Add support for m32rx.
[external/binutils.git] / gas / config / tc-m32r.c
1 /* tc-m32r.c -- Assembler for the Mitsubishi M32R.
2    Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999 Free Software Foundation.
3
4    This file is part of GAS, the GNU Assembler.
5
6    GAS is free software; you can redistribute it and/or modify
7    it under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9    any later version.
10
11    GAS is distributed in the hope that it will be useful,
12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14    GNU General Public License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    along with GAS; see the file COPYING.  If not, write to
18    the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
19    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21 #include <stdio.h>
22 #include <ctype.h>
23 #include "as.h"
24 #include "subsegs.h"     
25 #include "symcat.h"
26 #include "opcodes/m32r-desc.h"
27 #include "opcodes/m32r-opc.h"
28 #include "cgen.h"
29
30 /* Linked list of symbols that are debugging symbols to be defined as the
31    beginning of the current instruction.  */
32 typedef struct sym_link
33 {
34   struct sym_link *next;
35   symbolS         *symbol;
36 } sym_linkS;
37
38 static sym_linkS *debug_sym_link = (sym_linkS *)0;
39   
40 /* Structure to hold all of the different components describing
41    an individual instruction.  */
42 typedef struct
43 {
44   const CGEN_INSN *     insn;
45   const CGEN_INSN *     orig_insn;
46   CGEN_FIELDS           fields;
47 #if CGEN_INT_INSN_P
48   CGEN_INSN_INT         buffer [1];
49 #define INSN_VALUE(buf) (*(buf))
50 #else
51   unsigned char         buffer [CGEN_MAX_INSN_SIZE];
52 #define INSN_VALUE(buf) (buf)
53 #endif
54   char *                addr;
55   fragS *               frag;
56   int                   num_fixups;
57   fixS *                fixups [GAS_CGEN_MAX_FIXUPS];
58   int                   indices [MAX_OPERAND_INSTANCES];
59   sym_linkS             *debug_sym_link;
60 }
61 m32r_insn;
62
63 /* prev_insn.insn is non-null if last insn was a 16 bit insn on a 32 bit
64    boundary (i.e. was the first of two 16 bit insns).  */
65 static m32r_insn        prev_insn;
66
67 /* Non-zero if we've seen a relaxable insn since the last 32 bit
68    alignment request.  */
69 static int seen_relaxable_p = 0;
70
71 /* Non-zero if -relax specified, in which case sufficient relocs are output
72    for the linker to do relaxing.
73    We do simple forms of relaxing internally, but they are always done.
74    This flag does not apply to them.  */
75 static int m32r_relax;
76
77 #if 0 /* not supported yet */
78 /* If non-NULL, pointer to cpu description file to read.
79    This allows runtime additions to the assembler.  */
80 static const char * m32r_cpu_desc;
81 #endif
82
83 /* Non-zero if warn when a high/shigh reloc has no matching low reloc.
84    Each high/shigh reloc must be paired with it's low cousin in order to
85    properly calculate the addend in a relocatable link (since there is a
86    potential carry from the low to the high/shigh).
87    This option is off by default though for user-written assembler code it
88    might make sense to make the default be on (i.e. have gcc pass a flag
89    to turn it off).  This warning must not be on for GCC created code as
90    optimization may delete the low but not the high/shigh (at least we
91    shouldn't assume or require it to).  */
92 static int warn_unmatched_high = 0;
93
94 /* Non-zero if -m32rx has been specified, in which case support for the
95    extended M32RX instruction set should be enabled.  */
96 static int enable_m32rx = 0;
97
98 /* Non-zero if -m32rx -hidden has been specified, in which case support for
99    the special M32RX instruction set should be enabled.  */
100 static int enable_special = 0;
101
102 /* Non-zero if the programmer should be warned when an explicit parallel
103    instruction might have constraint violations.  */
104 static int warn_explicit_parallel_conflicts = 1;
105
106 /* Non-zero if insns can be made parallel.  */
107 static int optimize;
108
109 /* stuff for .scomm symbols.  */
110 static segT     sbss_section;
111 static asection scom_section;
112 static asymbol  scom_symbol;
113
114 const char comment_chars[]        = ";";
115 const char line_comment_chars[]   = "#";
116 const char line_separator_chars[] = "";
117 const char EXP_CHARS[]            = "eE";
118 const char FLT_CHARS[]            = "dD";
119
120 /* Relocations against symbols are done in two
121    parts, with a HI relocation and a LO relocation.  Each relocation
122    has only 16 bits of space to store an addend.  This means that in
123    order for the linker to handle carries correctly, it must be able
124    to locate both the HI and the LO relocation.  This means that the
125    relocations must appear in order in the relocation table.
126
127    In order to implement this, we keep track of each unmatched HI
128    relocation.  We then sort them so that they immediately precede the
129    corresponding LO relocation. */
130
131 struct m32r_hi_fixup
132 {
133   struct m32r_hi_fixup * next;  /* Next HI fixup.  */
134   fixS *                 fixp;  /* This fixup.  */
135   segT                   seg;   /* The section this fixup is in.  */
136
137 };
138
139 /* The list of unmatched HI relocs.  */
140
141 static struct m32r_hi_fixup * m32r_hi_fixup_list;
142
143 \f
144 static void
145 allow_m32rx (on)
146      int on;
147 {
148   enable_m32rx = on;
149
150   if (stdoutput != NULL)
151     bfd_set_arch_mach (stdoutput, TARGET_ARCH,
152                        enable_m32rx ? bfd_mach_m32rx : bfd_mach_m32r);
153 }
154 \f
155 #define M32R_SHORTOPTS "O"
156 const char * md_shortopts = M32R_SHORTOPTS;
157
158 struct option md_longopts[] =
159 {
160 #define OPTION_M32RX    (OPTION_MD_BASE)
161   {"m32rx", no_argument, NULL, OPTION_M32RX},
162 #define OPTION_WARN_PARALLEL    (OPTION_MD_BASE + 1)
163   {"warn-explicit-parallel-conflicts", no_argument, NULL, OPTION_WARN_PARALLEL},
164   {"Wp", no_argument, NULL, OPTION_WARN_PARALLEL},
165 #define OPTION_NO_WARN_PARALLEL (OPTION_MD_BASE + 2)
166   {"no-warn-explicit-parallel-conflicts", no_argument, NULL, OPTION_NO_WARN_PARALLEL},
167   {"Wnp", no_argument, NULL, OPTION_NO_WARN_PARALLEL},
168 #define OPTION_SPECIAL  (OPTION_MD_BASE + 3)
169   {"hidden", no_argument, NULL, OPTION_SPECIAL},
170
171   /* Sigh.  I guess all warnings must now have both variants.  */
172 #define OPTION_WARN_UNMATCHED (OPTION_MD_BASE + 4)
173   {"warn-unmatched-high", no_argument, NULL, OPTION_WARN_UNMATCHED},
174   {"Wuh", no_argument, NULL, OPTION_WARN_UNMATCHED},
175 #define OPTION_NO_WARN_UNMATCHED (OPTION_MD_BASE + 5)
176   {"no-warn-unmatched-high", no_argument, NULL, OPTION_NO_WARN_UNMATCHED},
177   {"Wnuh", no_argument, NULL, OPTION_NO_WARN_UNMATCHED},
178
179 #if 0 /* not supported yet */
180 #define OPTION_RELAX  (OPTION_MD_BASE + 6)
181   {"relax", no_argument, NULL, OPTION_RELAX},
182 #define OPTION_CPU_DESC (OPTION_MD_BASE + 7)
183   {"cpu-desc", required_argument, NULL, OPTION_CPU_DESC},
184 #endif
185   {NULL, no_argument, NULL, 0}
186 };
187 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
188
189 int
190 md_parse_option (c, arg)
191      int    c;
192      char * arg;
193 {
194   switch (c)
195     {
196     case 'O':
197       optimize = 1;
198       break;
199
200     case OPTION_M32RX:
201       allow_m32rx (1);
202       break;
203       
204     case OPTION_WARN_PARALLEL:
205       warn_explicit_parallel_conflicts = 1;
206       break;
207       
208     case OPTION_NO_WARN_PARALLEL:
209       warn_explicit_parallel_conflicts = 0;
210       break;
211
212     case OPTION_SPECIAL:
213       if (enable_m32rx)
214         enable_special = 1;
215       else
216         {
