1;
4932
4933 void
4934 x86_cons_fix_new (fragS *frag, unsigned int off, unsigned int len,
4935                   expressionS *exp)
4936 {
4937   enum bfd_reloc_code_real r = reloc (len, 0, cons_sign, got_reloc);
4938
4939   got_reloc = NO_RELOC;
4940
4941 #ifdef TE_PE
4942   if (exp->X_op == O_secrel)
4943     {
4944       exp->X_op = O_symbol;
4945       r = BFD_RELOC_32_SECREL;
4946     }
4947 #endif
4948
4949   fix_new_exp (frag, off, len, exp, 0, r);
4950 }
4951
4952 #if (!defined (OBJ_ELF) && !defined (OBJ_MAYBE_ELF)) || defined (LEX_AT)
4953 # define lex_got(reloc, adjust, types) NULL
4954 #else
4955 /* Parse operands of the form
4956    <symbol>@GOTOFF+<nnn>
4957    and similar .plt or .got references.
4958
4959    If we find one, set up the correct relocation in RELOC and copy the
4960    input string, minus the `@GOTOFF' into a malloc'd buffer for
4961    parsing by the calling routine.  Return this buffer, and if ADJUST
4962    is non-null set it to the length of the string we removed from the
4963    input line.  Otherwise return NULL.  */
4964 static char *
4965 lex_got (enum bfd_reloc_code_real *reloc,
4966          int *adjust,
4967          i386_operand_type *types)
4968 {
4969   /* Some of the relocations depend on the size of what field is to
4970      be relocated.  But in our callers i386_immediate and i386_displacement
4971      we don't yet know the operand size (this will be set by insn
4972      matching).  Hence we record the word32 relocation here,
4973      and adjust the reloc according to the real size in reloc().  */
4974   static const struct {
4975     const char *str;
4976     const enum bfd_reloc_code_real rel[2];
4977     const i386_operand_type types64;
4978   } gotrel[] = {
4979     { "PLTOFF",   { 0,
4980                     BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64 },
4981       OPERAND_TYPE_IMM64 },
4982     { "PLT",      { BFD_RELOC_386_PLT32,
4983                     BFD_RELOC_X86_64_PLT32    },
4984       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
4985     { "GOTPLT",   { 0,
4986                     BFD_RELOC_X86_64_GOTPLT64 },
4987       OPERAND_TYPE_IMM64_DISP64 },
4988     { "GOTOFF",   { BFD_RELOC_386_GOTOFF,
4989                     BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64 },
4990       OPERAND_TYPE_IMM64_DISP64 },
4991     { "GOTPCREL", { 0,
4992                     BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL },
4993       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
4994     { "TLSGD",    { BFD_RELOC_386_TLS_GD,
4995                     BFD_RELOC_X86_64_TLSGD    },
4996       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
4997     { "TLSLDM",   { BFD_RELOC_386_TLS_LDM,
4998                     0                         },
4999       OPERAND_TYPE_NONE },
5000     { "TLSLD",    { 0,
5001                     BFD_RELOC_X86_64_TLSLD    },
5002       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
5003     { "GOTTPOFF", { BFD_RELOC_386_TLS_IE_32,
5004                     BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF },
5005       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
5006     { "TPOFF",    { BFD_RELOC_386_TLS_LE_32,
5007                     BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32  },
5008       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32_64 },
5009     { "NTPOFF",   { BFD_RELOC_386_TLS_LE,
5010                     0                         },
5011       OPERAND_TYPE_NONE },
5012     { "DTPOFF",   { BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32,
5013                     BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32 },
5014       
5015       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32_64 },
5016     { "GOTNTPOFF",{ BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE,
5017                     0                         },
5018       OPERAND_TYPE_NONE },
5019     { "INDNTPOFF",{ BFD_RELOC_386_TLS_IE,
5020                     0                         },
5021       OPERAND_TYPE_NONE },
5022     { "GOT",      { BFD_RELOC_386_GOT32,
5023                     BFD_RELOC_X86_64_GOT32    },
5024       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32 },
5025     { "TLSDESC",  { BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC,
5026                     BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC },
5027       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
5028     { "TLSCALL",  { BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL,
5029                     BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL },
5030       OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32 },
5031   };
5032   char *cp;
5033   unsigned int j;
5034
5035   if (!IS_ELF)
5036     return NULL;
5037
5038   for (cp = input_line_pointer; *cp != '@'; cp++)
5039     if (is_end_of_line[(unsigned char) *cp] || *cp == ',')
5040       return NULL;
5041
5042   for (j = 0; j < sizeof (gotrel) / sizeof (gotrel[0]); j++)
5043     {
5044       int len;
5045
5046       len = strlen (gotrel[j].str);
5047       if (strncasecmp (cp + 1, gotrel[j].str, len) == 0)
5048         {
5049           if (gotrel[j].rel[object_64bit] != 0)
5050             {
5051               int first, second;
5052               char *tmpbuf, *past_reloc;
5053
5054               *reloc = gotrel[j].rel[object_64bit];
5055               if (adjust)
5056                 *adjust = len;
5057
5058               if (types)
5059                 {
5060                   if (flag_code != CODE_64BIT)
5061                     {
5062                       types->bitfield.imm32 = 1;
5063                       types->bitfield.disp32 = 1;
5064                     }
5065                   else
5066                     *types = gotrel[j].types64;
5067                 }
5068
5069               if (GOT_symbol == NULL)
5070                 GOT_symbol = symbol_find_or_make (GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME);
5071
5072               /* The length of the first part of our input line.  */
5073               first = cp - input_line_pointer;
5074
5075               /* The second part goes from after the reloc token until
5076                  (and including) an end_of_line char or comma.  */
5077               past_reloc = cp + 1 + len;
5078               cp = past_reloc;
5079               while (!is_end_of_line[(unsigned char) *cp] && *cp != ',')
5080                 ++cp;
5081               second = cp + 1 - past_reloc;
5082
5083               /* Allocate and copy string.  The trailing NUL shouldn't
5084                  be necessary, but be safe.  */
5085               tmpbuf = xmalloc (first + second + 2);
5086               memcpy (tmpbuf, input_line_pointer, first);
5087               if (second != 0 && *past_reloc != ' ')
5088                 /* Replace the relocation token with ' ', so that
5089                    errors like foo@GOTOFF1 will be detected.  */
5090                 tmpbuf[first++] = ' ';
5091               memcpy (tmpbuf + first, past_reloc, second);
5092               tmpbuf[first + second] = '\0';
5093               return tmpbuf;
5094             }
5095
5096           as_bad (_("@%s reloc is not supported with %d-bit output format"),
5097                   gotrel[j].str, 1 << (5 + object_64bit));
5098           return NULL;
5099         }
5100     }
5101
5102   /* Might be a symbol version string.  Don't as_bad here.  */
5103   return NULL;
5104 }
5105
5106 void
5107 x86_cons (expressionS *exp, int size)
5108 {
5109   if (size == 4 || (object_64bit && size == 8))
5110     {
5111       /* Handle @GOTOFF and the like in an expression.  */
5112       char *save;
5113       char *gotfree_input_line;
5114       int adjust;
5115
5116       save = input_line_pointer;
5117       gotfree_input_line = lex_got (&got_reloc, &adjust, NULL);
5118       if (gotfree_input_line)
5119         input_line_pointer = gotfree_input_line;
5120
5121       expression (exp);
5122
5123       if (gotfree_input_line)
5124         {
5125           /* expression () has merrily parsed up to the end of line,
5126              or a comma - in the wrong buffer.  Transfer how far
5127              input_line_pointer has moved to the right buffer.  */
5128           input_line_pointer = (save
5129                                 + (input_line_pointer - gotfree_input_line)
5130                                 + adjust);
5131           free (gotfree_input_line);
5132           if (exp->X_op == O_constant
5133               || exp->X_op == O_absent
5134               || exp->X_op == O_illegal
5135               || exp->X_op == O_register
5136               || exp->X_op == O_big)
5137             {
5138               char c = *input_line_pointer;
5139               *input_line_pointer = 0;
5140               as_bad (_("missing or invalid expression `%s'"), save);
5141               *input_line_pointer = c;
5142             }
5143         }
5144     }
5145   else
5146     expression (exp);
5147 }
5148 #endif
5149
5150 static void signed_cons (int size)
5151 {
5152   if (flag_code == CODE_64BIT)
5153     cons_sign = 1;
5154   cons (size);
5155   cons_sign = -1;
5156 }
5157
5158 #ifdef TE_PE
5159 static void
5160 pe_directive_secrel (dummy)
5161      int dummy ATTRIBUTE_UNUSED;
5162 {
5163   expressionS exp;
5164
5165   do
5166     {
5167       expression (&exp);
5168       if (exp.X_op == O_symbol)
5169         exp.X_op = O_secrel;
5170
5171       emit_expr (&exp, 4);
5172     }
5173   while (*input_line_pointer++ == ',');
5174
5175   input_line_pointer--;
5176   demand_empty_rest_of_line ();
5177 }
5178 #endif
5179
5180 static int
5181 i386_immediate (char *imm_start)
5182 {
5183   char *save_input_line_pointer;
5184   char *gotfree_input_line;
5185   segT exp_seg = 0;
5186   expressionS *exp;
5187   i386_operand_type types;
5188
5189   UINTS_SET (types, ~0);
5190
5191   if (i.imm_operands == MAX_IMMEDIATE_OPERANDS)
5192     {
5193       as_bad (_("at most %d immediate operands are allowed"),
5194               MAX_IMMEDIATE_OPERANDS);
5195       return 0;
5196     }
5197
5198   exp = &im_expressions[i.imm_operands++];
5199   i.op[this_operand].imms = exp;
5200
5201   if (is_space_char (*imm_start))
5202     ++imm_start;
5203
5204   save_input_line_pointer = input_line_pointer;
5205   input_line_pointer = imm_start;
5206
5207   gotfree_input_line = lex_got (&i.reloc[this_operand], NULL, &types);
5208   if (gotfree_input_line)
5209     input_line_pointer = gotfree_input_line;
5210
5211   exp_seg = expression (exp);
5212
5213   SKIP_WHITESPACE ();
5214   if (*input_line_pointer)
5215     as_bad (_("junk `%s' after expression"), input_line_pointer);
5216
5217   input_line_pointer = save_input_line_pointer;
5218   if (gotfree_input_line)
5219     free (gotfree_input_line);
5220
5221   if (exp->X_op == O_absent
5222       || exp->X_op == O_illegal
5223       || exp->X_op == O_big
5224       || (gotfree_input_line
5225           && (exp->X_op == O_constant
5226               || exp->X_op == O_register)))
5227     {
5228       as_bad (_("missing or invalid immediate expression `%s'"),
5229               imm_start);
5230       return 0;
5231     }
5232   else if (exp->X_op == O_constant)
5233     {
5234       /* Size it properly later.  */
5235       i.types[this_operand].bitfield.imm64 = 1;
5236       /* If BFD64, sign extend val.  */
5237       if (!use_rela_relocations
5238           && (exp->X_add_number & ~(((addressT) 2 << 31) - 1)) == 0)
5239         exp->X_add_number
5240           = (exp->X_add_number ^ ((addressT) 1 << 31)) - ((addressT) 1 << 31);
5241     }
5242 #if (defined (OBJ_AOUT) || defined (OBJ_MAYBE_AOUT))
5243   else if (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_aout_flavour
5244            && exp_seg != absolute_section
5245            && exp_seg != text_section
5246            && exp_seg != data_section
5247            && exp_seg != bss_section
5248            && exp_seg != undefined_section
5249            && !bfd_is_com_section (exp_seg))
5250     {
5251       as_bad (_("unimplemented segment %s in operand"), exp_seg->name);
5252       return 0;
5253     }
5254 #endif
5255   else if (!intel_syntax && exp->X_op == O_register)
5256     {
5257       as_bad (_("illegal immediate register operand %s"), imm_start);
5258       return 0;
5259     }
5260   else
5261     {
5262       /* This is an address.  The size of the address will be
5263          determined later, depending on destination register,
5264          suffix, or the default for the section.  */
5265       i.types[this_operand].bitfield.imm8 = 1;
5266       i.types[this_operand].bitfield.imm16 = 1;
5267       i.types[this_operand].bitfield.imm32 = 1;
5268       i.types[this_operand].bitfield.imm32s = 1;
5269       i.types[this_operand].bitfield.imm64 = 1;
5270       i.types[this_operand] = operand_type_and (i.types[this_operand],
5271                                                 types);
5272     }
5273
5274   return 1;
5275 }
5276
5277 static char *
5278 i386_scale (char *scale)
5279 {
5280   offsetT val;
5281   char *save = input_line_pointer;
5282
5283   input_line_pointer = scale;
5284   val = get_absolute_expression ();
5285
5286   switch (val)
5287     {
5288     case 1:
5289       i.log2_scale_factor = 0;
5290       break;
5291     case 2:
5292       i.log2_scale_factor = 1;
5293       break;
5294     case 4:
5295       i.log2_scale_factor = 2;
5296       break;
5297     case 8:
5298       i.log2_scale_factor = 3;
5299       break;
5300     default:
5301       {
5302         char sep = *input_line_pointer;
5303
5304         *input_line_pointer = '\0';
5305         as_bad (_("expecting scale factor of 1, 2, 4, or 8: got `%s'"),
5306                 scale);
5307         *input_line_pointer = sep;
5308         input_line_pointer = save;
5309         return NULL;
5310       }
5311     }
5312   if (i.log2_scale_factor != 0 && i.index_reg == 0)
5313     {
5314       as_warn (_("scale factor of %d without an index register"),
5315                1 << i.log2_scale_factor);
5316 #if SCALE1_WHEN_NO_INDEX
5317       i.log2_scale_factor = 0;
5318 #endif
5319     }
5320   scale = input_line_pointer;
5321   input_line_pointer = save;
5322   return scale;
5323 }
5324
5325 static int
5326 i386_displacement (char *disp_start, char *disp_end)
5327 {
5328   expressionS *exp;
5329   segT exp_seg = 0;
5330   char *save_input_line_pointer;
5331   char *gotfree_input_line;
5332   int override;
5333   i386_operand_type bigdisp, types = anydisp;
5334   int ret;
5335
5336   if (i.disp_operands == MAX_MEMORY_OPERANDS)
5337     {
5338       as_bad (_("at most %d displacement operands are allowed"),
5339               MAX_MEMORY_OPERANDS);
5340       return 0;
5341     }
5342
5343   UINTS_CLEAR (bigdisp);
5344   if ((i.types[this_operand].bitfield.jumpabsolute)
5345       || (!current_templates->start->opcode_modifier.jump
5346           && !current_templates->start->opcode_modifier.jumpdword))
5347     {
5348       bigdisp.bitfield.disp32 = 1;
5349       override = (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0);
5350       if (flag_code == CODE_64BIT)
5351         {
5352           if (!override)
5353             {
5354               bigdisp.bitfield.disp32s = 1;
5355               bigdisp.bitfield.disp64 = 1;
5356             }
5357         }
5358       else if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ override)
5359         {
5360           bigdisp.bitfield.disp32 = 0;
5361           bigdisp.bitfield.disp16 = 1;
5362         }
5363     }
5364   else
5365     {
5366       /* For PC-relative branches, the width of the displacement
5367          is dependent upon data size, not address size.  */
5368       override = (i.prefix[DATA_PREFIX] != 0);
5369       if (flag_code == CODE_64BIT)
5370         {
5371           if (override || i.suffix == WORD_MNEM_SUFFIX)
5372             bigdisp.bitfield.disp16 = 1;
5373           else
5374             {
5375               bigdisp.bitfield.disp32 = 1;
5376               bigdisp.bitfield.disp32s = 1;
5377             }
5378         }
5379       else
5380         {
5381           if (!override)
5382             override = (i.suffix == (flag_code != CODE_16BIT
5383                                      ? WORD_MNEM_SUFFIX
5384                                      : LONG_MNEM_SUFFIX));
5385           bigdisp.bitfield.disp32 = 1;
5386           if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ override)
5387             {
5388               bigdisp.bitfield.disp32 = 0;
5389               bigdisp.bitfield.disp16 = 1;
5390             }
5391         }
5392     }
5393   i.types[this_operand] = operand_type_or (i.types[this_operand],
5394                                            bigdisp);
5395
5396   exp = &disp_expressions[i.disp_operands];
5397   i.op[this_operand].disps = exp;
5398   i.disp_operands++;
5399   save_input_line_pointer = input_line_pointer;
5400   input_line_pointer = disp_start;
5401   END_STRING_AND_SAVE (disp_end);
5402
5403 #ifndef GCC_ASM_O_HACK
5404 #define GCC_ASM_O_HACK 0
5405 #endif
5406 #if GCC_ASM_O_HACK
5407   END_STRING_AND_SAVE (disp_end + 1);
5408   if (i.types[this_operand].bitfield.baseIndex
5409       && displacement_string_end[-1] == '+')
5410     {
5411       /* This hack is to avoid a warning when using the "o"
5412          constraint within gcc asm statements.