217           /* Pretend that we do not recognise this option.  */
218           as_bad (_("Unrecognised option: -hidden"));
219           return 0;
220         }
221       break;
222
223     case OPTION_WARN_UNMATCHED:
224       warn_unmatched_high = 1;
225       break;
226
227     case OPTION_NO_WARN_UNMATCHED:
228       warn_unmatched_high = 0;
229       break;
230       
231 #if 0 /* not supported yet */
232     case OPTION_RELAX:
233       m32r_relax = 1;
234       break;
235     case OPTION_CPU_DESC:
236       m32r_cpu_desc = arg;
237       break;
238 #endif
239
240     default:
241       return 0;
242     }
243   
244   return 1;
245 }
246
247 void
248 md_show_usage (stream)
249   FILE * stream;
250 {
251   fprintf (stream, _(" M32R specific command line options:\n"));
252
253   fprintf (stream, _("\
254   -m32rx                  support the extended m32rx instruction set\n"));
255   fprintf (stream, _("\
256   -O                      try to combine instructions in parallel\n"));
257
258   fprintf (stream, _("\
259   -warn-explicit-parallel-conflicts     warn when parallel instructions\n"));
260   fprintf (stream, _("\
261                                          violate contraints\n"));
262   fprintf (stream, _("\
263   -no-warn-explicit-parallel-conflicts  do not warn when parallel\n"));
264   fprintf (stream, _("\
265                                          instructions violate contraints\n"));
266   fprintf (stream, _("\
267   -Wp                     synonym for -warn-explicit-parallel-conflicts\n"));
268   fprintf (stream, _("\
269   -Wnp                    synonym for -no-warn-explicit-parallel-conflicts\n"));
270
271   fprintf (stream, _("\
272   -warn-unmatched-high    warn when an (s)high reloc has no matching low reloc\n"));
273   fprintf (stream, _("\
274   -no-warn-unmatched-high do not warn about missing low relocs\n"));
275   fprintf (stream, _("\
276   -Wuh                    synonym for -warn-unmatched-high\n"));
277   fprintf (stream, _("\
278   -Wnuh                   synonym for -no-warn-unmatched-high\n"));
279
280 #if 0
281   fprintf (stream, _("\
282   -relax                 create linker relaxable code\n"));
283   fprintf (stream, _("\
284   -cpu-desc              provide runtime cpu description file\n"));
285 #endif
286
287
288 static void fill_insn PARAMS ((int));
289 static void m32r_scomm PARAMS ((int));
290 static void debug_sym PARAMS ((int));
291 static void expand_debug_syms PARAMS ((sym_linkS *, int));
292
293 /* Set by md_assemble for use by m32r_fill_insn.  */
294 static subsegT prev_subseg;
295 static segT prev_seg;
296
297 /* The target specific pseudo-ops which we support.  */
298 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
299 {
300   { "word",     cons,           4 },
301   { "fillinsn", fill_insn,      0 },
302   { "scomm",    m32r_scomm,     0 },
303   { "debugsym", debug_sym,      0 },
304   /* Not documented as so far there is no need for them.... */  
305   { "m32r",     allow_m32rx,    0 },
306   { "m32rx",    allow_m32rx,    1 },
307   { NULL, NULL, 0 }
308 };
309
310 /* FIXME: Should be machine generated.  */
311 #define NOP_INSN 0x7000
312 #define PAR_NOP_INSN 0xf000 /* can only be used in 2nd slot */
313
314 /* When we align the .text section, insert the correct NOP pattern.
315    N is the power of 2 alignment.  LEN is the length of pattern FILL.
316    MAX is the maximum number of characters to skip when doing the alignment,
317    or 0 if there is no maximum.  */
318
319 int
320 m32r_do_align (n, fill, len, max)
321      int          n;
322      const char * fill;
323      int          len;
324      int          max;
325 {
326   /* Only do this if the fill pattern wasn't specified.  */
327   if (fill == NULL
328       && subseg_text_p (now_seg)
329       /* Only do this special handling if aligning to at least a
330          4 byte boundary.  */
331       && n > 1
332      /* Only do this special handling if we're allowed to emit at
333          least two bytes.  */
334       && (max == 0 || max > 1))
335     {
336       static const unsigned char nop_pattern[] = { 0xf0, 0x00 };
337
338 #if 0
339       /* First align to a 2 byte boundary, in case there is an odd .byte.  */
340       /* FIXME: How much memory will cause gas to use when assembling a big
341          program?  Perhaps we can avoid the frag_align call?  */
342       frag_align (1, 0, 0);
343 #endif
344       /* Next align to a 4 byte boundary (we know n >= 2) using a parallel
345          nop.  */
346       frag_align_pattern (2, nop_pattern, sizeof nop_pattern, 0);
347       /* If doing larger alignments use a repeating sequence of appropriate
348          nops.  */
349       if (n > 2)
350         {
351           static const unsigned char multi_nop_pattern[] =
352           { 0x70, 0x00, 0xf0, 0x00 };
353           frag_align_pattern (n, multi_nop_pattern, sizeof multi_nop_pattern,
354                               max ? max - 2 : 0);
355         }
356       
357       prev_insn.insn = NULL;
358       return 1;
359     }
360
361   return 0;
362 }
363
364 /* If the last instruction was the first of 2 16 bit insns,
365    output a nop to move the PC to a 32 bit boundary.
366
367    This is done via an alignment specification since branch relaxing
368    may make it unnecessary.
369
370    Internally, we need to output one of these each time a 32 bit insn is
371    seen after an insn that is relaxable.  */
372
373 static void
374 fill_insn (ignore)
375      int ignore;
376 {
377   (void) m32r_do_align (2, NULL, 0, 0);
378   prev_insn.insn = NULL;
379   seen_relaxable_p = 0;
380 }
381
382 /* Record the symbol so that when we output the insn, we can create
383    a symbol that is at the start of the instruction.  This is used
384    to emit the label for the start of a breakpoint without causing
385    the assembler to emit a NOP if the previous instruction was a
386    16 bit instruction.  */
387
388 static void
389 debug_sym (ignore)
390      int ignore;
391 {
392   register char *name;
393   register char delim;
394   register char *end_name;
395   register symbolS *symbolP;
396   register sym_linkS *link;
397
398   name = input_line_pointer;
399   delim = get_symbol_end ();
400   end_name = input_line_pointer;
401  
402   if ((symbolP = symbol_find (name)) == NULL
403       && (symbolP = md_undefined_symbol (name)) == NULL)
404     {
405       symbolP = symbol_new (name, undefined_section, 0, &zero_address_frag);
406     }
407
408   symbol_table_insert (symbolP);
409   if (S_IS_DEFINED (symbolP) && S_GET_SEGMENT (symbolP) != reg_section)
410     /* xgettext:c-format */
411     as_bad (_("symbol `%s' already defined"), S_GET_NAME (symbolP));
412
413   else
414     {
415       link = (sym_linkS *) xmalloc (sizeof (sym_linkS));
416       link->symbol = symbolP;
417       link->next = debug_sym_link;
418       debug_sym_link = link;
419       symbol_get_obj (symbolP)->local = 1;
420     }
421
422   *end_name = delim;
423   demand_empty_rest_of_line ();
424 }
425
426 /* Second pass to expanding the debug symbols, go through linked
427    list of symbols and reassign the address.  */
428
429 static void
430 expand_debug_syms (syms, align)
431      sym_linkS *syms;
432      int align;
433 {
434   char *save_input_line = input_line_pointer;
435   sym_linkS *next_syms;
436
437   if (!syms)
438     return;
439
440   (void) m32r_do_align (align, NULL, 0, 0);
441   for (; syms != (sym_linkS *)0; syms = next_syms)
442     {
443       symbolS *symbolP = syms->symbol;
444       next_syms = syms->next;
445       input_line_pointer = ".\n";
446       pseudo_set (symbolP);
447       free ((char *)syms);
448     }
449
450   input_line_pointer = save_input_line;
451 }
452
453 /* Cover function to fill_insn called after a label and at end of assembly.
454    The result is always 1: we're called in a conditional to see if the
455    current line is a label.  */
456
457 int
458 m32r_fill_insn (done)
459      int done;
460 {
461   if (prev_seg != NULL)
462     {
463       segT    seg    = now_seg;
464       subsegT subseg = now_subseg;
465
466       subseg_set (prev_seg, prev_subseg);
467       
468       fill_insn (0);
469
470       subseg_set (seg, subseg);
471     }
472
473   if (done && debug_sym_link)
474     {
475       expand_debug_syms (debug_sym_link, 1);
476       debug_sym_link = (sym_linkS *)0;
477     }
478
479   return 1;
480 }
481 \f
482 void
483 md_begin ()
484 {
485   flagword applicable;
486   segT     seg;
487   subsegT  subseg;
488
489   /* Initialize the `cgen' interface.  */
490   
491   /* Set the machine number and endian.  */
492   gas_cgen_cpu_desc = m32r_cgen_cpu_open (CGEN_CPU_OPEN_MACHS, 0,
493                                           CGEN_CPU_OPEN_ENDIAN,
494                                           CGEN_ENDIAN_BIG,
495                                           CGEN_CPU_OPEN_END);
496   m32r_cgen_init_asm (gas_cgen_cpu_desc);
497
498   /* The operand instance table is used during optimization to determine
499      which insns can be executed in parallel.  It is also used to give
500      warnings regarding operand interference in parallel insns.  */
501   m32r_cgen_init_opinst_table (gas_cgen_cpu_desc);
502
503   /* This is a callback from cgen to gas to parse operands.  */
504   cgen_set_parse_operand_fn (gas_cgen_cpu_desc, gas_cgen_parse_operand);
505
506 #if 0 /* not supported yet */
507   /* If a runtime cpu description file was provided, parse it.  */
508   if (m32r_cpu_desc != NULL)
509     {
510       const char * errmsg;
511
512       errmsg = cgen_read_cpu_file (gas_cgen_cpu_desc, m32r_cpu_desc);
513       if (errmsg != NULL)
514         as_bad ("%s: %s", m32r_cpu_desc, errmsg);
515     }
516 #endif
517
518   /* Save the current subseg so we can restore it [it's the default one and
519      we don't want the initial section to be .sbss].  */
520   seg    = now_seg;
521   subseg = now_subseg;
522
523   /* The sbss section is for local .scomm symbols.  */
524   sbss_section = subseg_new (".sbss", 0);
525   
526   /* This is copied from perform_an_assembly_pass.  */
527   applicable = bfd_applicable_section_flags (stdoutput);
528   bfd_set_section_flags (stdoutput, sbss_section, applicable & SEC_ALLOC);
529   
530 #if 0 /* What does this do? [see perform_an_assembly_pass]  */
531   seg_info (bss_section)->bss = 1;
532 #endif
533
534   subseg_set (seg, subseg);
535
536   /* We must construct a fake section similar to bfd_com_section
537      but with the name .scommon.  */
538   scom_section                = bfd_com_section;
539   scom_section.name           = ".scommon";
540   scom_section.output_section = & scom_section;
541   scom_section.symbol         = & scom_symbol;
542   scom_section.symbol_ptr_ptr = & scom_section.symbol;
543   scom_symbol                 = * bfd_com_section.symbol;
544   scom_symbol.name            = ".scommon";
545   scom_symbol.section         = & scom_section;
546
547   allow_m32rx (enable_m32rx);
548 }
549
550 #define OPERAND_IS_COND_BIT(operand, indices, index) \
551   ((operand)->hw_type == HW_H_COND                      \
552    || ((operand)->hw_type == HW_H_PSW)                  \
553    || ((operand)->hw_type == HW_H_CR                    \
554        && (indices [index] == 0 || indices [index] == 1)))
555
556 /* Returns true if an output of instruction 'a' is referenced by an operand
557    of instruction 'b'.  If 'check_outputs' is true then b's outputs are
558    checked, otherwise its inputs are examined.  */
559
560 static int
561 first_writes_to_seconds_operands (a, b, check_outputs)
562      m32r_insn * a;
563      m32r_insn * b;
564      const int   check_outputs;
565 {
566   const CGEN_OPINST * a_operands = CGEN_INSN_OPERANDS (a->insn);
567   const CGEN_OPINST * b_ops = CGEN_INSN_OPERANDS (b->insn);
568   int a_index;
569
570   /* If at least one of the instructions takes no operands, then there is
571      nothing to check.  There really are instructions without operands,
572      eg 'nop'.  */
573   if (a_operands == NULL || b_ops == NULL)
574     return 0;
575       
576   /* Scan the operand list of 'a' looking for an output operand.  */
577   for (a_index = 0;
578        a_operands->type != CGEN_OPINST_END;
579        a_index ++, a_operands ++)
580     {
581       if (a_operands->type == CGEN_OPINST_OUTPUT)
582         {
583           int b_index;
584           const CGEN_OPINST * b_operands = b_ops;
585
586           /* Special Case:
587              The Condition bit 'C' is a shadow of the CBR register (control
588              register 1) and also a shadow of bit 31 of the program status
589              word (control register 0).  For now this is handled here, rather
590              than by cgen.... */
591           
592           if (OPERAND_IS_COND_BIT (a_operands, a->indices, a_index))
593             {
594               /* Scan operand list of 'b' looking for another reference to the
595                  condition bit, which goes in the right direction.  */
596               for (b_index = 0;
597                    b_operands->type != CGEN_OPINST_END;
598                    b_index ++, b_operands ++)
599                 {
600                   if ((b_operands->type
601                        == (check_outputs
602                            ? CGEN_OPINST_OUTPUT
603                            : CGEN_OPINST_INPUT))
604                       && OPERAND_IS_COND_BIT (b_operands, b->indices, b_index))
605                     return 1;
606                 }
607             }
608           else
609             {
610               /* Scan operand list of 'b' looking for an operand that
611                  references the same hardware element, and which goes in the
612                  right direction.  */
613               for (b_index = 0;
614                    b_operands->type != CGEN_OPINST_END;
615                    b_index ++, b_operands ++)
616                 {
617                   if ((b_operands->type
618                        == (check_outputs
619                            ? CGEN_OPINST_OUTPUT
620                            : CGEN_OPINST_INPUT))
621                       && (b_operands->hw_type == a_operands->hw_type)
622                       && (a->indices [a_index] == b->indices [b_index]))
623                     return 1;
624                 }
625             }
626         }
627     }
628
629   return 0;
630 }
631
632 /* Returns true if the insn can (potentially) alter the program counter.  */
633
634 static int
635 writes_to_pc (a)
636      m32r_insn * a;
637 {
638 #if 0  /* Once PC operands are working.... */
639   const CGEN_OPINST * a_operands == CGEN_INSN_OPERANDS (gas_cgen_cpu_desc,
640                                                         a->insn);
641
642   if (a_operands == NULL)
643     return 0;
644
645   while (a_operands->type != CGEN_OPINST_END)
646     {
647       if (a_operands->operand != NULL
648           && CGEN_OPERAND_INDEX (gas_cgen_cpu_desc, a_operands->operand) == M32R_OPERAND_PC)
649         return 1;
650       
651       a_operands ++;
652     }
653 #else
654   if (CGEN_INSN_ATTR_VALUE (a->insn, CGEN_INSN_UNCOND_CTI)
655       || CGEN_INSN_ATTR_VALUE (a->insn, CGEN_INSN_COND_CTI))
656     return 1;
657 #endif
658   return 0;
659 }
660
661 /* Returns NULL if the two 16 bit insns can be executed in parallel,
662    otherwise it returns a pointer to an error message explaining why not.  */
663
664 static const char *
665 can_make_parallel (a, b)
666      m32r_insn * a;