5413          For instance:
5414
5415          #define _set_tssldt_desc(n,addr,limit,type) \
5416          __asm__ __volatile__ ( \
5417          "movw %w2,%0\n\t" \
5418          "movw %w1,2+%0\n\t" \
5419          "rorl $16,%1\n\t" \
5420          "movb %b1,4+%0\n\t" \
5421          "movb %4,5+%0\n\t" \
5422          "movb $0,6+%0\n\t" \
5423          "movb %h1,7+%0\n\t" \
5424          "rorl $16,%1" \
5425          : "=o"(*(n)) : "q" (addr), "ri"(limit), "i"(type))
5426
5427          This works great except that the output assembler ends
5428          up looking a bit weird if it turns out that there is
5429          no offset.  You end up producing code that looks like:
5430
5431          #APP
5432          movw $235,(%eax)
5433          movw %dx,2+(%eax)
5434          rorl $16,%edx
5435          movb %dl,4+(%eax)
5436          movb $137,5+(%eax)
5437          movb $0,6+(%eax)
5438          movb %dh,7+(%eax)
5439          rorl $16,%edx
5440          #NO_APP
5441
5442          So here we provide the missing zero.  */
5443
5444       *displacement_string_end = '0';
5445     }
5446 #endif
5447   gotfree_input_line = lex_got (&i.reloc[this_operand], NULL, &types);
5448   if (gotfree_input_line)
5449     input_line_pointer = gotfree_input_line;
5450
5451   exp_seg = expression (exp);
5452
5453   SKIP_WHITESPACE ();
5454   if (*input_line_pointer)
5455     as_bad (_("junk `%s' after expression"), input_line_pointer);
5456 #if GCC_ASM_O_HACK
5457   RESTORE_END_STRING (disp_end + 1);
5458 #endif
5459   input_line_pointer = save_input_line_pointer;
5460   if (gotfree_input_line)
5461     free (gotfree_input_line);
5462   ret = 1;
5463
5464   /* We do this to make sure that the section symbol is in
5465      the symbol table.  We will ultimately change the relocation
5466      to be relative to the beginning of the section.  */
5467   if (i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_386_GOTOFF
5468       || i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL
5469       || i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64)
5470     {
5471       if (exp->X_op != O_symbol)
5472         goto inv_disp;
5473
5474       if (S_IS_LOCAL (exp->X_add_symbol)
5475           && S_GET_SEGMENT (exp->X_add_symbol) != undefined_section)
5476         section_symbol (S_GET_SEGMENT (exp->X_add_symbol));
5477       exp->X_op = O_subtract;
5478       exp->X_op_symbol = GOT_symbol;
5479       if (i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL)
5480         i.reloc[this_operand] = BFD_RELOC_32_PCREL;
5481       else if (i.reloc[this_operand] == BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64)
5482         i.reloc[this_operand] = BFD_RELOC_64;
5483       else
5484         i.reloc[this_operand] = BFD_RELOC_32;
5485     }
5486
5487   else if (exp->X_op == O_absent
5488            || exp->X_op == O_illegal
5489            || exp->X_op == O_big
5490            || (gotfree_input_line
5491                && (exp->X_op == O_constant
5492                    || exp->X_op == O_register)))
5493     {
5494     inv_disp:
5495       as_bad (_("missing or invalid displacement expression `%s'"),
5496               disp_start);
5497       ret = 0;
5498     }
5499
5500 #if (defined (OBJ_AOUT) || defined (OBJ_MAYBE_AOUT))
5501   else if (exp->X_op != O_constant
5502            && OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_aout_flavour
5503            && exp_seg != absolute_section
5504            && exp_seg != text_section
5505            && exp_seg != data_section
5506            && exp_seg != bss_section
5507            && exp_seg != undefined_section
5508            && !bfd_is_com_section (exp_seg))
5509     {
5510       as_bad (_("unimplemented segment %s in operand"), exp_seg->name);
5511       ret = 0;
5512     }
5513 #endif
5514
5515   RESTORE_END_STRING (disp_end);
5516
5517   /* Check if this is a displacement only operand.  */
5518   bigdisp = i.types[this_operand];
5519   bigdisp.bitfield.disp8 = 0;
5520   bigdisp.bitfield.disp16 = 0;
5521   bigdisp.bitfield.disp32 = 0;
5522   bigdisp.bitfield.disp32s = 0;
5523   bigdisp.bitfield.disp64 = 0;
5524   if (UINTS_ALL_ZERO (bigdisp))
5525     i.types[this_operand] = operand_type_and (i.types[this_operand],
5526                                               types);
5527
5528   return ret;
5529 }
5530
5531 /* Make sure the memory operand we've been dealt is valid.
5532    Return 1 on success, 0 on a failure.  */
5533
5534 static int
5535 i386_index_check (const char *operand_string)
5536 {
5537   int ok;
5538 #if INFER_ADDR_PREFIX
5539   int fudged = 0;
5540
5541  tryprefix:
5542 #endif
5543   ok = 1;
5544   if (flag_code == CODE_64BIT)
5545     {
5546       if ((i.base_reg
5547            && ((i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0
5548                 && !i.base_reg->reg_type.bitfield.reg64)
5549                || (i.prefix[ADDR_PREFIX]
5550                    && !i.base_reg->reg_type.bitfield.reg32))
5551            && (i.index_reg
5552                || !UINTS_EQUAL (i.base_reg->reg_type, baseindex)))
5553           || (i.index_reg
5554               && (!i.index_reg->reg_type.bitfield.baseindex
5555                   || (i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0
5556                       && !i.index_reg->reg_type.bitfield.reg64)
5557                   || (i.prefix[ADDR_PREFIX]
5558                       && !i.index_reg->reg_type.bitfield.reg32))))
5559         ok = 0;
5560     }
5561   else
5562     {
5563       if ((flag_code == CODE_16BIT) ^ (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0))
5564         {
5565           /* 16bit checks.  */
5566           if ((i.base_reg
5567                && (!i.base_reg->reg_type.bitfield.reg16
5568                    || !i.base_reg->reg_type.bitfield.baseindex))
5569               || (i.index_reg
5570                   && (!i.index_reg->reg_type.bitfield.reg16
5571                       || !i.index_reg->reg_type.bitfield.baseindex
5572                       || !(i.base_reg
5573                            && i.base_reg->reg_num < 6
5574                            && i.index_reg->reg_num >= 6
5575                            && i.log2_scale_factor == 0))))
5576             ok = 0;
5577         }
5578       else
5579         {
5580           /* 32bit checks.  */
5581           if ((i.base_reg
5582                && !i.base_reg->reg_type.bitfield.reg32)
5583               || (i.index_reg
5584                   && (!i.index_reg->reg_type.bitfield.reg32
5585                       || !i.index_reg->reg_type.bitfield.baseindex)))
5586             ok = 0;
5587         }
5588     }
5589   if (!ok)
5590     {
5591 #if INFER_ADDR_PREFIX
5592       if (i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0)
5593         {
5594           i.prefix[ADDR_PREFIX] = ADDR_PREFIX_OPCODE;
5595           i.prefixes += 1;
5596           /* Change the size of any displacement too.  At most one of
5597              Disp16 or Disp32 is set.
5598              FIXME.  There doesn't seem to be any real need for separate
5599              Disp16 and Disp32 flags.  The same goes for Imm16 and Imm32.
5600              Removing them would probably clean up the code quite a lot.  */
5601           if (flag_code != CODE_64BIT
5602               && (i.types[this_operand].bitfield.disp16
5603                   || i.types[this_operand].bitfield.disp32))
5604             i.types[this_operand]
5605               = operand_type_xor (i.types[this_operand], disp16_32);
5606           fudged = 1;
5607           goto tryprefix;
5608         }
5609       if (fudged)
5610         as_bad (_("`%s' is not a valid base/index expression"),
5611                 operand_string);
5612       else
5613 #endif
5614         as_bad (_("`%s' is not a valid %s bit base/index expression"),
5615                 operand_string,
5616                 flag_code_names[flag_code]);
5617     }
5618   return ok;
5619 }
5620
5621 /* Parse OPERAND_STRING into the i386_insn structure I.  Returns non-zero
5622    on error.  */
5623
5624 static int
5625 i386_operand (char *operand_string)
5626 {
5627   const reg_entry *r;
5628   char *end_op;
5629   char *op_string = operand_string;
5630
5631   if (is_space_char (*op_string))
5632     ++op_string;
5633
5634   /* We check for an absolute prefix (differentiating,
5635      for example, 'jmp pc_relative_label' from 'jmp *absolute_label'.  */
5636   if (*op_string == ABSOLUTE_PREFIX)
5637     {
5638       ++op_string;
5639       if (is_space_char (*op_string))
5640         ++op_string;
5641       i.types[this_operand].bitfield.jumpabsolute = 1;
5642     }
5643
5644   /* Check if operand is a register.  */
5645   if ((r = parse_register (op_string, &end_op)) != NULL)
5646     {
5647       i386_operand_type temp;
5648
5649       /* Check for a segment override by searching for ':' after a
5650          segment register.  */
5651       op_string = end_op;
5652       if (is_space_char (*op_string))
5653         ++op_string;
5654       if (*op_string == ':'
5655           && (r->reg_type.bitfield.sreg2
5656               || r->reg_type.bitfield.sreg3))
5657         {
5658           switch (r->reg_num)
5659             {
5660             case 0:
5661               i.seg[i.mem_operands] = &es;
5662               break;
5663             case 1:
5664               i.seg[i.mem_operands] = &cs;
5665               break;
5666             case 2:
5667               i.seg[i.mem_operands] = &ss;
5668               break;
5669             case 3:
5670               i.seg[i.mem_operands] = &ds;
5671               break;
5672             case 4:
5673               i.seg[i.mem_operands] = &fs;
5674               break;
5675             case 5:
5676               i.seg[i.mem_operands] = &gs;
5677               break;
5678             }
5679
5680           /* Skip the ':' and whitespace.  */
5681           ++op_string;
5682           if (is_space_char (*op_string))
5683             ++op_string;
5684
5685           if (!is_digit_char (*op_string)
5686               && !is_identifier_char (*op_string)
5687               && *op_string != '('
5688               && *op_string != ABSOLUTE_PREFIX)
5689             {
5690               as_bad (_("bad memory operand `%s'"), op_string);
5691               return 0;
5692             }
5693           /* Handle case of %es:*foo.  */
5694           if (*op_string == ABSOLUTE_PREFIX)
5695             {
5696               ++op_string;
5697               if (is_space_char (*op_string))
5698                 ++op_string;
5699               i.types[this_operand].bitfield.jumpabsolute = 1;
5700             }
5701           goto do_memory_reference;
5702         }
5703       if (*op_string)
5704         {
5705           as_bad (_("junk `%s' after register"), op_string);
5706           return 0;
5707         }
5708       temp = r->reg_type;
5709       temp.bitfield.baseindex = 0;
5710       i.types[this_operand] = operand_type_or (i.types[this_operand],
5711                                                temp);
5712       i.op[this_operand].regs = r;
5713       i.reg_operands++;
5714     }
5715   else if (*op_string == REGISTER_PREFIX)
5716     {
5717       as_bad (_("bad register name `%s'"), op_string);
5718       return 0;
5719     }
5720   else if (*op_string == IMMEDIATE_PREFIX)
5721     {
5722       ++op_string;
5723       if (i.types[this_operand].bitfield.jumpabsolute)
5724         {
5725           as_bad (_("immediate operand illegal with absolute jump"));
5726           return 0;
5727         }
5728       if (!i386_immediate (op_string))
5729         return 0;
5730     }
5731   else if (is_digit_char (*op_string)
5732            || is_identifier_char (*op_string)
5733            || *op_string == '(')
5734     {
5735       /* This is a memory reference of some sort.  */
5736       char *base_string;
5737
5738       /* Start and end of displacement string expression (if found).  */
5739       char *displacement_string_start;
5740       char *displacement_string_end;
5741
5742     do_memory_reference:
5743       if ((i.mem_operands == 1
5744            && !current_templates->start->opcode_modifier.isstring)
5745           || i.mem_operands == 2)
5746         {
5747           as_bad (_("too many memory references for `%s'"),
5748                   current_templates->start->name);
5749           return 0;
5750         }
5751
5752       /* Check for base index form.  We detect the base index form by
5753          looking for an ')' at the end of the operand, searching
5754          for the '(' matching it, and finding a REGISTER_PREFIX or ','
5755          after the '('.  */
5756       base_string = op_string + strlen (op_string);
5757
5758       --base_string;
5759       if (is_space_char (*base_string))
5760         --base_string;
5761
5762       /* If we only have a displacement, set-up for it to be parsed later.  */
5763       displacement_string_start = op_string;
5764       displacement_string_end = base_string + 1;
5765
5766       if (*base_string == ')')
5767         {
5768           char *temp_string;
5769           unsigned int parens_balanced = 1;
5770           /* We've already checked that the number of left & right ()'s are
5771              equal, so this loop will not be infinite.  */
5772           do
5773             {
5774               base_string--;
5775               if (*base_string == ')')
5776                 parens_balanced++;
5777               if (*base_string == '(')
5778                 parens_balanced--;
5779             }
5780           while (parens_balanced);
5781
5782           temp_string = base_string;
5783
5784           /* Skip past '(' and whitespace.  */
5785           ++base_string;
5786           if (is_space_char (*base_string))
5787             ++base_string;
5788
5789           if (*base_string == ','
5790               || ((i.base_reg = parse_register (base_string, &end_op))
5791                   != NULL))
5792             {
5793               displacement_string_end = temp_string;
5794
5795               i.types[this_operand].bitfield.baseindex = 1;
5796
5797               if (i.base_reg)
5798                 {
5799                   base_string = end_op;
5800                   if (is_space_char (*base_string))
5801                     ++base_string;
5802                 }
5803
5804               /* There may be an index reg or scale factor here.  */
5805               if (*base_string == ',')
5806                 {
5807                   ++base_string;
5808                   if (is_space_char (*base_string))
5809                     ++base_string;
5810
5811                   if ((i.index_reg = parse_register (base_string, &end_op))
5812                       != NULL)
5813                     {
5814                       base_string = end_op;
5815                       if (is_space_char (*base_string))
5816                         ++base_string;
5817                       if (*base_string == ',')
5818                         {
5819                           ++base_string;
5820                           if (is_space_char (*base_string))
5821                             ++base_string;
5822                         }
5823                       else if (*base_string != ')')
5824                         {
5825                           as_bad (_("expecting `,' or `)' "
5826                                     "after index register in `%s'"),
5827                                   operand_string);
5828                           return 0;
5829                         }
5830                     }
5831                   else if (*base_string == REGISTER_PREFIX)
5832                     {
5833                       as_bad (_("bad register name `%s'"), base_string);
5834                       return 0;
5835                     }
5836
5837                   /* Check for scale factor.  */
5838                   if (*base_string != ')')
5839                     {
5840                       char *end_scale = i386_scale (base_string);
5841
5842                       if (!end_scale)
5843                         return 0;
5844
5845                       base_string = end_scale;
5846                       if (is_space_char (*base_string))
5847                         ++base_string;
5848                       if (*base_string != ')')
5849                         {
5850                           as_bad (_("expecting `)' "
5851                                     "after scale factor in `%s'"),
5852                                   operand_string);
5853                           return 0;
5854                         }
5855                     }
5856                   else if (!i.index_reg)
5857                     {
5858                       as_bad (_("expecting index register or scale factor "
5859                                 "after `,'; got '%c'"),
5860                               *base_string);
5861                       return 0;
5862                     }
5863                 }
5864               else if (*base_string != ')')
5865                 {
5866                   as_bad (_("expecting `,' or `)' "
5867                             "after base register in `%s'"),
5868                           operand_string);
5869                   return 0;
5870                 }
5871             }
5872           else if (*base_string == REGISTER_PREFIX)
5873             {
5874               as_bad (_("bad register name `%s'"), base_string);
5875               return 0;
5876             }
5877         }
5878
5879       /* If there's an expression beginning the operand, parse it,
5880          assuming displacement_string_start and
5881          displacement_string_end are meaningful.  */
5882       if (displacement_string_start != displacement_string_end)
5883         {
5884           if (!i386_displacement (displacement_string_start,
5885                                   displacement_string_end))
5886             return 0;
5887         }
5888
5889       /* Special case for (%dx) while doing input/output op.  */
5890       if (i.base_reg
5891           && UINTS_EQUAL (i.base_reg->reg_type, reg16_inoutportreg)
5892           && i.index_reg == 0
5893           && i.log2_scale_factor == 0
5894           && i.seg[i.mem_operands] == 0
5895           && !operand_type_check (i.types[this_operand], disp))
5896         {
5897           UINTS_CLEAR (i.types[this_operand]);
5898           i.types[this_operand].bitfield.inoutportreg = 1;
5899           return 1;
5900         }
5901
5902       if (i386_index_check (operand_string) == 0)
5903         return 0;
5904       i.mem_operands++;
5905     }
5906   else
5907     {
5908       /* It's not a memory operand; argh!  */
5909       as_bad (_("invalid char %s beginning operand %d `%s'"),
5910               output_invalid (*op_string),
5911               this_operand + 1,
5912               op_string);
5913       return 0;
5914     }
5915   return 1;                     /* Normal return.  */
5916 }
5917 \f
5918 /* md_estimate_size_before_relax()
5919
5920    Called just before relax() for rs_machine_dependent frags.  The x86
5921    assembler uses these frags to handle variable size jump
5922    instructions.