667      m32r_insn * b;
668 {
669   PIPE_ATTR a_pipe;
670   PIPE_ATTR b_pipe;
671   
672   /* Make sure the instructions are the right length.  */
673   if (   CGEN_FIELDS_BITSIZE (& a->fields) != 16
674       || CGEN_FIELDS_BITSIZE (& b->fields) != 16)
675     abort();
676
677   if (first_writes_to_seconds_operands (a, b, true))
678     return _("Instructions write to the same destination register.");
679   
680   a_pipe = CGEN_INSN_ATTR_VALUE (a->insn, CGEN_INSN_PIPE);
681   b_pipe = CGEN_INSN_ATTR_VALUE (b->insn, CGEN_INSN_PIPE);
682
683   /* Make sure that the instructions use the correct execution pipelines.  */
684   if (   a_pipe == PIPE_NONE
685       || b_pipe == PIPE_NONE)
686     return _("Instructions do not use parallel execution pipelines.");
687
688   /* Leave this test for last, since it is the only test that can
689      go away if the instructions are swapped, and we want to make
690      sure that any other errors are detected before this happens.  */
691   if (   a_pipe == PIPE_S
692       || b_pipe == PIPE_O)
693     return _("Instructions share the same execution pipeline");
694   
695   return NULL;
696 }
697
698 /* Force the top bit of the second 16-bit insn to be set.  */
699
700 static void
701 make_parallel (buffer)
702      CGEN_INSN_BYTES_PTR buffer;
703 {
704 #if CGEN_INT_INSN_P
705   *buffer |= 0x8000;
706 #else
707   buffer [CGEN_CPU_ENDIAN (gas_cgen_cpu_desc) == CGEN_ENDIAN_BIG ? 0 : 1]
708     |= 0x80;
709 #endif
710 }
711
712 /* Same as make_parallel except buffer contains the bytes in target order.  */
713
714 static void
715 target_make_parallel (buffer)
716      char *buffer;
717 {
718   buffer [CGEN_CPU_ENDIAN (gas_cgen_cpu_desc) == CGEN_ENDIAN_BIG ? 0 : 1]
719     |= 0x80;
720 }
721
722 /* Assemble two instructions with an explicit parallel operation (||) or
723    sequential operation (->).  */
724
725 static void
726 assemble_two_insns (str, str2, parallel_p)
727      char * str;
728      char * str2;
729      int    parallel_p;
730 {
731   char *    str3;
732   m32r_insn first;
733   m32r_insn second;
734   char *    errmsg;
735   char      save_str2 = *str2;
736
737   * str2 = 0; /* Seperate the two instructions.  */
738
739   /* Make sure the two insns begin on a 32 bit boundary.
740      This is also done for the serial case (foo -> bar), relaxing doesn't
741      affect insns written like this.
742      Note that we must always do this as we can't assume anything about
743      whether we're currently on a 32 bit boundary or not.  Relaxing may
744      change this.  */
745   fill_insn (0);
746
747   first.debug_sym_link = debug_sym_link;
748   debug_sym_link = (sym_linkS *)0;
749
750   /* Parse the first instruction.  */
751   if (! (first.insn = m32r_cgen_assemble_insn
752          (gas_cgen_cpu_desc, str, & first.fields, first.buffer, & errmsg)))
753     {
754       as_bad (errmsg);
755       return;
756     }
757
758   /* Check it.  */
759   if (CGEN_FIELDS_BITSIZE (&first.fields) != 16)
760     {
761       /* xgettext:c-format */
762       as_bad (_("not a 16 bit instruction '%s'"), str);
763       return;
764     }
765   else if (! enable_special
766       && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (first.insn, CGEN_INSN_SPECIAL))
767     {
768       /* xgettext:c-format */
769       as_bad (_("unknown instruction '%s'"), str);
770       return;
771     }
772   else if (! enable_m32rx
773       /* FIXME: Need standard macro to perform this test.  */
774       && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (first.insn, CGEN_INSN_MACH) == (1 << MACH_M32RX))
775     {
776       /* xgettext:c-format */
777       as_bad (_("instruction '%s' is for the M32RX only"), str);
778       return;
779     }
780     
781   /* Check to see if this is an allowable parallel insn.  */
782   if (parallel_p && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (first.insn, CGEN_INSN_PIPE) == PIPE_NONE)
783     {
784       /* xgettext:c-format */
785       as_bad (_("instruction '%s' cannot be executed in parallel."), str);
786       return;
787     }
788   
789   *str2 = save_str2; /* Restore the original assembly text, just in case it is needed.  */
790   str3  = str;       /* Save the original string pointer.  */
791   str   = str2 + 2;  /* Advanced past the parsed string.  */
792   str2  = str3;      /* Remember the entire string in case it is needed for error messages.  */
793
794   /* Convert the opcode to lower case.  */
795   {
796     char *s2 = str;
797     
798     while (isspace (*s2 ++))
799       continue;
800
801     --s2;
802
803     while (isalnum (*s2))
804       {
805         if (isupper ((unsigned char) *s2))
806           *s2 = tolower (*s2);
807         s2 ++;
808       }
809   }
810   
811   /* Preserve any fixups that have been generated and reset the list to empty.  */
812   gas_cgen_save_fixups ();
813
814   /* Get the indices of the operands of the instruction.  */
815   /* FIXME: CGEN_FIELDS is already recorded, but relying on that fact
816      doesn't seem right.  Perhaps allow passing fields like we do insn.  */
817   /* FIXME: ALIAS insns do not have operands, so we use this function
818      to find the equivalent insn and overwrite the value stored in our
819      structure.  We still need the original insn, however, since this
820      may have certain attributes that are not present in the unaliased
821      version (eg relaxability).  When aliases behave differently this
822      may have to change.  */
823   first.orig_insn = first.insn;
824   {
825     CGEN_FIELDS tmp_fields;
826     first.insn = cgen_lookup_get_insn_operands
827       (gas_cgen_cpu_desc, NULL, INSN_VALUE (first.buffer), NULL, 16,
828        first.indices, &tmp_fields);
829   }
830   
831   if (first.insn == NULL)
832     as_fatal (_("internal error: lookup/get operands failed"));
833
834   second.debug_sym_link = NULL;
835
836   /* Parse the second instruction.  */
837   if (! (second.insn = m32r_cgen_assemble_insn
838          (gas_cgen_cpu_desc, str, & second.fields, second.buffer, & errmsg)))
839     {
840       as_bad (errmsg);
841       return;
842     }
843
844   /* Check it.  */
845   if (CGEN_FIELDS_BITSIZE (&second.fields) != 16)
846     {
847       /* xgettext:c-format */
848       as_bad (_("not a 16 bit instruction '%s'"), str);
849       return;
850     }
851   else if (! enable_special
852       && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (second.insn, CGEN_INSN_SPECIAL))
853     {
854       /* xgettext:c-format */
855       as_bad (_("unknown instruction '%s'"), str);
856       return;
857     }
858   else if (! enable_m32rx
859       && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (second.insn, CGEN_INSN_MACH) == (1 << MACH_M32RX))
860     {
861       /* xgettext:c-format */
862       as_bad (_("instruction '%s' is for the M32RX only"), str);
863       return;
864     }
865
866   /* Check to see if this is an allowable parallel insn.  */
867   if (parallel_p && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (second.insn, CGEN_INSN_PIPE) == PIPE_NONE)
868     {
869       /* xgettext:c-format */
870       as_bad (_("instruction '%s' cannot be executed in parallel."), str);
871       return;
872     }
873   
874   if (parallel_p && ! enable_m32rx)
875     {
876       if (CGEN_INSN_NUM (first.insn) != M32R_INSN_NOP
877           && CGEN_INSN_NUM (second.insn) != M32R_INSN_NOP)
878         {
879           /* xgettext:c-format */
880           as_bad (_("'%s': only the NOP instruction can be issued in parallel on the m32r"), str2);
881           return;
882         }
883     }
884
885   /* Get the indices of the operands of the instruction.  */
886   second.orig_insn = second.insn;
887   {
888     CGEN_FIELDS tmp_fields;
889     second.insn = cgen_lookup_get_insn_operands
890       (gas_cgen_cpu_desc, NULL, INSN_VALUE (second.buffer), NULL, 16,
891        second.indices, &tmp_fields);
892   }
893   
894   if (second.insn == NULL)
895     as_fatal (_("internal error: lookup/get operands failed"));
896
897   /* We assume that if the first instruction writes to a register that is
898      read by the second instruction it is because the programmer intended
899      this to happen, (after all they have explicitly requested that these
900      two instructions be executed in parallel).  Although if the global
901      variable warn_explicit_parallel_conflicts is true then we do generate
902      a warning message.  Similarly we assume that parallel branch and jump
903      instructions are deliberate and should not produce errors.  */
904   
905   if (parallel_p && warn_explicit_parallel_conflicts)
906     {
907       if (first_writes_to_seconds_operands (& first, & second, false))
908         /* xgettext:c-format */
909         as_warn (_("%s: output of 1st instruction is the same as an input to 2nd instruction - is this intentional ?"), str2);
910       
911       if (first_writes_to_seconds_operands (& second, & first, false))
912         /* xgettext:c-format */
913         as_warn (_("%s: output of 2nd instruction is the same as an input to 1st instruction - is this intentional ?"), str2);
914     }
915       
916   if (!parallel_p
917       || (errmsg = (char *) can_make_parallel (& first, & second)) == NULL)
918     {
919       /* Get the fixups for the first instruction.  */
920       gas_cgen_swap_fixups ();
921
922       /* Write it out.  */
923       expand_debug_syms (first.debug_sym_link, 1);
924       gas_cgen_finish_insn (first.orig_insn, first.buffer,
925                             CGEN_FIELDS_BITSIZE (& first.fields), 0, NULL);
926       
927       /* Force the top bit of the second insn to be set.  */
928       if (parallel_p)
929         make_parallel (second.buffer);
930
931       /* Get its fixups.  */
932       gas_cgen_restore_fixups ();
933
934       /* Write it out.  */
935       expand_debug_syms (second.debug_sym_link, 1);
936       gas_cgen_finish_insn (second.orig_insn, second.buffer,
937                             CGEN_FIELDS_BITSIZE (& second.fields), 0, NULL);
938     }
939   /* Try swapping the instructions to see if they work that way.  */
940   else if (can_make_parallel (& second, & first) == NULL)
941     {
942       /* Write out the second instruction first.  */
943       expand_debug_syms (second.debug_sym_link, 1);
944       gas_cgen_finish_insn (second.orig_insn, second.buffer,
945                             CGEN_FIELDS_BITSIZE (& second.fields), 0, NULL);
946       
947       /* Force the top bit of the first instruction to be set.  */
948       make_parallel (first.buffer);
949
950       /* Get the fixups for the first instruction.  */
951       gas_cgen_restore_fixups ();
952
953       /* Write out the first instruction.  */
954       expand_debug_syms (first.debug_sym_link, 1);
955       gas_cgen_finish_insn (first.orig_insn, first.buffer,
956                             CGEN_FIELDS_BITSIZE (& first.fields), 0, NULL);
957     }
958   else
959     {
960       as_bad ("'%s': %s", str2, errmsg);
961       return;
962     }
963       
964   /* Set these so m32r_fill_insn can use them.  */
965   prev_seg    = now_seg;
966   prev_subseg = now_subseg;
967 }
968
969 void
970 md_assemble (str)
971      char * str;
972 {
973   m32r_insn insn;
974   char *    errmsg;
975   char *    str2 = NULL;
976
977   /* Initialize GAS's cgen interface for a new instruction.  */
978   gas_cgen_init_parse ();
979
980   /* Look for a parallel instruction seperator.  */
981   if ((str2 = strstr (str, "||")) != NULL)
982     {
983       assemble_two_insns (str, str2, 1);
984       return;
985     }
986
987   /* Also look for a sequential instruction seperator.  */
988   if ((str2 = strstr (str, "->")) != NULL)
989     {
990       assemble_two_insns (str, str2, 0);
991       return;
992     }
993   
994   insn.debug_sym_link = debug_sym_link;
995   debug_sym_link = (sym_linkS *)0;
996
997   insn.insn = m32r_cgen_assemble_insn
998     (gas_cgen_cpu_desc, str, & insn.fields, insn.buffer, & errmsg);
999   
1000   if (!insn.insn)
1001     {
1002       as_bad (errmsg);
1003       return;
1004     }
1005
1006   if (! enable_special
1007       && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn.insn, CGEN_INSN_SPECIAL))
1008     {
1009       /* xgettext:c-format */
1010       as_bad (_("unknown instruction '%s'"), str);
1011       return;
1012     }
1013   else if (! enable_m32rx
1014            && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn.insn, CGEN_INSN_MACH) == (1 << MACH_M32RX))
1015     {
1016       /* xgettext:c-format */
1017       as_bad (_("instruction '%s' is for the M32RX only"), str);
1018       return;
1019     }
1020   
1021   if (CGEN_INSN_BITSIZE (insn.insn) == 32)
1022     {
1023       /* 32 bit insns must live on 32 bit boundaries.  */
1024       if (prev_insn.insn || seen_relaxable_p)
1025         {
1026           /* ??? If calling fill_insn too many times turns us into a memory
1027              pig, can we call a fn to assemble a nop instead of
1028              !seen_relaxable_p?  */
1029           fill_insn (0);
1030         }
1031
1032       expand_debug_syms (insn.debug_sym_link, 2);
1033
1034       /* Doesn't really matter what we pass for RELAX_P here.  */
1035       gas_cgen_finish_insn (insn.insn, insn.buffer,
1036                             CGEN_FIELDS_BITSIZE (& insn.fields), 1, NULL);
1037     }
1038   else
1039     {
1040       int on_32bit_boundary_p;
1041       int swap = false;
1042
1043       if (CGEN_INSN_BITSIZE (insn.insn) != 16)
1044         abort();
1045
1046       insn.orig_insn = insn.insn;
1047
1048       /* If the previous insn was relaxable, then it may be expanded
1049          to fill the current 16 bit slot.  Emit a NOP here to occupy
1050          this slot, so that we can start at optimizing at a 32 bit
1051          boundary.  */
1052       if (prev_insn.insn && seen_relaxable_p && optimize)
1053         fill_insn (0);
1054       
1055       if (enable_m32rx)
1056         {
1057           /* Get the indices of the operands of the instruction.
1058              FIXME: See assemble_parallel for notes on orig_insn.  */
1059           {
1060             CGEN_FIELDS tmp_fields;
1061             insn.insn = cgen_lookup_get_insn_operands
1062               (gas_cgen_cpu_desc, NULL, INSN_VALUE (insn.buffer), NULL,
1063                16, insn.indices, &tmp_fields);
1064           }
1065           
1066           if (insn.insn == NULL)
1067             as_fatal (_("internal error: lookup/get operands failed"));
1068         }
1069
1070       /* Compute whether we're on a 32 bit boundary or not.
1071          prev_insn.insn is NULL when we're on a 32 bit boundary.  */
1072       on_32bit_boundary_p = prev_insn.insn == NULL;
1073
1074       /* Look to see if this instruction can be combined with the
1075          previous instruction to make one, parallel, 32 bit instruction.
1076          If the previous instruction (potentially) changed the flow of
1077          program control, then it cannot be combined with the current
1078          instruction.  If the current instruction is relaxable, then it
1079          might be replaced with a longer version, so we cannot combine it.
1080          Also if the output of the previous instruction is used as an
1081          input to the current instruction then it cannot be combined.