5923
5924    Any symbol that is now undefined will not become defined.
5925    Return the correct fr_subtype in the frag.
5926    Return the initial "guess for variable size of frag" to caller.
5927    The guess is actually the growth beyond the fixed part.  Whatever
5928    we do to grow the fixed or variable part contributes to our
5929    returned value.  */
5930
5931 int
5932 md_estimate_size_before_relax (fragP, segment)
5933      fragS *fragP;
5934      segT segment;
5935 {
5936   /* We've already got fragP->fr_subtype right;  all we have to do is
5937      check for un-relaxable symbols.  On an ELF system, we can't relax
5938      an externally visible symbol, because it may be overridden by a
5939      shared library.  */
5940   if (S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) != segment
5941 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
5942       || (IS_ELF
5943           && (S_IS_EXTERNAL (fragP->fr_symbol)
5944               || S_IS_WEAK (fragP->fr_symbol)))
5945 #endif
5946       )
5947     {
5948       /* Symbol is undefined in this segment, or we need to keep a
5949          reloc so that weak symbols can be overridden.  */
5950       int size = (fragP->fr_subtype & CODE16) ? 2 : 4;
5951       enum bfd_reloc_code_real reloc_type;
5952       unsigned char *opcode;
5953       int old_fr_fix;
5954
5955       if (fragP->fr_var != NO_RELOC)
5956         reloc_type = fragP->fr_var;
5957       else if (size == 2)
5958         reloc_type = BFD_RELOC_16_PCREL;
5959       else
5960         reloc_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
5961
5962       old_fr_fix = fragP->fr_fix;
5963       opcode = (unsigned char *) fragP->fr_opcode;
5964
5965       switch (TYPE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype))
5966         {
5967         case UNCOND_JUMP:
5968           /* Make jmp (0xeb) a (d)word displacement jump.  */
5969           opcode[0] = 0xe9;
5970           fragP->fr_fix += size;
5971           fix_new (fragP, old_fr_fix, size,
5972                    fragP->fr_symbol,
5973                    fragP->fr_offset, 1,
5974                    reloc_type);
5975           break;
5976
5977         case COND_JUMP86:
5978           if (size == 2
5979               && (!no_cond_jump_promotion || fragP->fr_var != NO_RELOC))
5980             {
5981               /* Negate the condition, and branch past an
5982                  unconditional jump.  */
5983               opcode[0] ^= 1;
5984               opcode[1] = 3;
5985               /* Insert an unconditional jump.  */
5986               opcode[2] = 0xe9;
5987               /* We added two extra opcode bytes, and have a two byte
5988                  offset.  */
5989               fragP->fr_fix += 2 + 2;
5990               fix_new (fragP, old_fr_fix + 2, 2,
5991                        fragP->fr_symbol,
5992                        fragP->fr_offset, 1,
5993                        reloc_type);
5994               break;
5995             }
5996           /* Fall through.  */
5997
5998         case COND_JUMP:
5999           if (no_cond_jump_promotion && fragP->fr_var == NO_RELOC)
6000             {
6001               fixS *fixP;
6002
6003               fragP->fr_fix += 1;
6004               fixP = fix_new (fragP, old_fr_fix, 1,
6005                               fragP->fr_symbol,
6006                               fragP->fr_offset, 1,
6007                               BFD_RELOC_8_PCREL);
6008               fixP->fx_signed = 1;
6009               break;
6010             }
6011
6012           /* This changes the byte-displacement jump 0x7N
6013              to the (d)word-displacement jump 0x0f,0x8N.  */
6014           opcode[1] = opcode[0] + 0x10;
6015           opcode[0] = TWO_BYTE_OPCODE_ESCAPE;
6016           /* We've added an opcode byte.  */
6017           fragP->fr_fix += 1 + size;
6018           fix_new (fragP, old_fr_fix + 1, size,
6019                    fragP->fr_symbol,
6020                    fragP->fr_offset, 1,
6021                    reloc_type);
6022           break;
6023
6024         default:
6025           BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
6026           break;
6027         }
6028       frag_wane (fragP);
6029       return fragP->fr_fix - old_fr_fix;
6030     }
6031
6032   /* Guess size depending on current relax state.  Initially the relax
6033      state will correspond to a short jump and we return 1, because
6034      the variable part of the frag (the branch offset) is one byte
6035      long.  However, we can relax a section more than once and in that
6036      case we must either set fr_subtype back to the unrelaxed state,
6037      or return the value for the appropriate branch.  */
6038   return md_relax_table[fragP->fr_subtype].rlx_length;
6039 }
6040
6041 /* Called after relax() is finished.
6042
6043    In:  Address of frag.
6044         fr_type == rs_machine_dependent.
6045         fr_subtype is what the address relaxed to.
6046
6047    Out: Any fixSs and constants are set up.
6048         Caller will turn frag into a ".space 0".  */
6049
6050 void
6051 md_convert_frag (abfd, sec, fragP)
6052      bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED;
6053      segT sec ATTRIBUTE_UNUSED;
6054      fragS *fragP;
6055 {
6056   unsigned char *opcode;
6057   unsigned char *where_to_put_displacement = NULL;
6058   offsetT target_address;
6059   offsetT opcode_address;
6060   unsigned int extension = 0;
6061   offsetT displacement_from_opcode_start;
6062
6063   opcode = (unsigned char *) fragP->fr_opcode;
6064
6065   /* Address we want to reach in file space.  */
6066   target_address = S_GET_VALUE (fragP->fr_symbol) + fragP->fr_offset;
6067
6068   /* Address opcode resides at in file space.  */
6069   opcode_address = fragP->fr_address + fragP->fr_fix;
6070
6071   /* Displacement from opcode start to fill into instruction.  */
6072   displacement_from_opcode_start = target_address - opcode_address;
6073
6074   if ((fragP->fr_subtype & BIG) == 0)
6075     {
6076       /* Don't have to change opcode.  */
6077       extension = 1;            /* 1 opcode + 1 displacement  */
6078       where_to_put_displacement = &opcode[1];
6079     }
6080   else
6081     {
6082       if (no_cond_jump_promotion
6083           && TYPE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype) != UNCOND_JUMP)
6084         as_warn_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line,
6085                        _("long jump required"));
6086
6087       switch (fragP->fr_subtype)
6088         {
6089         case ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG):
6090           extension = 4;                /* 1 opcode + 4 displacement  */
6091           opcode[0] = 0xe9;
6092           where_to_put_displacement = &opcode[1];
6093           break;
6094
6095         case ENCODE_RELAX_STATE (UNCOND_JUMP, BIG16):
6096           extension = 2;                /* 1 opcode + 2 displacement  */
6097           opcode[0] = 0xe9;
6098           where_to_put_displacement = &opcode[1];
6099           break;
6100
6101         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG):
6102         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG):
6103           extension = 5;                /* 2 opcode + 4 displacement  */
6104           opcode[1] = opcode[0] + 0x10;
6105           opcode[0] = TWO_BYTE_OPCODE_ESCAPE;
6106           where_to_put_displacement = &opcode[2];
6107           break;
6108
6109         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP, BIG16):
6110           extension = 3;                /* 2 opcode + 2 displacement  */
6111           opcode[1] = opcode[0] + 0x10;
6112           opcode[0] = TWO_BYTE_OPCODE_ESCAPE;
6113           where_to_put_displacement = &opcode[2];
6114           break;
6115
6116         case ENCODE_RELAX_STATE (COND_JUMP86, BIG16):
6117           extension = 4;
6118           opcode[0] ^= 1;
6119           opcode[1] = 3;
6120           opcode[2] = 0xe9;
6121           where_to_put_displacement = &opcode[3];
6122           break;
6123
6124         default:
6125           BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
6126           break;
6127         }
6128     }
6129
6130   /* If size if less then four we are sure that the operand fits,
6131      but if it's 4, then it could be that the displacement is larger
6132      then -/+ 2GB.  */
6133   if (DISP_SIZE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype) == 4
6134       && object_64bit
6135       && ((addressT) (displacement_from_opcode_start - extension
6136                       + ((addressT) 1 << 31))
6137           > (((addressT) 2 << 31) - 1)))
6138     {
6139       as_bad_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line,
6140                     _("jump target out of range"));
6141       /* Make us emit 0.  */
6142       displacement_from_opcode_start = extension;
6143     }
6144   /* Now put displacement after opcode.  */
6145   md_number_to_chars ((char *) where_to_put_displacement,
6146                       (valueT) (displacement_from_opcode_start - extension),
6147                       DISP_SIZE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype));
6148   fragP->fr_fix += extension;
6149 }
6150 \f
6151 /* Size of byte displacement jmp.  */
6152 int md_short_jump_size = 2;
6153
6154 /* Size of dword displacement jmp.  */
6155 int md_long_jump_size = 5;
6156
6157 void
6158 md_create_short_jump (ptr, from_addr, to_addr, frag, to_symbol)
6159      char *ptr;
6160      addressT from_addr, to_addr;
6161      fragS *frag ATTRIBUTE_UNUSED;
6162      symbolS *to_symbol ATTRIBUTE_UNUSED;
6163 {
6164   offsetT offset;
6165
6166   offset = to_addr - (from_addr + 2);
6167   /* Opcode for byte-disp jump.  */
6168   md_number_to_chars (ptr, (valueT) 0xeb, 1);
6169   md_number_to_chars (ptr + 1, (valueT) offset, 1);
6170 }
6171
6172 void
6173 md_create_long_jump (ptr, from_addr, to_addr, frag, to_symbol)
6174      char *ptr;
6175      addressT from_addr, to_addr;
6176      fragS *frag ATTRIBUTE_UNUSED;
6177      symbolS *to_symbol ATTRIBUTE_UNUSED;
6178 {
6179   offsetT offset;
6180
6181   offset = to_addr - (from_addr + 5);
6182   md_number_to_chars (ptr, (valueT) 0xe9, 1);
6183   md_number_to_chars (ptr + 1, (valueT) offset, 4);
6184 }
6185 \f
6186 /* Apply a fixup (fixS) to segment data, once it has been determined
6187    by our caller that we have all the info we need to fix it up.
6188
6189    On the 386, immediates, displacements, and data pointers are all in
6190    the same (little-endian) format, so we don't need to care about which
6191    we are handling.  */
6192
6193 void
6194 md_apply_fix (fixP, valP, seg)
6195      /* The fix we're to put in.  */
6196      fixS *fixP;
6197      /* Pointer to the value of the bits.  */
6198      valueT *valP;
6199      /* Segment fix is from.  */
6200      segT seg ATTRIBUTE_UNUSED;
6201 {
6202   char *p = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
6203   valueT value = *valP;
6204
6205 #if !defined (TE_Mach)
6206   if (fixP->fx_pcrel)
6207     {
6208       switch (fixP->fx_r_type)
6209         {
6210         default:
6211           break;
6212
6213         case BFD_RELOC_64:
6214           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64_PCREL;
6215           break;
6216         case BFD_RELOC_32:
6217         case BFD_RELOC_X86_64_32S:
6218           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
6219           break;
6220         case BFD_RELOC_16:
6221           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_16_PCREL;
6222           break;
6223         case BFD_RELOC_8:
6224           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_8_PCREL;
6225           break;
6226         }
6227     }
6228
6229   if (fixP->fx_addsy != NULL
6230       && (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_PCREL
6231           || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_64_PCREL
6232           || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_16_PCREL
6233           || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_8_PCREL)
6234       && !use_rela_relocations)
6235     {
6236       /* This is a hack.  There should be a better way to handle this.
6237          This covers for the fact that bfd_install_relocation will
6238          subtract the current location (for partial_inplace, PC relative
6239          relocations); see more below.  */
6240 #ifndef OBJ_AOUT
6241       if (IS_ELF
6242 #ifdef TE_PE
6243           || OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_coff_flavour
6244 #endif
6245           )
6246         value += fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
6247 #endif
6248 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
6249       if (IS_ELF)
6250         {
6251           segT sym_seg = S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy);
6252
6253           if ((sym_seg == seg
6254                || (symbol_section_p (fixP->fx_addsy)
6255                    && sym_seg != absolute_section))
6256               && !generic_force_reloc (fixP))
6257             {
6258               /* Yes, we add the values in twice.  This is because
6259                  bfd_install_relocation subtracts them out again.  I think
6260                  bfd_install_relocation is broken, but I don't dare change
6261                  it.  FIXME.  */
6262               value += fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
6263             }
6264         }
6265 #endif
6266 #if defined (OBJ_COFF) && defined (TE_PE)
6267       /* For some reason, the PE format does not store a
6268          section address offset for a PC relative symbol.  */
6269       if (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != seg
6270           || S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy))
6271         value += md_pcrel_from (fixP);
6272 #endif
6273     }
6274
6275   /* Fix a few things - the dynamic linker expects certain values here,
6276      and we must not disappoint it.  */
6277 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
6278   if (IS_ELF && fixP->fx_addsy)
6279     switch (fixP->fx_r_type)
6280       {
6281       case BFD_RELOC_386_PLT32:
6282       case BFD_RELOC_X86_64_PLT32:
6283         /* Make the jump instruction point to the address of the operand.  At
6284            runtime we merely add the offset to the actual PLT entry.  */
6285         value = -4;
6286         break;
6287
6288       case BFD_RELOC_386_TLS_GD:
6289       case BFD_RELOC_386_TLS_LDM:
6290       case BFD_RELOC_386_TLS_IE_32:
6291       case BFD_RELOC_386_TLS_IE:
6292       case BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE:
6293       case BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC:
6294       case BFD_RELOC_X86_64_TLSGD:
6295       case BFD_RELOC_X86_64_TLSLD:
6296       case BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF:
6297       case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC:
6298         value = 0; /* Fully resolved at runtime.  No addend.  */
6299         /* Fallthrough */
6300       case BFD_RELOC_386_TLS_LE:
6301       case BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32:
6302       case BFD_RELOC_386_TLS_LE_32:
6303       case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32:
6304       case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64:
6305       case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32:
6306       case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64:
6307         S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
6308         break;
6309
6310       case BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL:
6311       case BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL:
6312         value = 0; /* Fully resolved at runtime.  No addend.  */
6313         S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
6314         fixP->fx_done = 0;
6315         return;
6316
6317       case BFD_RELOC_386_GOT32:
6318       case BFD_RELOC_X86_64_GOT32:
6319         value = 0; /* Fully resolved at runtime.  No addend.  */
6320         break;
6321
6322       case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
6323       case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
6324         fixP->fx_done = 0;
6325         return;
6326
6327       default:
6328         break;
6329       }
6330 #endif /* defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)  */
6331   *valP = value;
6332 #endif /* !defined (TE_Mach)  */
6333
6334   /* Are we finished with this relocation now?  */
6335   if (fixP->fx_addsy == NULL)
6336     fixP->fx_done = 1;
6337   else if (use_rela_relocations)
6338     {
6339       fixP->fx_no_overflow = 1;
6340       /* Remember value for tc_gen_reloc.  */
6341       fixP->fx_addnumber = value;
6342       value = 0;
6343     }
6344
6345   md_number_to_chars (p, value, fixP->fx_size);
6346 }
6347 \f
6348 #define MAX_LITTLENUMS 6
6349
6350 /* Turn the string pointed to by litP into a floating point constant
6351    of type TYPE, and emit the appropriate bytes.  The number of
6352    LITTLENUMS emitted is stored in *SIZEP.  An error message is
6353    returned, or NULL on OK.  */
6354
6355 char *
6356 md_atof (type, litP, sizeP)
6357      int type;
6358      char *litP;
6359      int *sizeP;
6360 {
6361   int prec;
6362   LITTLENUM_TYPE words[MAX_LITTLENUMS];
6363   LITTLENUM_TYPE *wordP;
6364   char *t;
6365
6366   switch (type)
6367     {
6368     case 'f':
6369     case 'F':
6370       prec = 2;
6371       break;
6372
6373     case 'd':
6374     case 'D':
6375       prec = 4;
6376       break;
6377
6378     case 'x':
6379     case 'X':
6380       prec = 5;
6381       break;
6382
6383     default:
6384       *sizeP = 0;
6385       return _("Bad call to md_atof ()");
6386     }
6387   t = atof_ieee (input_line_pointer, type, words);
6388   if (t)
6389     input_line_pointer = t;
6390
6391   *sizeP = prec * sizeof (LITTLENUM_TYPE);
6392   /* This loops outputs the LITTLENUMs in REVERSE order; in accord with
6393      the bigendian 386.  */
6394   for (wordP = words + prec - 1; prec--;)
6395     {
6396       md_number_to_chars (litP, (valueT) (*wordP--), sizeof (LITTLENUM_TYPE));
6397       litP += sizeof (LITTLENUM_TYPE);
6398     }
6399   return 0;
6400 }
6401 \f
6402 static char output_invalid_buf[sizeof (unsigned char) * 2 + 6];
6403
6404 static char *
6405 output_invalid (int c)
6406 {
6407   if (ISPRINT (c))
6408     snprintf (output_invalid_buf, sizeof (output_invalid_buf),
6409               "'%c'", c);
6410   else
6411     snprintf (output_invalid_buf, sizeof (output_invalid_buf),
6412               "(0x%x)", (unsigned char) c);
6413   return output_invalid_buf;
6414 }
6415
6416 /* REG_STRING starts *before* REGISTER_PREFIX.  */
6417
6418 static const reg_entry *
6419 parse_real_register (char *reg_string, char **end_op)
6420 {
6421   char *s = reg_string;
6422   char *p;
6423   char reg_name_given[MAX_REG_NAME_SIZE + 1];
6424   const reg_entry *r;
6425
6426   /* Skip possible REGISTER_PREFIX and possible whitespace.  */
6427   if (*s == REGISTER_PREFIX)
6428     ++s;
6429
6430   if (is_space_char (*s))
6431     ++s;
6432
6433   p = reg_name_given;
6434   while ((*p++ = register_chars[(unsigned char) *s]) != '\0')
6435     {
6436       if (p >= reg_name_given + MAX_REG_NAME_SIZE)
6437         return (const reg_entry *) NULL;
6438       s++;
6439     }
6440
6441   /* For naked regs, make sure that we are not dealing with an identifier.
6442      This prevents confusing an identifier like `eax_var' with register
6443      `eax'.  */
6444   if (allow_naked_reg && identifier_chars[(unsigned char) *s])
6445     return (const reg_entry *) NULL;
6446
6447   *end_op = s;
6448
6449   r = (const reg_entry *) hash_find (reg_hash, reg_name_given);
6450
6451   /* Handle floating point regs, allowing spaces in the (i) part.  */
6452   if (r == i386_regtab /* %st is first entry of table  */)
6453     {
6454       if (is_space_char (*s))
6455         ++s;
6456       if (*s == '(')
6457         {
6458           ++s;
6459           if (is_space_char (*s))
6460             ++s;
6461           if (*s >= '0' && *s <= '7')
6462             {
6463               int fpr = *s - '0';
6464               ++s;
6465               if (is_space_char (*s))
6466                 ++s;
6467               if (*s == ')')
6468                 {
6469                   *end_op = s + 1;
6470                   r = hash_find (reg_hash, "st(0)");
6471                   know (r);
6472                   return r + fpr;
6473                 }
6474             }
6475           /* We have "%st(" then garbage.  */
6476           return (const reg_entry *) NULL;
6477         }
6478     }
6479
6480   if (r != NULL
6481       && ((r->reg_flags & (RegRex64 | RegRex))
6482           || r->reg_type.bitfield.reg64)
6483       && (!cpu_arch_flags.bitfield.cpulm
6484           || !UINTS_EQUAL (r->reg_type, control))
6485       && flag_code != CODE_64BIT)
6486     return (const reg_entry *) NULL;
6487
6488   return r;
6489 }
6490
6491 /* REG_STRING starts *before* REGISTER_PREFIX.  */
6492
6493 static const reg_entry *
6494 parse_register (char *reg_string, char **end_op)
6495 {
6496   const reg_entry *r;
6497
6498   if (*reg_string == REGISTER_PREFIX || allow_naked_reg)
6499     r = parse_real_register (reg_string, end_op);
6500   else
6501     r = NULL;
6502   if (!r)
6503     {
6504       char *save = input_line_pointer;
6505       char c;
6506       symbolS *symbolP;
6507
6508       input_line_pointer = reg_string;
6509       c = get_symbol_end ();
6510       symbolP = symbol_find (reg_string);
6511       if (symbolP && S_GET_SEGMENT (symbolP) == reg_section)
6512         {
6513           const expressionS *e = symbol_get_value_expression (symbolP);
6514
6515           know (e->X_op == O_register);
6516           know (e->X_add_number >= 0
6517                 && (valueT) e->X_add_number < i386_regtab_size);
6518           r = i386_regtab + e->X_add_number;
6519           *end_op = input_line_pointer;
6520         }
6521       *input_line_pointer = c;
6522       input_line_pointer = save;
6523     }
6524   return r;
6525 }
6526
6527 int
6528 i386_parse_name (char *name, expressionS *e, char *nextcharP)
6529 {
6530   const reg_entry *r;
6531   char *end = input_line_pointer;
6532
6533   *end = *nextcharP;
6534   r = parse_register (name, &input_line_pointer);
6535   if (r && end <= input_line_pointer)
6536     {
6537       *nextcharP = *input_line_pointer;
6538       *input_line_pointer = 0;
6539       e->X_op = O_register;
6540       e->X_add_number = r - i386_regtab;
6541       return 1;
6542     }
6543   input_line_pointer = end;
6544   *end = 0;
6545   return 0;
6546 }
6547
6548 void
6549 md_operand (expressionS *e)
6550 {
6551   if (*input_line_pointer == REGISTER_PREFIX)
6552     {
6553       char *end;
6554       const reg_entry *r = parse_real_register (input_line_pointer, &end);
6555
6556       if (r)
6557         {
6558           e->X_op = O_register;
6559           e->X_add_number = r - i386_regtab;
6560           input_line_pointer = end;
6561         }
6562     }
6563 }
6564
6565 \f
6566 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
6567 const char *md_shortopts = "kVQ:sqn";
6568 #else
6569 const char *md_shortopts = "qn";
6570 #endif
6571
6572 #define OPTION_32 (OPTION_MD_BASE + 0)
6573 #define OPTION_64 (OPTION_MD_BASE + 1)
6574 #define OPTION_DIVIDE (OPTION_MD_BASE + 2)
6575 #define OPTION_MARCH (OPTION_MD_BASE + 3)
6576 #define OPTION_MTUNE (OPTION_MD_BASE + 4)
6577
6578 struct option md_longopts[] =
6579 {
6580   {"32", no_argument, NULL, OPTION_32},
6581 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined(TE_PEP)
6582   {"64", no_argument, NULL, OPTION_64},
6583 #endif
6584   {"divide", no_argument, NULL, OPTION_DIVIDE},
6585   {"march", required_argument, NULL, OPTION_MARCH},
6586   {"mtune", required_argument, NULL, OPTION_MTUNE},
6587   {NULL, no_argument, NULL, 0}
6588 };
6589 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
6590
6591 int
6592 md_parse_option (int c, char *arg)
6593 {
6594   unsigned int i;
6595
6596   switch (c)
6597     {
6598     case 'n':
6599       optimize_align_code = 0;
6600       break;
6601
6602     case 'q':
6603       quiet_warnings = 1;
6604       break;
6605
6606 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
6607       /* -Qy, -Qn: SVR4 arguments controlling whether a .comment section
6608          should be emitted or not.  FIXME: Not implemented.  */
6609     case 'Q':
6610       break;
6611
6612       /* -V: SVR4 argument to print version ID.  */
6613     case 'V':
6614       print_version_id ();
6615       break;
6616
6617       /* -k: Ignore for FreeBSD compatibility.  */
6618     case 'k':
6619       break;
6620
6621     case 's':
6622       /* -s: On i386 Solaris, this tells the native assembler to use
6623          .stab instead of .stab.excl.  We always use .stab anyhow.  */
6624       break;
6625 #endif
6626 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined(TE_PEP)
6627     case OPTION_64:
6628       {
6629         const char **list, **l;
6630
6631         list = bfd_target_list ();
6632         for (l = list; *l != NULL; l++)
6633           if (CONST_STRNEQ (*l, "elf64-x86-64")
6634               || strcmp (*l, "coff-x86-64") == 0
6635               || strcmp (*l, "pe-x86-64") == 0
6636               || strcmp (*l, "pei-x86-64") == 0)
6637             {
6638               default_arch = "x86_64";
6639               break;
6640             }
6641         if (*l == NULL)
6642           as_fatal (_("No compiled in support for x86_64"));
6643         free (list);
6644       }
6645       break;
6646 #endif
6647
6648     case OPTION_32:
6649       default_arch = "i386";
6650       break;
6651
6652     case OPTION_DIVIDE:
6653 #ifdef SVR4_COMMENT_CHARS
6654       {
6655         char *n, *t;
6656         const char *s;
6657
6658         n = (char *) xmalloc (strlen (i386_comment_chars) + 1);
6659         t = n;
6660         for (s = i386_comment_chars; *s != '\0'; s++)
6661           if (*s != '/')
6662             *t++ = *s;
6663         *t = '\0';
6664         i386_comment_chars = n;
6665       }
6666 #endif
6667       break;
6668
6669     case OPTION_MARCH:
6670       if (*arg == '.')
6671         as_fatal (_("Invalid -march= option: `%s'"), arg);
6672       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (cpu_arch); i++)
6673         {
6674           if (strcmp (arg, cpu_arch [i].name) == 0)
6675             {
6676               cpu_arch_isa = cpu_arch[i].type;
6677               cpu_arch_isa_flags = cpu_arch[i].flags;
6678               if (!cpu_arch_tune_set)
6679                 {
6680                   cpu_arch_tune = cpu_arch_isa;
6681                   cpu_arch_tune_flags = cpu_arch_isa_flags;
6682                 }
6683               break;
6684             }
6685         }
6686       if (i >= ARRAY_SIZE (cpu_arch))
6687         as_fatal (_("Invalid -march= option: `%s'"), arg);
6688       break;
6689
6690     case OPTION_MTUNE:
6691       if (*arg == '.')