1082          Otherwise call can_make_parallel() with both orderings of the
1083          instructions to see if they can be combined.  */
1084       if (     ! on_32bit_boundary_p
1085           &&   enable_m32rx
1086           &&   optimize
1087           &&   CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn.orig_insn, CGEN_INSN_RELAXABLE) == 0
1088           && ! writes_to_pc (& prev_insn)
1089           && ! first_writes_to_seconds_operands (& prev_insn, &insn, false)
1090           )
1091         {
1092           if (can_make_parallel (& prev_insn, & insn) == NULL)
1093             make_parallel (insn.buffer);
1094           else if (can_make_parallel (& insn, & prev_insn) == NULL)
1095             swap = true;
1096         }
1097
1098       expand_debug_syms (insn.debug_sym_link, 1);
1099
1100       {
1101         int i;
1102         finished_insnS fi;
1103
1104         /* Ensure each pair of 16 bit insns is in the same frag.  */
1105         frag_grow (4);
1106
1107         gas_cgen_finish_insn (insn.orig_insn, insn.buffer,
1108                               CGEN_FIELDS_BITSIZE (& insn.fields),
1109                               1 /*relax_p*/, &fi);
1110         insn.addr = fi.addr;
1111         insn.frag = fi.frag;
1112         insn.num_fixups = fi.num_fixups;
1113         for (i = 0; i < fi.num_fixups; ++i)
1114           insn.fixups[i] = fi.fixups[i];
1115       }
1116
1117       if (swap)
1118         {
1119           int i,tmp;
1120
1121 #define SWAP_BYTES(a,b) tmp = a; a = b; b = tmp
1122
1123           /* Swap the two insns */
1124           SWAP_BYTES (prev_insn.addr [0], insn.addr [0]);
1125           SWAP_BYTES (prev_insn.addr [1], insn.addr [1]);
1126
1127           target_make_parallel (insn.addr);
1128
1129           /* Swap any relaxable frags recorded for the two insns.  */
1130           /* FIXME: Clarify.  relaxation precludes parallel insns */
1131           if (prev_insn.frag->fr_opcode == prev_insn.addr)
1132             prev_insn.frag->fr_opcode = insn.addr;
1133           else if (insn.frag->fr_opcode == insn.addr)
1134             insn.frag->fr_opcode = prev_insn.addr;
1135
1136           /* Update the addresses in any fixups.
1137              Note that we don't have to handle the case where each insn is in
1138              a different frag as we ensure they're in the same frag above.  */
1139           for (i = 0; i < prev_insn.num_fixups; ++i)
1140             prev_insn.fixups[i]->fx_where += 2;
1141           for (i = 0; i < insn.num_fixups; ++i)
1142             insn.fixups[i]->fx_where -= 2;
1143         }
1144
1145       /* Keep track of whether we've seen a pair of 16 bit insns.
1146          prev_insn.insn is NULL when we're on a 32 bit boundary.  */
1147       if (on_32bit_boundary_p)
1148         prev_insn = insn;
1149       else
1150         prev_insn.insn = NULL;
1151       
1152       /* If the insn needs the following one to be on a 32 bit boundary
1153          (e.g. subroutine calls), fill this insn's slot.  */
1154       if (on_32bit_boundary_p
1155           && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn.orig_insn, CGEN_INSN_FILL_SLOT) != 0)
1156         fill_insn (0);
1157
1158       /* If this is a relaxable insn (can be replaced with a larger version)
1159          mark the fact so that we can emit an alignment directive for a
1160          following 32 bit insn if we see one.   */
1161       if (CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn.orig_insn, CGEN_INSN_RELAXABLE) != 0)
1162         seen_relaxable_p = 1;
1163     }
1164
1165   /* Set these so m32r_fill_insn can use them.  */
1166   prev_seg    = now_seg;
1167   prev_subseg = now_subseg;
1168 }
1169
1170 /* The syntax in the manual says constants begin with '#'.
1171    We just ignore it.  */
1172
1173 void 
1174 md_operand (expressionP)
1175      expressionS * expressionP;
1176 {
1177   if (* input_line_pointer == '#')
1178     {
1179       input_line_pointer ++;
1180       expression (expressionP);
1181     }
1182 }
1183
1184 valueT
1185 md_section_align (segment, size)
1186      segT   segment;
1187      valueT size;
1188 {
1189   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, segment);
1190   return ((size + (1 << align) - 1) & (-1 << align));
1191 }
1192
1193 symbolS *
1194 md_undefined_symbol (name)
1195   char * name;
1196 {
1197   return 0;
1198 }
1199 \f
1200 /* .scomm pseudo-op handler.
1201
1202    This is a new pseudo-op to handle putting objects in .scommon.
1203    By doing this the linker won't need to do any work and more importantly
1204    it removes the implicit -G arg necessary to correctly link the object file.
1205 */
1206
1207 static void
1208 m32r_scomm (ignore)
1209      int ignore;
1210 {
1211   register char *    name;
1212   register char      c;
1213   register char *    p;
1214   offsetT            size;
1215   register symbolS * symbolP;
1216   offsetT            align;
1217   int                align2;
1218
1219   name = input_line_pointer;
1220   c = get_symbol_end ();
1221
1222   /* just after name is now '\0' */
1223   p = input_line_pointer;
1224   * p = c;
1225   SKIP_WHITESPACE ();
1226   if (* input_line_pointer != ',')
1227     {
1228       as_bad (_("Expected comma after symbol-name: rest of line ignored."));
1229       ignore_rest_of_line ();
1230       return;
1231     }
1232
1233   input_line_pointer ++;                /* skip ',' */
1234   if ((size = get_absolute_expression ()) < 0)
1235     {
1236       /* xgettext:c-format */
1237       as_warn (_(".SCOMMon length (%ld.) <0! Ignored."), (long) size);
1238       ignore_rest_of_line ();
1239       return;
1240     }
1241
1242   /* The third argument to .scomm is the alignment.  */
1243   if (* input_line_pointer != ',')
1244     align = 8;
1245   else
1246     {
1247       ++ input_line_pointer;
1248       align = get_absolute_expression ();
1249       if (align <= 0)
1250         {
1251           as_warn (_("ignoring bad alignment"));
1252           align = 8;
1253         }
1254     }
1255   /* Convert to a power of 2 alignment.  */
1256   if (align)
1257     {
1258       for (align2 = 0; (align & 1) == 0; align >>= 1, ++ align2)
1259         continue;
1260       if (align != 1)
1261         {
1262           as_bad (_("Common alignment not a power of 2"));
1263           ignore_rest_of_line ();
1264           return;
1265         }
1266     }
1267   else
1268     align2 = 0;
1269
1270   * p = 0;
1271   symbolP = symbol_find_or_make (name);
1272   * p = c;
1273
1274   if (S_IS_DEFINED (symbolP))
1275     {
1276       /* xgettext:c-format */
1277       as_bad (_("Ignoring attempt to re-define symbol `%s'."),
1278               S_GET_NAME (symbolP));
1279       ignore_rest_of_line ();
1280       return;
1281     }
1282
1283   if (S_GET_VALUE (symbolP) && S_GET_VALUE (symbolP) != (valueT) size)
1284     {
1285       /* xgettext:c-format */
1286       as_bad (_("Length of .scomm \"%s\" is already %ld. Not changed to %ld."),
1287               S_GET_NAME (symbolP),
1288               (long) S_GET_VALUE (symbolP),
1289               (long) size);
1290
1291       ignore_rest_of_line ();
1292       return;
1293     }
1294
1295   if (symbol_get_obj (symbolP)->local)
1296     {
1297       segT   old_sec    = now_seg;
1298       int    old_subsec = now_subseg;
1299       char * pfrag;
1300
1301       record_alignment (sbss_section, align2);
1302       subseg_set (sbss_section, 0);
1303       
1304       if (align2)
1305         frag_align (align2, 0, 0);
1306       
1307       if (S_GET_SEGMENT (symbolP) == sbss_section)
1308         symbol_get_frag (symbolP)->fr_symbol = 0;
1309       
1310       symbol_set_frag (symbolP, frag_now);
1311       
1312       pfrag = frag_var (rs_org, 1, 1, (relax_substateT) 0, symbolP, size,
1313                         (char *) 0);
1314       * pfrag = 0;
1315       S_SET_SIZE (symbolP, size);
1316       S_SET_SEGMENT (symbolP, sbss_section);
1317       S_CLEAR_EXTERNAL (symbolP);
1318       subseg_set (old_sec, old_subsec);
1319     }
1320   else
1321     {
1322       S_SET_VALUE (symbolP, (valueT) size);
1323       S_SET_ALIGN (symbolP, align2);
1324       S_SET_EXTERNAL (symbolP);
1325       S_SET_SEGMENT (symbolP, & scom_section);
1326     }
1327
1328   demand_empty_rest_of_line ();
1329 }
1330 \f
1331 /* Interface to relax_segment.  */
1332
1333 /* FIXME: Build table by hand, get it working, then machine generate.  */
1334
1335 const relax_typeS md_relax_table[] =
1336 {
1337 /* The fields are:
1338    1) most positive reach of this state,
1339    2) most negative reach of this state,
1340    3) how many bytes this mode will add to the size of the current frag
1341    4) which index into the table to try if we can't fit into this one.  */
1342
1343   /* The first entry must be unused because an `rlx_more' value of zero ends
1344      each list.  */
1345   {1, 1, 0, 0},
1346
1347   /* The displacement used by GAS is from the end of the 2 byte insn,
1348      so we subtract 2 from the following.  */
1349   /* 16 bit insn, 8 bit disp -> 10 bit range.