6692         as_fatal (_("Invalid -mtune= option: `%s'"), arg);
6693       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (cpu_arch); i++)
6694         {
6695           if (strcmp (arg, cpu_arch [i].name) == 0)
6696             {
6697               cpu_arch_tune_set = 1;
6698               cpu_arch_tune = cpu_arch [i].type;
6699               cpu_arch_tune_flags = cpu_arch[i].flags;
6700               break;
6701             }
6702         }
6703       if (i >= ARRAY_SIZE (cpu_arch))
6704         as_fatal (_("Invalid -mtune= option: `%s'"), arg);
6705       break;
6706
6707     default:
6708       return 0;
6709     }
6710   return 1;
6711 }
6712
6713 void
6714 md_show_usage (stream)
6715      FILE *stream;
6716 {
6717 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
6718   fprintf (stream, _("\
6719   -Q                      ignored\n\
6720   -V                      print assembler version number\n\
6721   -k                      ignored\n"));
6722 #endif
6723   fprintf (stream, _("\
6724   -n                      Do not optimize code alignment\n\
6725   -q                      quieten some warnings\n"));
6726 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
6727   fprintf (stream, _("\
6728   -s                      ignored\n"));
6729 #endif
6730 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined(TE_PEP)
6731   fprintf (stream, _("\
6732   --32/--64               generate 32bit/64bit code\n"));
6733 #endif
6734 #ifdef SVR4_COMMENT_CHARS
6735   fprintf (stream, _("\
6736   --divide                do not treat `/' as a comment character\n"));
6737 #else
6738   fprintf (stream, _("\
6739   --divide                ignored\n"));
6740 #endif
6741   fprintf (stream, _("\
6742   -march=CPU/-mtune=CPU   generate code/optimize for CPU, where CPU is one of:\n\
6743                            i386, i486, pentium, pentiumpro, pentium4, nocona,\n\
6744                            core, core2, k6, athlon, k8, generic32, generic64\n"));
6745
6746 }
6747
6748 #if ((defined (OBJ_MAYBE_COFF) && defined (OBJ_MAYBE_AOUT)) \
6749      || defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (TE_PEP))
6750
6751 /* Pick the target format to use.  */
6752
6753 const char *
6754 i386_target_format (void)
6755 {
6756   if (!strcmp (default_arch, "x86_64"))
6757     {
6758       set_code_flag (CODE_64BIT);
6759       if (UINTS_ALL_ZERO (cpu_arch_isa_flags))
6760         {
6761           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui186 = 1;
6762           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui286 = 1;
6763           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui386 = 1;
6764           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui486 = 1;
6765           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui586 = 1;
6766           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui686 = 1;
6767           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpup4 = 1;
6768           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpummx= 1;
6769           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpummx2 = 1;
6770           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpusse = 1;
6771           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpusse2 = 1;
6772         }
6773       if (UINTS_ALL_ZERO (cpu_arch_tune_flags))
6774         {
6775           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpui186 = 1;
6776           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpui286 = 1;
6777           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpui386 = 1;
6778           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpui486 = 1;
6779           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpui586 = 1;
6780           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpui686 = 1;
6781           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpup4 = 1;
6782           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpummx= 1;
6783           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpummx2 = 1;
6784           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpusse = 1;
6785           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpusse2 = 1;
6786         }
6787     }
6788   else if (!strcmp (default_arch, "i386"))
6789     {
6790       set_code_flag (CODE_32BIT);
6791       if (UINTS_ALL_ZERO (cpu_arch_isa_flags))
6792         {
6793           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui186 = 1;
6794           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui286 = 1;
6795           cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui386 = 1;
6796         }
6797       if (UINTS_ALL_ZERO (cpu_arch_tune_flags))
6798         {
6799           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpui186 = 1;
6800           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpui286 = 1;
6801           cpu_arch_tune_flags.bitfield.cpui386 = 1;
6802         }
6803     }
6804   else
6805     as_fatal (_("Unknown architecture"));
6806   switch (OUTPUT_FLAVOR)
6807     {
6808 #ifdef TE_PEP
6809     case bfd_target_coff_flavour:
6810       return flag_code == CODE_64BIT ? COFF_TARGET_FORMAT : "coff-i386";
6811       break;
6812 #endif
6813 #ifdef OBJ_MAYBE_AOUT
6814     case bfd_target_aout_flavour:
6815       return AOUT_TARGET_FORMAT;
6816 #endif
6817 #ifdef OBJ_MAYBE_COFF
6818     case bfd_target_coff_flavour:
6819       return "coff-i386";
6820 #endif
6821 #if defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_ELF)
6822     case bfd_target_elf_flavour:
6823       {
6824         if (flag_code == CODE_64BIT)
6825           {
6826             object_64bit = 1;
6827             use_rela_relocations = 1;
6828           }
6829         return flag_code == CODE_64BIT ? ELF_TARGET_FORMAT64 : ELF_TARGET_FORMAT;
6830       }
6831 #endif
6832     default:
6833       abort ();
6834       return NULL;
6835     }
6836 }
6837
6838 #endif /* OBJ_MAYBE_ more than one  */
6839
6840 #if (defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF))
6841 void
6842 i386_elf_emit_arch_note (void)
6843 {
6844   if (IS_ELF && cpu_arch_name != NULL)
6845     {
6846       char *p;
6847       asection *seg = now_seg;
6848       subsegT subseg = now_subseg;
6849       Elf_Internal_Note i_note;
6850       Elf_External_Note e_note;
6851       asection *note_secp;
6852       int len;
6853
6854       /* Create the .note section.  */
6855       note_secp = subseg_new (".note", 0);
6856       bfd_set_section_flags (stdoutput,
6857                              note_secp,
6858                              SEC_HAS_CONTENTS | SEC_READONLY);
6859
6860       /* Process the arch string.  */
6861       len = strlen (cpu_arch_name);
6862
6863       i_note.namesz = len + 1;
6864       i_note.descsz = 0;
6865       i_note.type = NT_ARCH;
6866       p = frag_more (sizeof (e_note.namesz));
6867       md_number_to_chars (p, (valueT) i_note.namesz, sizeof (e_note.namesz));
6868       p = frag_more (sizeof (e_note.descsz));
6869       md_number_to_chars (p, (valueT) i_note.descsz, sizeof (e_note.descsz));
6870       p = frag_more (sizeof (e_note.type));
6871       md_number_to_chars (p, (valueT) i_note.type, sizeof (e_note.type));
6872       p = frag_more (len + 1);
6873       strcpy (p, cpu_arch_name);
6874
6875       frag_align (2, 0, 0);
6876
6877       subseg_set (seg, subseg);
6878     }
6879 }
6880 #endif
6881 \f
6882 symbolS *
6883 md_undefined_symbol (name)
6884      char *name;
6885 {
6886   if (name[0] == GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME[0]
6887       && name[1] == GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME[1]
6888       && name[2] == GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME[2]
6889       && strcmp (name, GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME) == 0)
6890     {
6891       if (!GOT_symbol)
6892         {
6893           if (symbol_find (name))
6894             as_bad (_("GOT already in symbol table"));
6895           GOT_symbol = symbol_new (name, undefined_section,
6896                                    (valueT) 0, &zero_address_frag);
6897         };
6898       return GOT_symbol;
6899     }
6900   return 0;
6901 }
6902
6903 /* Round up a section size to the appropriate boundary.  */
6904
6905 valueT
6906 md_section_align (segment, size)
6907      segT segment ATTRIBUTE_UNUSED;
6908      valueT size;
6909 {
6910 #if (defined (OBJ_AOUT) || defined (OBJ_MAYBE_AOUT))
6911   if (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_aout_flavour)
6912     {
6913       /* For a.out, force the section size to be aligned.  If we don't do
6914          this, BFD will align it for us, but it will not write out the
6915          final bytes of the section.  This may be a bug in BFD, but it is
6916          easier to fix it here since that is how the other a.out targets
6917          work.  */
6918       int align;
6919
6920       align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, segment);
6921       size = ((size + (1 << align) - 1) & ((valueT) -1 << align));
6922     }
6923 #endif
6924
6925   return size;
6926 }
6927
6928 /* On the i386, PC-relative offsets are relative to the start of the
6929    next instruction.  That is, the address of the offset, plus its
6930    size, since the offset is always the last part of the insn.  */
6931
6932 long
6933 md_pcrel_from (fixS *fixP)
6934 {
6935   return fixP->fx_size + fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
6936 }
6937
6938 #ifndef I386COFF
6939
6940 static void
6941 s_bss (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
6942 {
6943   int temp;
6944
6945 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
6946   if (IS_ELF)
6947     obj_elf_section_change_hook ();
6948 #endif
6949   temp = get_absolute_expression ();
6950   subseg_set (bss_section, (subsegT) temp);
6951   demand_empty_rest_of_line ();
6952 }
6953
6954 #endif
6955
6956 void
6957 i386_validate_fix (fixS *fixp)
6958 {
6959   if (fixp->fx_subsy && fixp->fx_subsy == GOT_symbol)
6960     {
6961       if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_32_PCREL)
6962         {
6963           if (!object_64bit)
6964             abort ();
6965           fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL;
6966         }
6967       else
6968         {
6969           if (!object_64bit)
6970             fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_386_GOTOFF;
6971           else
6972             fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64;
6973         }
6974       fixp->fx_subsy = 0;
6975     }
6976 }
6977
6978 arelent *
6979 tc_gen_reloc (section, fixp)
6980      asection *section ATTRIBUTE_UNUSED;
6981      fixS *fixp;
6982 {
6983   arelent *rel;
6984   bfd_reloc_code_real_type code;
6985
6986   switch (fixp->fx_r_type)
6987     {
6988     case BFD_RELOC_X86_64_PLT32:
6989     case BFD_RELOC_X86_64_GOT32:
6990     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL:
6991     case BFD_RELOC_386_PLT32:
6992     case BFD_RELOC_386_GOT32:
6993     case BFD_RELOC_386_GOTOFF:
6994     case BFD_RELOC_386_GOTPC:
6995     case BFD_RELOC_386_TLS_GD:
6996     case BFD_RELOC_386_TLS_LDM:
6997     case BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32:
6998     case BFD_RELOC_386_TLS_IE_32:
6999     case BFD_RELOC_386_TLS_IE:
7000     case BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE:
7001     case BFD_RELOC_386_TLS_LE_32:
7002     case BFD_RELOC_386_TLS_LE:
7003     case BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC:
7004     case BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL:
7005     case BFD_RELOC_X86_64_TLSGD:
7006     case BFD_RELOC_X86_64_TLSLD:
7007     case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32:
7008     case BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF64:
7009     case BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF:
7010     case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32:
7011     case BFD_RELOC_X86_64_TPOFF64:
7012     case BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64:
7013     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32:
7014     case BFD_RELOC_X86_64_GOT64:
7015     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL64:
7016     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64:
7017     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPLT64:
7018     case BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64:
7019     case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC:
7020     case BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL:
7021     case BFD_RELOC_RVA:
7022     case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
7023     case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
7024 #ifdef TE_PE
7025     case BFD_RELOC_32_SECREL:
7026 #endif
7027       code = fixp->fx_r_type;
7028       break;
7029     case BFD_RELOC_X86_64_32S:
7030       if (!fixp->fx_pcrel)
7031         {
7032           /* Don't turn BFD_RELOC_X86_64_32S into BFD_RELOC_32.  */
7033           code = fixp->fx_r_type;
7034           break;
7035         }
7036     default:
7037       if (fixp->fx_pcrel)
7038         {
7039           switch (fixp->fx_size)
7040             {
7041             default:
7042               as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
7043                             _("can not do %d byte pc-relative relocation"),
7044                             fixp->fx_size);
7045               code = BFD_RELOC_32_PCREL;
7046               break;
7047             case 1: code = BFD_RELOC_8_PCREL;  break;
7048             case 2: code = BFD_RELOC_16_PCREL; break;
7049             case 4: code = BFD_RELOC_32_PCREL; break;
7050 #ifdef BFD64
7051             case 8: code = BFD_RELOC_64_PCREL; break;
7052 #endif
7053             }
7054         }
7055       else
7056         {
7057           switch (fixp->fx_size)
7058             {
7059             default:
7060               as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
7061                             _("can not do %d byte relocation"),
7062                             fixp->fx_size);
7063               code = BFD_RELOC_32;
7064               break;
7065             case 1: code = BFD_RELOC_8;  break;
7066             case 2: code = BFD_RELOC_16; break;
7067             case 4: code = BFD_RELOC_32; break;
7068 #ifdef BFD64
7069             case 8: code = BFD_RELOC_64; break;
7070 #endif
7071             }
7072         }
7073       break;
7074     }
7075
7076   if ((code == BFD_RELOC_32
7077        || code == BFD_RELOC_32_PCREL
7078        || code == BFD_RELOC_X86_64_32S)
7079       && GOT_symbol
7080       && fixp->fx_addsy == GOT_symbol)
7081     {
7082       if (!object_64bit)
7083         code = BFD_RELOC_386_GOTPC;
7084       else
7085         code = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32;
7086     }
7087   if ((code == BFD_RELOC_64 || code == BFD_RELOC_64_PCREL)
7088       && GOT_symbol
7089       && fixp->fx_addsy == GOT_symbol)
7090     {
7091       code = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
7092     }
7093
7094   rel = (arelent *) xmalloc (sizeof (arelent));
7095   rel->sym_ptr_ptr = (asymbol **) xmalloc (sizeof (asymbol *));
7096   *rel->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
7097
7098   rel->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
7099
7100   if (!use_rela_relocations)
7101     {
7102       /* HACK: Since i386 ELF uses Rel instead of Rela, encode the
7103          vtable entry to be used in the relocation's section offset.  */
7104       if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
7105         rel->address = fixp->fx_offset;
7106
7107       rel->addend = 0;
7108     }
7109   /* Use the rela in 64bit mode.  */
7110   else
7111     {
7112       if (!fixp->fx_pcrel)
7113         rel->addend = fixp->fx_offset;
7114       else
7115         switch (code)
7116           {
7117           case BFD_RELOC_X86_64_PLT32:
7118           case BFD_RELOC_X86_64_GOT32:
7119           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL:
7120           case BFD_RELOC_X86_64_TLSGD:
7121           case BFD_RELOC_X86_64_TLSLD:
7122           case BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF:
7123           case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC:
7124           case BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL:
7125             rel->addend = fixp->fx_offset - fixp->fx_size;
7126             break;
7127           default:
7128             rel->addend = (section->vma
7129                            - fixp->fx_size
7130                            + fixp->fx_addnumber
7131                            + md_pcrel_from (fixp));
7132             break;
7133           }
7134     }
7135
7136   rel->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
7137   if (rel->howto == NULL)
7138     {
7139       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
7140                     _("cannot represent relocation type %s"),
7141                     bfd_get_reloc_code_name (code));
7142       /* Set howto to a garbage value so that we can keep going.  */
7143       rel->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, BFD_RELOC_32);
7144       assert (rel->howto != NULL);
7145     }
7146
7147   return rel;
7148 }
7149
7150 \f
7151 /* Parse operands using Intel syntax. This implements a recursive descent
7152    parser based on the BNF grammar published in Appendix B of the MASM 6.1
7153    Programmer's Guide.
7154
7155    FIXME: We do not recognize the full operand grammar defined in the MASM
7156           documentation.  In particular, all the structure/union and
7157           high-level macro operands are missing.
7158
7159    Uppercase words are terminals, lower case words are non-terminals.
7160    Objects surrounded by double brackets '[[' ']]' are optional. Vertical
7161    bars '|' denote choices. Most grammar productions are implemented in
7162    functions called 'intel_<production>'.
7163
7164    Initial production is 'expr'.
7165
7166     addOp               + | -
7167
7168     alpha               [a-zA-Z]
7169
7170     binOp               & | AND | \| | OR | ^ | XOR
7171
7172     byteRegister        AL | AH | BL | BH | CL | CH | DL | DH
7173
7174     constant            digits [[ radixOverride ]]
7175
7176     dataType            BYTE | WORD | DWORD | FWORD | QWORD | TBYTE | OWORD | XMMWORD
7177
7178     digits              decdigit
7179                         | digits decdigit
7180                         | digits hexdigit
7181
7182     decdigit            [0-9]
7183
7184     e04                 e04 addOp e05
7185                         | e05
7186
7187     e05                 e05 binOp e06
7188                         | e06
7189
7190     e06                 e06 mulOp e09
7191                         | e09
7192
7193     e09                 OFFSET e10
7194                         | SHORT e10
7195                         | + e10
7196                         | - e10
7197                         | ~ e10
7198                         | NOT e10
7199                         | e09 PTR e10
7200                         | e09 : e10
7201                         | e10
7202
7203     e10                 e10 [ expr ]
7204                         | e11
7205
7206     e11                 ( expr )
7207                         | [ expr ]
7208                         | constant
7209                         | dataType
7210                         | id
7211                         | $
7212                         | register
7213
7214  => expr                expr cmpOp e04
7215                         | e04
7216
7217     gpRegister          AX | EAX | BX | EBX | CX | ECX | DX | EDX
7218                         | BP | EBP | SP | ESP | DI | EDI | SI | ESI
7219
7220     hexdigit            a | b | c | d | e | f
7221                         | A | B | C | D | E | F
7222
7223     id                  alpha
7224                         | id alpha
7225                         | id decdigit
7226
7227     mulOp               * | / | % | MOD | << | SHL | >> | SHR
7228
7229     quote               " | '
7230
7231     register            specialRegister
7232                         | gpRegister
7233                         | byteRegister
7234
7235     segmentRegister     CS | DS | ES | FS | GS | SS
7236
7237     specialRegister     CR0 | CR2 | CR3 | CR4
7238                         | DR0 | DR1 | DR2 | DR3 | DR6 | DR7
7239                         | TR3 | TR4 | TR5 | TR6 | TR7
7240
7241     We simplify the grammar in obvious places (e.g., register parsing is
7242     done by calling parse_register) and eliminate immediate left recursion
7243     to implement a recursive-descent parser.
7244
7245     expr        e04 expr'
7246
7247     expr'       cmpOp e04 expr'
7248                 | Empty
7249
7250     e04         e05 e04'
7251
7252     e04'        addOp e05 e04'
7253                 | Empty
7254
7255     e05         e06 e05'
7256
7257     e05'        binOp e06 e05'
7258                 | Empty
7259
7260     e06         e09 e06'
7261
7262     e06'        mulOp e09 e06'
7263                 | Empty
7264
7265     e09         OFFSET e10 e09'
7266                 | SHORT e10'
7267                 | + e10'
7268                 | - e10'
7269                 | ~ e10'
7270                 | NOT e10'
7271                 | e10 e09'
7272
7273     e09'        PTR e10 e09'
7274                 | : e10 e09'
7275                 | Empty
7276
7277     e10         e11 e10'
7278
7279     e10'        [ expr ] e10'
7280                 | Empty
7281
7282     e11         ( expr )
7283                 | [ expr ]
7284                 | BYTE
7285                 | WORD
7286                 | DWORD
7287                 | FWORD
7288                 | QWORD
7289                 | TBYTE
7290                 | OWORD
7291                 | XMMWORD
7292                 | .
7293                 | $
7294                 | register
7295                 | id
7296                 | constant  */
7297
7298 /* Parsing structure for the intel syntax parser. Used to implement the
7299    semantic actions for the operand grammar.  */
7300 struct intel_parser_s
7301   {
7302     char *op_string;            /* The string being parsed.  */
7303     int got_a_float;            /* Whether the operand is a float.  */
7304     int op_modifier;            /* Operand modifier.  */
7305     int is_mem;                 /* 1 if operand is memory reference.  */
7306     int in_offset;              /* >=1 if parsing operand of offset.  */
7307     int in_bracket;             /* >=1 if parsing operand in brackets.  */
7308     const reg_entry *reg;       /* Last register reference found.  */
7309     char *disp;                 /* Displacement string being built.  */
7310     char *next_operand;         /* Resume point when splitting operands.  */
7311   };
7312
7313 static struct intel_parser_s intel_parser;
7314
7315 /* Token structure for parsing intel syntax.  */
7316 struct intel_token
7317   {
7318     int code;                   /* Token code.  */
7319     const reg_entry *reg;       /* Register entry for register tokens.  */
7320     char *str;                  /* String representation.  */
7321   };
7322
7323 static struct intel_token cur_token, prev_token;
7324
7325 /* Token codes for the intel parser. Since T_SHORT is already used
7326    by COFF, undefine it first to prevent a warning.  */
7327 #define T_NIL           -1
7328 #define T_CONST         1
7329 #define T_REG           2
7330 #define T_BYTE          3
7331 #define T_WORD          4
7332 #define T_DWORD         5
7333 #define T_FWORD         6
7334 #define T_QWORD         7
7335 #define T_TBYTE         8
7336 #define T_XMMWORD       9
7337 #undef  T_SHORT
7338 #define T_SHORT         10
7339 #define T_OFFSET        11
7340 #define T_PTR           12
7341 #define T_ID            13
7342 #define T_SHL           14
7343 #define T_SHR           15
7344
7345 /* Prototypes for intel parser functions.  */
7346 static int intel_match_token (int);
7347 static void intel_putback_token (void);
7348 static void intel_get_token (void);
7349 static int intel_expr (void);
7350 static int intel_e04 (void);
7351 static int intel_e05 (void);
7352 static int intel_e06 (void);
7353 static int intel_e09 (void);
7354 static int intel_e10 (void);
7355 static int intel_e11 (void);
7356
7357 static int
7358 i386_intel_operand (char *operand_string, int got_a_float)
7359 {
7360   int ret;
7361   char *p;
7362
7363   p = intel_parser.op_string = xstrdup (operand_string);
7364   intel_parser.disp = (char *) xmalloc (strlen (operand_string) + 1);
7365
7366   for (;;)
7367     {
7368       /* Initialize token holders.  */
7369       cur_token.code = prev_token.code = T_NIL;
7370       cur_token.reg = prev_token.reg = NULL;
7371       cur_token.str = prev_token.str = NULL;
7372
7373       /* Initialize parser structure.  */
7374       intel_parser.got_a_float = got_a_float;
7375       intel_parser.op_modifier = 0;
7376       intel_parser.is_mem = 0;
7377       intel_parser.in_offset = 0;
7378       intel_parser.in_bracket = 0;
7379       intel_parser.reg = NULL;
7380       intel_parser.disp[0] = '\0';
7381       intel_parser.next_operand = NULL;
7382
7383       /* Read the first token and start the parser.  */
7384       intel_get_token ();
7385       ret = intel_expr ();
7386
7387       if (!ret)
7388         break;
7389
7390       if (cur_token.code != T_NIL)
7391         {
7392           as_bad (_("invalid operand for '%s' ('%s' unexpected)"),
7393                   current_templates->start->name, cur_token.str);
7394           ret = 0;
7395         }
7396       /* If we found a memory reference, hand it over to i386_displacement
7397          to fill in the rest of the operand fields.  */
7398       else if (intel_parser.is_mem)
7399         {
7400           if ((i.mem_operands == 1
7401                && !current_templates->start->opcode_modifier.isstring)
7402               || i.mem_operands == 2)
7403             {
7404               as_bad (_("too many memory references for '%s'"),
7405                       current_templates->start->name);
7406               ret = 0;
7407             }
7408           else
7409             {
7410               char *s = intel_parser.disp;
7411               i.mem_operands++;
7412
7413               if (!quiet_warnings && intel_parser.is_mem < 0)
7414                 /* See the comments in intel_bracket_expr.  */
7415                 as_warn (_("Treating `%s' as memory reference"), operand_string);
7416
7417               /* Add the displacement expression.  */
7418               if (*s != '\0')
7419                 ret = i386_displacement (s, s + strlen (s));
7420               if (ret)
7421                 {
7422                   /* Swap base and index in 16-bit memory operands like
7423                      [si+bx]. Since i386_index_check is also used in AT&T
7424                      mode we have to do that here.  */
7425                   if (i.base_reg
7426                       && i.index_reg
7427                       && i.base_reg->reg_type.bitfield.reg16
7428                       && i.index_reg->reg_type.bitfield.reg16
7429                       && i.base_reg->reg_num >= 6
7430                       && i.index_reg->reg_num < 6)
7431                     {
7432                       const reg_entry *base = i.index_reg;
7433
7434                       i.index_reg = i.base_reg;
7435                       i.base_reg = base;
7436                     }
7437                   ret = i386_index_check (operand_string);
7438                 }
7439             }
7440         }
7441
7442       /* Constant and OFFSET expressions are handled by i386_immediate.  */
7443       else if ((intel_parser.op_modifier & (1 << T_OFFSET))
7444                || intel_parser.reg == NULL)
7445         ret = i386_immediate (intel_parser.disp);
7446
7447       if (intel_parser.next_operand && this_operand >= MAX_OPERANDS - 1)
7448         ret = 0;
7449       if (!ret || !intel_parser.next_operand)
7450         break;
7451       intel_parser.op_string = intel_parser.next_operand;
7452       this_operand = i.operands++;
7453     }
7454
7455   free (p);
7456   free (intel_parser.disp);
7457
7458   return ret;
7459 }
7460
7461 #define NUM_ADDRESS_REGS (!!i.base_reg + !!i.index_reg)
7462
7463 /* expr e04 expr'
7464
7465    expr'  cmpOp e04 expr'
7466         | Empty  */
7467 static int
7468 intel_expr (void)
7469 {
7470   /* XXX Implement the comparison operators.  */
7471   return intel_e04 ();
7472 }
7473
7474 /* e04  e05 e04'
7475
7476    e04' addOp e05 e04'
7477         | Empty  */
7478 static int
7479 intel_e04 (void)
7480 {
7481   int nregs = -1;
7482
7483   for (;;)
7484     {
7485       if (!intel_e05())
7486         return 0;
7487
7488       if (nregs >= 0 && NUM_ADDRESS_REGS > nregs)
7489         i.base_reg = i386_regtab + REGNAM_AL; /* al is invalid as base */
7490
7491       if (cur_token.code == '+')
7492         nregs = -1;
7493       else if (cur_token.code == '-')
7494         nregs = NUM_ADDRESS_REGS;
7495       else
7496         return 1;
7497
7498       strcat (intel_parser.disp, cur_token.str);
7499       intel_match_token (cur_token.code);
7500     }
7501 }
7502
7503 /* e05  e06 e05'
7504
7505    e05' binOp e06 e05'
7506         | Empty  */
7507 static int
7508 intel_e05 (void)
7509 {
7510   int nregs = ~NUM_ADDRESS_REGS;
7511
7512   for (;;)
7513     {
7514       if (!intel_e06())
7515         return 0;
7516
7517       if (cur_token.code == '&'
7518           || cur_token.code == '|'
7519           || cur_token.code == '^')
7520         {
7521           char str[2];
7522
7523           str[0] = cur_token.code;
7524           str[1] = 0;
7525           strcat (intel_parser.disp, str);
7526         }
7527       else
7528         break;
7529
7530       intel_match_token (cur_token.code);
7531
7532       if (nregs < 0)
7533         nregs = ~nregs;
7534     }
7535   if (nregs >= 0 && NUM_ADDRESS_REGS > nregs)
7536     i.base_reg = i386_regtab + REGNAM_AL + 1; /* cl is invalid as base */
7537   return 1;
7538 }
7539
7540 /* e06  e09 e06'
7541
7542    e06' mulOp e09 e06'
7543         | Empty  */
7544 static int
7545 intel_e06 (void)
7546 {
7547   int nregs = ~NUM_ADDRESS_REGS;
7548
7549   for (;;)
7550     {
7551       if (!intel_e09())
7552         return 0;
7553
7554       if (cur_token.code == '*'
7555           || cur_token.code == '/'
7556           || cur_token.code == '%')
7557         {
7558           char str[2];
7559
7560           str[0] = cur_token.code;
7561           str[1] = 0;
7562           strcat (intel_parser.disp, str);
7563         }
7564       else if (cur_token.code == T_SHL)
7565         strcat (intel_parser.disp, "<<");
7566       else if (cur_token.code == T_SHR)
7567         strcat (intel_parser.disp, ">>");
7568       else
7569         break;
7570
7571       intel_match_token (cur_token.code);
7572
7573       if (nregs < 0)
7574         nregs = ~nregs;
7575     }
7576   if (nregs >= 0 && NUM_ADDRESS_REGS > nregs)
7577     i.base_reg = i386_regtab + REGNAM_AL + 2; /* dl is invalid as base */
7578   return 1;
7579 }
7580
7581 /* e09  OFFSET e09
7582         | SHORT e09
7583         | + e09
7584         | - e09
7585         | ~ e09
7586         | NOT e09
7587         | e10 e09'
7588
7589    e09' PTR e10 e09'
7590         | : e10 e09'
7591         | Empty */
7592 static int
7593 intel_e09 (void)
7594 {
7595   int nregs = ~NUM_ADDRESS_REGS;
7596   int in_offset = 0;
7597
7598   for (;;)
7599     {
7600       /* Don't consume constants here.  */
7601       if (cur_token.code == '+' || cur_token.code == '-')
7602         {
7603           /* Need to look one token ahead - if the next token
7604              is a constant, the current token is its sign.  */
7605           int next_code;
7606
7607           intel_match_token (cur_token.code);
7608           next_code = cur_token.code;
7609           intel_putback_token ();
7610           if (next_code == T_CONST)
7611             break;
7612         }
7613
7614       /* e09  OFFSET e09  */
7615       if (cur_token.code == T_OFFSET)
7616         {
7617           if (!in_offset++)
7618             ++intel_parser.in_offset;
7619         }
7620
7621       /* e09  SHORT e09  */
7622       else if (cur_token.code == T_SHORT)
7623         intel_parser.op_modifier |= 1 << T_SHORT;
7624
7625       /* e09  + e09  */
7626       else if (cur_token.code == '+')
7627         strcat (intel_parser.disp, "+");
7628
7629       /* e09  - e09
7630               | ~ e09
7631               | NOT e09  */
7632       else if (cur_token.code == '-' || cur_token.code == '~')
7633         {
7634           char str[2];
7635
7636           if (nregs < 0)
7637             nregs = ~nregs;
7638           str[0] = cur_token.code;
7639           str[1] = 0;
7640           strcat (intel_parser.disp, str);
7641         }
7642
7643       /* e09  e10 e09'  */
7644       else
7645         break;
7646
7647       intel_match_token (cur_token.code);
7648     }
7649
7650   for (;;)
7651     {
7652       if (!intel_e10 ())
7653         return 0;
7654
7655       /* e09'  PTR e10 e09' */
7656       if (cur_token.code == T_PTR)
7657         {
7658           char suffix;
7659
7660           if (prev_token.code == T_BYTE)
7661             suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX;
7662
7663           else if (prev_token.code == T_WORD)
7664             {
7665               if (current_templates->start->name[0] == 'l'
7666                   && current_templates->start->name[2] == 's'
7667                   && current_templates->start->name[3] == 0)
7668                 suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX; /* so it will cause an error */
7669               else if (intel_parser.got_a_float == 2)   /* "fi..." */
7670                 suffix = SHORT_MNEM_SUFFIX;
7671               else
7672                 suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
7673             }
7674
7675           else if (prev_token.code == T_DWORD)
7676             {
7677               if (current_templates->start->name[0] == 'l'
7678                   && current_templates->start->name[2] == 's'
7679                   && current_templates->start->name[3] == 0)
7680                 suffix = WORD_MNEM_SUFFIX;
7681               else if (flag_code == CODE_16BIT
7682                        && (current_templates->start->opcode_modifier.jump
7683                            || current_templates->start->opcode_modifier.jumpdword))
7684                 suffix = LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX;
7685               else if (intel_parser.got_a_float == 1)   /* "f..." */
7686                 suffix = SHORT_MNEM_SUFFIX;
7687               else
7688                 suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
7689             }
7690
7691           else if (prev_token.code == T_FWORD)
7692             {
7693               if (current_templates->start->name[0] == 'l'
7694                   && current_templates->start->name[2] == 's'
7695                   && current_templates->start->name[3] == 0)
7696                 suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
7697               else if (!intel_parser.got_a_float)
7698                 {
7699                   if (flag_code == CODE_16BIT)
7700                     add_prefix (DATA_PREFIX_OPCODE);
7701                   suffix = LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX;
7702                 }
7703               else
7704                 suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX; /* so it will cause an error */
7705             }
7706
7707           else if (prev_token.code == T_QWORD)
7708             {
7709               if (intel_parser.got_a_float == 1)        /* "f..." */
7710                 suffix = LONG_MNEM_SUFFIX;
7711               else
7712                 suffix = QWORD_MNEM_SUFFIX;
7713             }
7714
7715           else if (prev_token.code == T_TBYTE)
7716             {
7717               if (intel_parser.got_a_float == 1)
7718                 suffix = LONG_DOUBLE_MNEM_SUFFIX;
7719               else
7720                 suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX; /* so it will cause an error */
7721             }
7722
7723           else if (prev_token.code == T_XMMWORD)
7724             {
7725               /* XXX ignored for now, but accepted since gcc uses it */
7726               suffix = 0;
7727             }
7728
7729           else
7730             {
7731               as_bad (_("Unknown operand modifier `%s'"), prev_token.str);
7732               return 0;
7733             }
7734
7735           /* Operands for jump/call using 'ptr' notation denote absolute
7736              addresses.  */
7737           if (current_templates->start->opcode_modifier.jump
7738               || current_templates->start->opcode_modifier.jumpdword)
7739             i.types[this_operand].bitfield.jumpabsolute = 1;
7740
7741           if (current_templates->start->base_opcode == 0x8d /* lea */)
7742             ;
7743           else if (!i.suffix)
7744             i.suffix = suffix;
7745           else if (i.suffix != suffix)
7746             {
7747               as_bad (_("Conflicting operand modifiers"));
7748               return 0;
7749             }
7750
7751         }
7752
7753       /* e09'  : e10 e09'  */
7754       else if (cur_token.code == ':')
7755         {
7756           if (prev_token.code != T_REG)
7757             {
7758               /* While {call,jmp} SSSS:OOOO is MASM syntax only when SSSS is a
7759                  segment/group identifier (which we don't have), using comma
7760                  as the operand separator there is even less consistent, since
7761                  there all branches only have a single operand.  */
7762               if (this_operand != 0
7763                   || intel_parser.in_offset
7764                   || intel_parser.in_bracket
7765                   || (!current_templates->start->opcode_modifier.jump
7766                       && !current_templates->start->opcode_modifier.jumpdword
7767                       && !current_templates->start->opcode_modifier.jumpintersegment
7768                       && !current_templates->start->operand_types[0].bitfield.jumpabsolute))
7769                 return intel_match_token (T_NIL);
7770               /* Remember the start of the 2nd operand and terminate 1st
7771                  operand here.