1350      This doesn't handle a branch in the right slot at the border:
1351      the "& -4" isn't taken into account.  It's not important enough to
1352      complicate things over it, so we subtract an extra 2 (or + 2 in -ve
1353      case).  */
1354   {511 - 2 - 2, -512 - 2 + 2, 0, 2 },
1355   /* 32 bit insn, 24 bit disp -> 26 bit range.  */
1356   {0x2000000 - 1 - 2, -0x2000000 - 2, 2, 0 },
1357   /* Same thing, but with leading nop for alignment.  */
1358   {0x2000000 - 1 - 2, -0x2000000 - 2, 4, 0 }
1359 };
1360
1361 long
1362 m32r_relax_frag (fragP, stretch)
1363      fragS * fragP;
1364      long    stretch;
1365 {
1366   /* Address of branch insn.  */
1367   long address = fragP->fr_address + fragP->fr_fix - 2;
1368   long growth = 0;
1369
1370   /* Keep 32 bit insns aligned on 32 bit boundaries.  */
1371   if (fragP->fr_subtype == 2)
1372     {
1373       if ((address & 3) != 0)
1374         {
1375           fragP->fr_subtype = 3;
1376           growth = 2;
1377         }
1378     }
1379   else if (fragP->fr_subtype == 3)
1380     {
1381       if ((address & 3) == 0)
1382         {
1383           fragP->fr_subtype = 2;
1384           growth = -2;
1385         }
1386     }
1387   else
1388     {
1389       growth = relax_frag (fragP, stretch);
1390
1391       /* Long jump on odd halfword boundary?  */
1392       if (fragP->fr_subtype == 2 && (address & 3) != 0)
1393         {
1394           fragP->fr_subtype = 3;
1395           growth += 2;
1396         }
1397     }
1398
1399   return growth;
1400 }
1401
1402 /* Return an initial guess of the length by which a fragment must grow to
1403    hold a branch to reach its destination.
1404    Also updates fr_type/fr_subtype as necessary.
1405
1406    Called just before doing relaxation.
1407    Any symbol that is now undefined will not become defined.
1408    The guess for fr_var is ACTUALLY the growth beyond fr_fix.
1409    Whatever we do to grow fr_fix or fr_var contributes to our returned value.
1410    Although it may not be explicit in the frag, pretend fr_var starts with a
1411    0 value.  */
1412
1413 int
1414 md_estimate_size_before_relax (fragP, segment)
1415      fragS * fragP;
1416      segT    segment;
1417 {
1418   int    old_fr_fix = fragP->fr_fix;
1419
1420   /* The only thing we have to handle here are symbols outside of the
1421      current segment.  They may be undefined or in a different segment in
1422      which case linker scripts may place them anywhere.
1423      However, we can't finish the fragment here and emit the reloc as insn
1424      alignment requirements may move the insn about.  */
1425
1426   if (S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) != segment)
1427     {
1428       /* The symbol is undefined in this segment.
1429          Change the relaxation subtype to the max allowable and leave
1430          all further handling to md_convert_frag.  */
1431       fragP->fr_subtype = 2;
1432
1433 #if 0 /* Can't use this, but leave in for illustration.  */     
1434       /* Change 16 bit insn to 32 bit insn.  */
1435       fragP->fr_opcode[0] |= 0x80;
1436
1437       /* Increase known (fixed) size of fragment.  */
1438       fragP->fr_fix += 2;
1439
1440       /* Create a relocation for it.  */
1441       fix_new (fragP, old_fr_fix, 4,
1442                fragP->fr_symbol,
1443                fragP->fr_offset, 1 /* pcrel */,
1444                /* FIXME: Can't use a real BFD reloc here.
1445                   gas_cgen_md_apply_fix3 can't handle it.  */
1446                BFD_RELOC_M32R_26_PCREL);
1447
1448       /* Mark this fragment as finished.  */
1449       frag_wane (fragP);
1450 #else
1451       {
1452         const CGEN_INSN * insn;
1453         int               i;
1454
1455         /* Update the recorded insn.
1456            Fortunately we don't have to look very far.
1457            FIXME: Change this to record in the instruction the next higher
1458            relaxable insn to use.  */
1459         for (i = 0, insn = fragP->fr_cgen.insn; i < 4; i++, insn++)
1460           {
1461             if ((strcmp (CGEN_INSN_MNEMONIC (insn),
1462                          CGEN_INSN_MNEMONIC (fragP->fr_cgen.insn))
1463                  == 0)
1464                 && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn, CGEN_INSN_RELAX))
1465               break;
1466           }
1467         if (i == 4)
1468           abort ();
1469
1470         fragP->fr_cgen.insn = insn;
1471         return 2;
1472       }
1473 #endif
1474     }
1475
1476   return (fragP->fr_var + fragP->fr_fix - old_fr_fix);
1477
1478
1479 /* *fragP has been relaxed to its final size, and now needs to have
1480    the bytes inside it modified to conform to the new size.
1481
1482    Called after relaxation is finished.
1483    fragP->fr_type == rs_machine_dependent.
1484    fragP->fr_subtype is the subtype of what the address relaxed to.  */
1485
1486 void
1487 md_convert_frag (abfd, sec, fragP)
1488   bfd *   abfd;
1489   segT    sec;
1490   fragS * fragP;
1491 {
1492   char * opcode;
1493   char * displacement;
1494   int    target_address;
1495   int    opcode_address;
1496   int    extension;
1497   int    addend;
1498
1499   opcode = fragP->fr_opcode;
1500
1501   /* Address opcode resides at in file space.  */
1502   opcode_address = fragP->fr_address + fragP->fr_fix - 2;
1503
1504   switch (fragP->fr_subtype)
1505     {
1506     case 1 :
1507       extension = 0;
1508       displacement = & opcode[1];
1509       break;
1510     case 2 :
1511       opcode[0] |= 0x80;
1512       extension = 2;
1513       displacement = & opcode[1];
1514       break;
1515     case 3 :
1516       opcode[2] = opcode[0] | 0x80;
1517       md_number_to_chars (opcode, PAR_NOP_INSN, 2);
1518       opcode_address += 2;
1519       extension = 4;
1520       displacement = & opcode[3];
1521       break;
1522     default :
1523       abort ();
1524     }
1525
1526   if (S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) != sec)
1527     {
1528       /* symbol must be resolved by linker */
1529       if (fragP->fr_offset & 3)
1530         as_warn (_("Addend to unresolved symbol not on word boundary."));
1531       addend = fragP->fr_offset >> 2;
1532     }
1533   else
1534     {
1535       /* Address we want to reach in file space.  */
1536       target_address = S_GET_VALUE (fragP->fr_symbol) + fragP->fr_offset;
1537       target_address += symbol_get_frag (fragP->fr_symbol)->fr_address;
1538       addend = (target_address - (opcode_address & -4)) >> 2;
1539     }
1540
1541   /* Create a relocation for symbols that must be resolved by the linker.