7772                  XXX This isn't right, yet (when SSSS:OOOO is right operand of
7773                  another expression), but it gets at least the simplest case
7774                  (a plain number or symbol on the left side) right.  */
7775               intel_parser.next_operand = intel_parser.op_string;
7776               *--intel_parser.op_string = '\0';
7777               return intel_match_token (':');
7778             }
7779         }
7780
7781       /* e09'  Empty  */
7782       else
7783         break;
7784
7785       intel_match_token (cur_token.code);
7786
7787     }
7788
7789   if (in_offset)
7790     {
7791       --intel_parser.in_offset;
7792       if (nregs < 0)
7793         nregs = ~nregs;
7794       if (NUM_ADDRESS_REGS > nregs)
7795         {
7796           as_bad (_("Invalid operand to `OFFSET'"));
7797           return 0;
7798         }
7799       intel_parser.op_modifier |= 1 << T_OFFSET;
7800     }
7801
7802   if (nregs >= 0 && NUM_ADDRESS_REGS > nregs)
7803     i.base_reg = i386_regtab + REGNAM_AL + 3; /* bl is invalid as base */
7804   return 1;
7805 }
7806
7807 static int
7808 intel_bracket_expr (void)
7809 {
7810   int was_offset = intel_parser.op_modifier & (1 << T_OFFSET);
7811   const char *start = intel_parser.op_string;
7812   int len;
7813
7814   if (i.op[this_operand].regs)
7815     return intel_match_token (T_NIL);
7816
7817   intel_match_token ('[');
7818
7819   /* Mark as a memory operand only if it's not already known to be an
7820      offset expression.  If it's an offset expression, we need to keep
7821      the brace in.  */
7822   if (!intel_parser.in_offset)
7823     {
7824       ++intel_parser.in_bracket;
7825
7826       /* Operands for jump/call inside brackets denote absolute addresses.  */
7827       if (current_templates->start->opcode_modifier.jump
7828           || current_templates->start->opcode_modifier.jumpdword)
7829         i.types[this_operand].bitfield.jumpabsolute = 1;
7830
7831       /* Unfortunately gas always diverged from MASM in a respect that can't
7832          be easily fixed without risking to break code sequences likely to be
7833          encountered (the testsuite even check for this): MASM doesn't consider
7834          an expression inside brackets unconditionally as a memory reference.
7835          When that is e.g. a constant, an offset expression, or the sum of the
7836          two, this is still taken as a constant load. gas, however, always
7837          treated these as memory references. As a compromise, we'll try to make
7838          offset expressions inside brackets work the MASM way (since that's
7839          less likely to be found in real world code), but make constants alone
7840          continue to work the traditional gas way. In either case, issue a
7841          warning.  */
7842       intel_parser.op_modifier &= ~was_offset;
7843     }
7844   else
7845     strcat (intel_parser.disp, "[");
7846
7847   /* Add a '+' to the displacement string if necessary.  */
7848   if (*intel_parser.disp != '\0'
7849       && *(intel_parser.disp + strlen (intel_parser.disp) - 1) != '+')
7850     strcat (intel_parser.disp, "+");
7851
7852   if (intel_expr ()
7853       && (len = intel_parser.op_string - start - 1,
7854           intel_match_token (']')))
7855     {
7856       /* Preserve brackets when the operand is an offset expression.  */
7857       if (intel_parser.in_offset)
7858         strcat (intel_parser.disp, "]");
7859       else
7860         {
7861           --intel_parser.in_bracket;
7862           if (i.base_reg || i.index_reg)
7863             intel_parser.is_mem = 1;
7864           if (!intel_parser.is_mem)
7865             {
7866               if (!(intel_parser.op_modifier & (1 << T_OFFSET)))
7867                 /* Defer the warning until all of the operand was parsed.  */
7868                 intel_parser.is_mem = -1;
7869               else if (!quiet_warnings)
7870                 as_warn (_("`[%.*s]' taken to mean just `%.*s'"),
7871                          len, start, len, start);
7872             }
7873         }
7874       intel_parser.op_modifier |= was_offset;
7875
7876       return 1;
7877     }
7878   return 0;
7879 }
7880
7881 /* e10  e11 e10'
7882
7883    e10' [ expr ] e10'
7884         | Empty  */
7885 static int
7886 intel_e10 (void)
7887 {
7888   if (!intel_e11 ())
7889     return 0;
7890
7891   while (cur_token.code == '[')
7892     {
7893       if (!intel_bracket_expr ())
7894         return 0;
7895     }
7896
7897   return 1;
7898 }
7899
7900 /* e11  ( expr )
7901         | [ expr ]
7902         | BYTE
7903         | WORD
7904         | DWORD
7905         | FWORD
7906         | QWORD
7907         | TBYTE
7908         | OWORD
7909         | XMMWORD
7910         | $
7911         | .
7912         | register
7913         | id
7914         | constant  */
7915 static int
7916 intel_e11 (void)
7917 {
7918   switch (cur_token.code)
7919     {
7920     /* e11  ( expr ) */
7921     case '(':
7922       intel_match_token ('(');
7923       strcat (intel_parser.disp, "(");
7924
7925       if (intel_expr () && intel_match_token (')'))
7926         {
7927           strcat (intel_parser.disp, ")");
7928           return 1;
7929         }
7930       return 0;
7931
7932     /* e11  [ expr ] */
7933     case '[':
7934       return intel_bracket_expr ();
7935
7936     /* e11  $
7937             | .  */
7938     case '.':
7939       strcat (intel_parser.disp, cur_token.str);
7940       intel_match_token (cur_token.code);
7941
7942       /* Mark as a memory operand only if it's not already known to be an
7943          offset expression.  */
7944       if (!intel_parser.in_offset)
7945         intel_parser.is_mem = 1;
7946
7947       return 1;
7948
7949     /* e11  register  */
7950     case T_REG:
7951       {
7952         const reg_entry *reg = intel_parser.reg = cur_token.reg;
7953
7954         intel_match_token (T_REG);
7955
7956         /* Check for segment change.  */
7957         if (cur_token.code == ':')
7958           {
7959             if (!reg->reg_type.bitfield.sreg2
7960                 && !reg->reg_type.bitfield.sreg3)
7961               {
7962                 as_bad (_("`%s' is not a valid segment register"),
7963                         reg->reg_name);
7964                 return 0;
7965               }
7966             else if (i.seg[i.mem_operands])
7967               as_warn (_("Extra segment override ignored"));
7968             else
7969               {
7970                 if (!intel_parser.in_offset)
7971                   intel_parser.is_mem = 1;
7972                 switch (reg->reg_num)
7973                   {
7974                   case 0:
7975                     i.seg[i.mem_operands] = &es;
7976                     break;
7977                   case 1:
7978                     i.seg[i.mem_operands] = &cs;
7979                     break;
7980                   case 2:
7981                     i.seg[i.mem_operands] = &ss;
7982                     break;
7983                   case 3:
7984                     i.seg[i.mem_operands] = &ds;
7985                     break;
7986                   case 4:
7987                     i.seg[i.mem_operands] = &fs;
7988                     break;
7989                   case 5:
7990                     i.seg[i.mem_operands] = &gs;
7991                     break;
7992                   }
7993               }
7994           }
7995
7996         /* Not a segment register. Check for register scaling.  */
7997         else if (cur_token.code == '*')
7998           {
7999             if (!intel_parser.in_bracket)
8000               {
8001                 as_bad (_("Register scaling only allowed in memory operands"));
8002                 return 0;
8003               }
8004
8005             if (reg->reg_type.bitfield.reg16) /* Disallow things like [si*1]. */
8006               reg = i386_regtab + REGNAM_AX + 4; /* sp is invalid as index */
8007             else if (i.index_reg)
8008               reg = i386_regtab + REGNAM_EAX + 4; /* esp is invalid as index */
8009
8010             /* What follows must be a valid scale.  */
8011             intel_match_token ('*');
8012             i.index_reg = reg;
8013             i.types[this_operand].bitfield.baseindex = 1;
8014
8015             /* Set the scale after setting the register (otherwise,
8016                i386_scale will complain)  */
8017             if (cur_token.code == '+' || cur_token.code == '-')
8018               {
8019                 char *str, sign = cur_token.code;
8020                 intel_match_token (cur_token.code);
8021                 if (cur_token.code != T_CONST)
8022                   {
8023                     as_bad (_("Syntax error: Expecting a constant, got `%s'"),
8024                             cur_token.str);
8025                     return 0;
8026                   }
8027                 str = (char *) xmalloc (strlen (cur_token.str) + 2);
8028                 strcpy (str + 1, cur_token.str);
8029                 *str = sign;
8030                 if (!i386_scale (str))
8031                   return 0;
8032                 free (str);
8033               }
8034             else if (!i386_scale (cur_token.str))
8035               return 0;
8036             intel_match_token (cur_token.code);
8037           }
8038
8039         /* No scaling. If this is a memory operand, the register is either a
8040            base register (first occurrence) or an index register (second
8041            occurrence).  */
8042         else if (intel_parser.in_bracket)
8043           {
8044
8045             if (!i.base_reg)
8046               i.base_reg = reg;
8047             else if (!i.index_reg)
8048               i.index_reg = reg;
8049             else
8050               {
8051                 as_bad (_("Too many register references in memory operand"));
8052                 return 0;
8053               }
8054
8055             i.types[this_operand].bitfield.baseindex = 1;
8056           }
8057
8058         /* It's neither base nor index.  */
8059         else if (!intel_parser.in_offset && !intel_parser.is_mem)
8060           {
8061             i386_operand_type temp = reg->reg_type;
8062             temp.bitfield.baseindex = 0;
8063             i.types[this_operand] = operand_type_or (i.types[this_operand],
8064                                                      temp);
8065             i.op[this_operand].regs = reg;
8066             i.reg_operands++;
8067           }
8068         else
8069           {
8070             as_bad (_("Invalid use of register"));
8071             return 0;
8072           }
8073
8074         /* Since registers are not part of the displacement string (except
8075            when we're parsing offset operands), we may need to remove any
8076            preceding '+' from the displacement string.  */
8077         if (*intel_parser.disp != '\0'
8078             && !intel_parser.in_offset)
8079           {
8080             char *s = intel_parser.disp;
8081             s += strlen (s) - 1;
8082             if (*s == '+')
8083               *s = '\0';
8084           }
8085
8086         return 1;
8087       }
8088
8089     /* e11  BYTE
8090             | WORD
8091             | DWORD
8092             | FWORD
8093             | QWORD
8094             | TBYTE
8095             | OWORD
8096             | XMMWORD  */
8097     case T_BYTE:
8098     case T_WORD:
8099     case T_DWORD:
8100     case T_FWORD:
8101     case T_QWORD:
8102     case T_TBYTE:
8103     case T_XMMWORD:
8104       intel_match_token (cur_token.code);
8105
8106       if (cur_token.code == T_PTR)
8107         return 1;
8108
8109       /* It must have been an identifier.  */
8110       intel_putback_token ();
8111       cur_token.code = T_ID;
8112       /* FALLTHRU */
8113
8114     /* e11  id
8115             | constant  */
8116     case T_ID:
8117       if (!intel_parser.in_offset && intel_parser.is_mem <= 0)
8118         {
8119           symbolS *symbolP;
8120
8121           /* The identifier represents a memory reference only if it's not
8122              preceded by an offset modifier and if it's not an equate.  */
8123           symbolP = symbol_find(cur_token.str);
8124           if (!symbolP || S_GET_SEGMENT(symbolP) != absolute_section)
8125             intel_parser.is_mem = 1;
8126         }
8127         /* FALLTHRU */
8128
8129     case T_CONST:
8130     case '-':
8131     case '+':
8132       {
8133         char *save_str, sign = 0;
8134
8135         /* Allow constants that start with `+' or `-'.  */
8136         if (cur_token.code == '-' || cur_token.code == '+')
8137           {
8138             sign = cur_token.code;
8139             intel_match_token (cur_token.code);
8140             if (cur_token.code != T_CONST)
8141               {
8142                 as_bad (_("Syntax error: Expecting a constant, got `%s'"),
8143                         cur_token.str);
8144                 return 0;
8145               }
8146           }
8147
8148         save_str = (char *) xmalloc (strlen (cur_token.str) + 2);
8149         strcpy (save_str + !!sign, cur_token.str);
8150         if (sign)
8151           *save_str = sign;
8152
8153         /* Get the next token to check for register scaling.  */
8154         intel_match_token (cur_token.code);
8155
8156         /* Check if this constant is a scaling factor for an
8157            index register.  */
8158         if (cur_token.code == '*')
8159           {
8160             if (intel_match_token ('*') && cur_token.code == T_REG)
8161               {
8162                 const reg_entry *reg = cur_token.reg;
8163
8164                 if (!intel_parser.in_bracket)
8165                   {
8166                     as_bad (_("Register scaling only allowed "
8167                               "in memory operands"));
8168                     return 0;
8169                   }
8170
8171                  /* Disallow things like [1*si].
8172                     sp and esp are invalid as index.  */
8173                 if (reg->reg_type.bitfield.reg16)
8174                   reg = i386_regtab + REGNAM_AX + 4;
8175                 else if (i.index_reg)
8176                   reg = i386_regtab + REGNAM_EAX + 4;
8177
8178                 /* The constant is followed by `* reg', so it must be
8179                    a valid scale.  */
8180                 i.index_reg = reg;
8181                 i.types[this_operand].bitfield.baseindex = 1;
8182
8183                 /* Set the scale after setting the register (otherwise,
8184                    i386_scale will complain)  */
8185                 if (!i386_scale (save_str))
8186                   return 0;
8187                 intel_match_token (T_REG);
8188
8189                 /* Since registers are not part of the displacement
8190                    string, we may need to remove any preceding '+' from
8191                    the displacement string.  */
8192                 if (*intel_parser.disp != '\0')
8193                   {
8194                     char *s = intel_parser.disp;
8195                     s += strlen (s) - 1;
8196                     if (*s == '+')
8197                       *s = '\0';
8198                   }
8199
8200                 free (save_str);
8201
8202                 return 1;
8203               }
8204
8205             /* The constant was not used for register scaling. Since we have
8206                already consumed the token following `*' we now need to put it
8207                back in the stream.  */
8208             intel_putback_token ();
8209           }
8210
8211         /* Add the constant to the displacement string.  */
8212         strcat (intel_parser.disp, save_str);
8213         free (save_str);
8214
8215         return 1;
8216       }
8217     }
8218
8219   as_bad (_("Unrecognized token '%s'"), cur_token.str);
8220   return 0;
8221 }
8222
8223 /* Match the given token against cur_token. If they match, read the next
8224    token from the operand string.  */
8225 static int
8226 intel_match_token (int code)
8227 {
8228   if (cur_token.code == code)
8229     {
8230       intel_get_token ();
8231       return 1;
8232     }
8233   else
8234     {
8235       as_bad (_("Unexpected token `%s'"), cur_token.str);
8236       return 0;
8237     }
8238 }
8239
8240 /* Read a new token from intel_parser.op_string and store it in cur_token.  */
8241 static void
8242 intel_get_token (void)
8243 {
8244   char *end_op;
8245   const reg_entry *reg;
8246   struct intel_token new_token;
8247
8248   new_token.code = T_NIL;
8249   new_token.reg = NULL;
8250   new_token.str = NULL;
8251
8252   /* Free the memory allocated to the previous token and move
8253      cur_token to prev_token.  */
8254   if (prev_token.str)
8255     free (prev_token.str);
8256
8257   prev_token = cur_token;
8258
8259   /* Skip whitespace.  */
8260   while (is_space_char (*intel_parser.op_string))
8261     intel_parser.op_string++;
8262
8263   /* Return an empty token if we find nothing else on the line.  */
8264   if (*intel_parser.op_string == '\0')
8265     {
8266       cur_token = new_token;
8267       return;
8268     }
8269
8270   /* The new token cannot be larger than the remainder of the operand
8271      string.  */
8272   new_token.str = (char *) xmalloc (strlen (intel_parser.op_string) + 1);
8273   new_token.str[0] = '\0';
8274
8275   if (strchr ("0123456789", *intel_parser.op_string))
8276     {
8277       char *p = new_token.str;
8278       char *q = intel_parser.op_string;
8279       new_token.code = T_CONST;
8280
8281       /* Allow any kind of identifier char to encompass floating point and
8282          hexadecimal numbers.  */
8283       while (is_identifier_char (*q))
8284         *p++ = *q++;
8285       *p = '\0';
8286
8287       /* Recognize special symbol names [0-9][bf].  */
8288       if (strlen (intel_parser.op_string) == 2
8289           && (intel_parser.op_string[1] == 'b'
8290               || intel_parser.op_string[1] == 'f'))
8291         new_token.code = T_ID;
8292     }
8293
8294   else if ((reg = parse_register (intel_parser.op_string, &end_op)) != NULL)
8295     {
8296       size_t len = end_op - intel_parser.op_string;
8297
8298       new_token.code = T_REG;
8299       new_token.reg = reg;
8300
8301       memcpy (new_token.str, intel_parser.op_string, len);
8302       new_token.str[len] = '\0';
8303     }
8304
8305   else if (is_identifier_char (*intel_parser.op_string))
8306     {
8307       char *p = new_token.str;
8308       char *q = intel_parser.op_string;
8309
8310       /* A '.' or '$' followed by an identifier char is an identifier.
8311          Otherwise, it's operator '.' followed by an expression.  */
8312       if ((*q == '.' || *q == '$') && !is_identifier_char (*(q + 1)))
8313         {
8314           new_token.code = '.';
8315           new_token.str[0] = '.';
8316           new_token.str[1] = '\0';
8317         }
8318       else
8319         {
8320           while (is_identifier_char (*q) || *q == '@')
8321             *p++ = *q++;
8322           *p = '\0';
8323
8324           if (strcasecmp (new_token.str, "NOT") == 0)
8325             new_token.code = '~';
8326
8327           else if (strcasecmp (new_token.str, "MOD") == 0)
8328             new_token.code = '%';
8329
8330           else if (strcasecmp (new_token.str, "AND") == 0)
8331             new_token.code = '&';
8332
8333           else if (strcasecmp (new_token.str, "OR") == 0)
8334             new_token.code = '|';
8335
8336           else if (strcasecmp (new_token.str, "XOR") == 0)
8337             new_token.code = '^';
8338
8339           else if (strcasecmp (new_token.str, "SHL") == 0)
8340             new_token.code = T_SHL;
8341
8342           else if (strcasecmp (new_token.str, "SHR") == 0)
8343             new_token.code = T_SHR;
8344
8345           else if (strcasecmp (new_token.str, "BYTE") == 0)
8346             new_token.code = T_BYTE;
8347
8348           else if (strcasecmp (new_token.str, "WORD") == 0)
8349             new_token.code = T_WORD;
8350
8351           else if (strcasecmp (new_token.str, "DWORD") == 0)
8352             new_token.code = T_DWORD;
8353
8354           else if (strcasecmp (new_token.str, "FWORD") == 0)
8355             new_token.code = T_FWORD;
8356
8357           else if (strcasecmp (new_token.str, "QWORD") == 0)
8358             new_token.code = T_QWORD;
8359
8360           else if (strcasecmp (new_token.str, "TBYTE") == 0
8361                    /* XXX remove (gcc still uses it) */
8362                    || strcasecmp (new_token.str, "XWORD") == 0)
8363             new_token.code = T_TBYTE;
8364
8365           else if (strcasecmp (new_token.str, "XMMWORD") == 0
8366                    || strcasecmp (new_token.str, "OWORD") == 0)
8367             new_token.code = T_XMMWORD;
8368
8369           else if (strcasecmp (new_token.str, "PTR") == 0)
8370             new_token.code = T_PTR;
8371
8372           else if (strcasecmp (new_token.str, "SHORT") == 0)
8373             new_token.code = T_SHORT;
8374
8375           else if (strcasecmp (new_token.str, "OFFSET") == 0)
8376             {
8377               new_token.code = T_OFFSET;
8378
8379               /* ??? This is not mentioned in the MASM grammar but gcc
8380                      makes use of it with -mintel-syntax.  OFFSET may be
8381                      followed by FLAT:  */
8382               if (strncasecmp (q, " FLAT:", 6) == 0)
8383                 strcat (new_token.str, " FLAT:");
8384             }
8385
8386           /* ??? This is not mentioned in the MASM grammar.  */
8387           else if (strcasecmp (new_token.str, "FLAT") == 0)
8388             {
8389               new_token.code = T_OFFSET;
8390               if (*q == ':')
8391                 strcat (new_token.str, ":");
8392               else
8393                 as_bad (_("`:' expected"));
8394             }
8395
8396           else
8397             new_token.code = T_ID;
8398         }
8399     }
8400
8401   else if (strchr ("+-/*%|&^:[]()~", *intel_parser.op_string))
8402     {
8403       new_token.code = *intel_parser.op_string;
8404       new_token.str[0] = *intel_parser.op_string;
8405       new_token.str[1] = '\0';
8406     }
8407
8408   else if (strchr ("<>", *intel_parser.op_string)
8409            && *intel_parser.op_string == *(intel_parser.op_string + 1))
8410     {
8411       new_token.code = *intel_parser.op_string == '<' ? T_SHL : T_SHR;
8412       new_token.str[0] = *intel_parser.op_string;
8413       new_token.str[1] = *intel_parser.op_string;
8414       new_token.str[2] = '\0';
8415     }
8416
8417   else
8418     as_bad (_("Unrecognized token `%s'"), intel_parser.op_string);
8419
8420   intel_parser.op_string += strlen (new_token.str);
8421   cur_token = new_token;
8422 }
8423
8424 /* Put cur_token back into the token stream and make cur_token point to
8425    prev_token.  */
8426 static void
8427 intel_putback_token (void)
8428 {
8429   if (cur_token.code != T_NIL)
8430     {
8431       intel_parser.op_string -= strlen (cur_token.str);
8432       free (cur_token.str);
8433     }
8434   cur_token = prev_token;
8435
8436   /* Forget prev_token.  */
8437   prev_token.code = T_NIL;
8438   prev_token.reg = NULL;
8439   prev_token.str = NULL;
8440 }
8441
8442 int
8443 tc_x86_regname_to_dw2regnum (char *regname)
8444 {
8445   unsigned int regnum;
8446   unsigned int regnames_count;
8447   static const char *const regnames_32[] =
8448     {
8449       "eax", "ecx", "edx", "ebx",
8450       "esp", "ebp", "esi", "edi",
8451       "eip", "eflags", NULL,
8452       "st0", "st1", "st2", "st3",
8453       "st4", "st5", "st6", "st7",
8454       NULL, NULL,
8455       "xmm0", "xmm1", "xmm2", "xmm3",
8456       "xmm4", "xmm5", "xmm6", "xmm7",
8457       "mm0", "mm1", "mm2", "mm3",
8458       "mm4", "mm5", "mm6", "mm7",
8459       "fcw", "fsw", "mxcsr",
8460       "es", "cs", "ss", "ds", "fs", "gs", NULL, NULL,
8461       "tr", "ldtr"
8462     };
8463   static const char *const regnames_64[] =
8464     {
8465       "rax", "rdx", "rcx", "rbx",
8466       "rsi", "rdi", "rbp", "rsp",
8467       "r8",  "r9",  "r10", "r11",
8468       "r12", "r13", "r14", "r15",
8469       "rip",
8470       "xmm0",  "xmm1",  "xmm2",  "xmm3",
8471       "xmm4",  "xmm5",  "xmm6",  "xmm7",
8472       "xmm8",  "xmm9",  "xmm10", "xmm11",
8473       "xmm12", "xmm13", "xmm14", "xmm15",
8474       "st0", "st1", "st2", "st3",
8475       "st4", "st5", "st6", "st7",
8476       "mm0", "mm1", "mm2", "mm3",
8477       "mm4", "mm5", "mm6", "mm7",
8478       "rflags",
8479       "es", "cs", "ss", "ds", "fs", "gs", NULL, NULL,
8480       "fs.base", "gs.base", NULL, NULL,
8481       "tr", "ldtr",
8482       "mxcsr", "fcw", "fsw"
8483     };
8484   const char *const *regnames;
8485
8486   if (flag_code == CODE_64BIT)
8487     {
8488       regnames = regnames_64;
8489       regnames_count = ARRAY_SIZE (regnames_64);
8490     }
8491   else
8492     {
8493       regnames = regnames_32;
8494       regnames_count = ARRAY_SIZE (regnames_32);
8495     }
8496
8497   for (regnum = 0; regnum < regnames_count; regnum++)
8498     if (regnames[regnum] != NULL
8499         && strcmp (regname, regnames[regnum]) == 0)
8500       return regnum;
8501
8502   return -1;
8503 }
8504
8505 void
8506 tc_x86_frame_initial_instructions (void)
8507 {
8508   static unsigned int sp_regno;
8509
8510   if (!sp_regno)
8511     sp_regno = tc_x86_regname_to_dw2regnum (flag_code == CODE_64BIT
8512                                             ? "rsp" : "esp");
8513
8514   cfi_add_CFA_def_cfa (sp_regno, -x86_cie_data_alignment);
8515   cfi_add_CFA_offset (x86_dwarf2_return_column, x86_cie_data_alignment);
8516 }
8517
8518 int
8519 i386_elf_section_type (const char *str, size_t len)
8520 {
8521   if (flag_code == CODE_64BIT
8522       && len == sizeof ("unwind") - 1
8523       && strncmp (str, "unwind", 6) == 0)
8524     return SHT_X86_64_UNWIND;
8525
8526   return -1;
8527 }
8528
8529 #ifdef TE_PE
8530 void
8531 tc_pe_dwarf2_emit_offset (symbolS *symbol, unsigned int size)
8532 {
8533   expressionS expr;
8534
8535   expr.X_op = O_secrel;
8536   expr.X_add_symbol = symbol;
8537   expr.X_add_number = 0;
8538   emit_expr (&expr, size);
8539 }
8540 #endif
8541
8542 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
8543 /* For ELF on x86-64, add support for SHF_X86_64_LARGE.  */
8544
8545 int
8546 x86_64_section_letter (int letter, char **ptr_msg)
8547 {
8548   if (flag_code == CODE_64BIT)
8549     {
8550       if (letter == 'l')
8551         return SHF_X86_64_LARGE;
8552
8553       *ptr_msg = _("Bad .section directive: want a,l,w,x,M,S,G,T in string");
8554     }
8555   else
8556     *ptr_msg = _("Bad .section directive: want a,w,x,M,S,G,T in string");
8557   return -1;
8558 }
8559
8560 int
8561 x86_64_section_word (char *str, size_t len)
8562 {
8563   if (len == 5 && flag_code == CODE_64BIT && CONST_STRNEQ (str, "large"))
8564     return SHF_X86_64_LARGE;
8565
8566   return -1;
8567 }
8568
8569 static void
8570 handle_large_common (int small ATTRIBUTE_UNUSED)
8571 {
8572   if (flag_code != CODE_64BIT)
8573     {
8574       s_comm_internal (0, elf_common_parse);
8575       as_warn (_(".largecomm supported only in 64bit mode, producing .comm"));
8576     }
8577   else
8578     {
8579       static segT lbss_section;
8580       asection *saved_com_section_ptr = elf_com_section_ptr;
8581       asection *saved_bss_section = bss_section;
8582
8583       if (lbss_section == NULL)
8584         {
8585           flagword applicable;
8586           segT seg = now_seg;
8587           subsegT subseg = now_subseg;
8588
8589           /* The .lbss section is for local .largecomm symbols.  */
8590           lbss_section = subseg_new (".lbss", 0);
8591           applicable = bfd_applicable_section_flags (stdoutput);
8592           bfd_set_section_flags (stdoutput, lbss_section,
8593                                  applicable & SEC_ALLOC);
8594           seg_info (lbss_section)->bss = 1;
8595
8596           subseg_set (seg, subseg);
8597         }
8598
8599       elf_com_section_ptr = &_bfd_elf_large_com_section;
8600       bss_section = lbss_section;
8601
8602       s_comm_internal (0, elf_common_parse);
8603
8604       elf_com_section_ptr = saved_com_section_ptr;
8605       bss_section = saved_bss_section;
8606     }
8607 }
8608 #endif /* OBJ_ELF || OBJ_MAYBE_ELF */