1542      Otherwise output the completed insn.  */
1543
1544   if (S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) != sec)
1545     {
1546       assert (fragP->fr_subtype != 1);
1547       assert (fragP->fr_cgen.insn != 0);
1548       gas_cgen_record_fixup (fragP,
1549                              /* Offset of branch insn in frag.  */
1550                              fragP->fr_fix + extension - 4,
1551                              fragP->fr_cgen.insn,
1552                              4 /*length*/,
1553                              /* FIXME: quick hack */
1554 #if 0
1555                              cgen_operand_lookup_by_num (gas_cgen_cpu_desc,
1556                                                          fragP->fr_cgen.opindex),
1557 #else
1558                              cgen_operand_lookup_by_num (gas_cgen_cpu_desc,
1559                                                          M32R_OPERAND_DISP24),
1560 #endif
1561                              fragP->fr_cgen.opinfo,
1562                              fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset);
1563     }
1564
1565 #define SIZE_FROM_RELAX_STATE(n) ((n) == 1 ? 1 : 3)
1566
1567   md_number_to_chars (displacement, (valueT) addend,
1568                       SIZE_FROM_RELAX_STATE (fragP->fr_subtype));
1569
1570   fragP->fr_fix += extension;
1571 }
1572 \f
1573 /* Functions concerning relocs.  */
1574
1575 /* The location from which a PC relative jump should be calculated,
1576    given a PC relative reloc.  */
1577
1578 long
1579 md_pcrel_from_section (fixP, sec)
1580      fixS * fixP;
1581      segT   sec;
1582 {
1583   if (fixP->fx_addsy != (symbolS *) NULL
1584       && (! S_IS_DEFINED (fixP->fx_addsy)
1585           || S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != sec))
1586     {
1587       /* The symbol is undefined (or is defined but not in this section).
1588          Let the linker figure it out.  */
1589       return 0;
1590     }
1591
1592   return (fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where) & -4L;
1593 }
1594
1595 /* Return the bfd reloc type for OPERAND of INSN at fixup FIXP.
1596    Returns BFD_RELOC_NONE if no reloc type can be found.
1597    *FIXP may be modified if desired.  */
1598
1599 bfd_reloc_code_real_type
1600 md_cgen_lookup_reloc (insn, operand, fixP)
1601      const CGEN_INSN *    insn;
1602      const CGEN_OPERAND * operand;
1603      fixS *               fixP;
1604 {
1605   switch (operand->type)
1606     {
1607     case M32R_OPERAND_DISP8 : return  BFD_RELOC_M32R_10_PCREL;
1608     case M32R_OPERAND_DISP16 : return BFD_RELOC_M32R_18_PCREL;
1609     case M32R_OPERAND_DISP24 : return BFD_RELOC_M32R_26_PCREL;
1610     case M32R_OPERAND_UIMM24 : return BFD_RELOC_M32R_24;
1611     case M32R_OPERAND_HI16 :
1612     case M32R_OPERAND_SLO16 :
1613     case M32R_OPERAND_ULO16 :
1614       /* If low/high/shigh/sda was used, it is recorded in `opinfo'.  */
1615       if (fixP->fx_cgen.opinfo != 0)
1616         return fixP->fx_cgen.opinfo;
1617       break;
1618     default : /* avoid -Wall warning */
1619       break;
1620     }
1621   return BFD_RELOC_NONE;
1622 }
1623
1624 /* Record a HI16 reloc for later matching with its LO16 cousin.  */
1625
1626 static void
1627 m32r_record_hi16 (reloc_type, fixP, seg)
1628      int    reloc_type;
1629      fixS * fixP;
1630      segT   seg;
1631 {
1632   struct m32r_hi_fixup * hi_fixup;
1633
1634   assert (reloc_type == BFD_RELOC_M32R_HI16_SLO
1635           || reloc_type == BFD_RELOC_M32R_HI16_ULO);
1636
1637   hi_fixup = ((struct m32r_hi_fixup *)
1638               xmalloc (sizeof (struct m32r_hi_fixup)));
1639   hi_fixup->fixp = fixP;
1640   hi_fixup->seg  = now_seg;
1641   hi_fixup->next = m32r_hi_fixup_list;
1642   
1643   m32r_hi_fixup_list = hi_fixup;
1644 }
1645
1646 /* Called while parsing an instruction to create a fixup.
1647    We need to check for HI16 relocs and queue them up for later sorting.  */
1648
1649 fixS *
1650 m32r_cgen_record_fixup_exp (frag, where, insn, length, operand, opinfo, exp)
1651      fragS *              frag;
1652      int                  where;
1653      const CGEN_INSN *    insn;
1654      int                  length;
1655      const CGEN_OPERAND * operand;
1656      int                  opinfo;
1657      expressionS *        exp;
1658 {
1659   fixS * fixP = gas_cgen_record_fixup_exp (frag, where, insn, length,
1660                                            operand, opinfo, exp);
1661
1662   switch (operand->type)
1663     {
1664     case M32R_OPERAND_HI16 :
1665       /* If low/high/shigh/sda was used, it is recorded in `opinfo'.  */
1666       if (fixP->fx_cgen.opinfo == BFD_RELOC_M32R_HI16_SLO
1667           || fixP->fx_cgen.opinfo == BFD_RELOC_M32R_HI16_ULO)
1668         m32r_record_hi16 (fixP->fx_cgen.opinfo, fixP, now_seg);
1669       break;
1670     default : /* avoid -Wall warning */
1671       break;
1672     }
1673
1674   return fixP;
1675 }
1676
1677 /* Return BFD reloc type from opinfo field in a fixS.
1678    It's tricky using fx_r_type in m32r_frob_file because the values
1679    are BFD_RELOC_UNUSED + operand number.  */
1680 #define FX_OPINFO_R_TYPE(f) ((f)->fx_cgen.opinfo)
1681
1682 /* Sort any unmatched HI16 relocs so that they immediately precede
1683    the corresponding LO16 reloc.  This is called before md_apply_fix and
1684    tc_gen_reloc.  */
1685
1686 void
1687 m32r_frob_file ()
1688 {
1689   struct m32r_hi_fixup * l;
1690
1691   for (l = m32r_hi_fixup_list; l != NULL; l = l->next)
1692     {
1693       segment_info_type * seginfo;
1694       int                 pass;
1695
1696       assert (FX_OPINFO_R_TYPE (l->fixp) == BFD_RELOC_M32R_HI16_SLO
1697               || FX_OPINFO_R_TYPE (l->fixp) == BFD_RELOC_M32R_HI16_ULO);
1698
1699       /* Check quickly whether the next fixup happens to be a matching low.  */
1700       if (l->fixp->fx_next != NULL
1701           && FX_OPINFO_R_TYPE (l->fixp->fx_next) == BFD_RELOC_M32R_LO16
1702           && l->fixp->fx_addsy == l->fixp->fx_next->fx_addsy
1703           && l->fixp->fx_offset == l->fixp->fx_next->fx_offset)
1704         continue;
1705
1706       /* Look through the fixups for this segment for a matching `low'.
1707          When we find one, move the high/shigh just in front of it.  We do
1708          this in two passes.  In the first pass, we try to find a
1709          unique `low'.  In the second pass, we permit multiple high's
1710          relocs for a single `low'.  */
1711       seginfo = seg_info (l->seg);
1712       for (pass = 0; pass < 2; pass++)
1713         {
1714           fixS * f;
1715           fixS * prev;
1716
1717           prev = NULL;
1718           for (f = seginfo->fix_root; f != NULL; f = f->fx_next)
1719             {
1720               /* Check whether this is a `low' fixup which matches l->fixp.  */
1721               if (FX_OPINFO_R_TYPE (f) == BFD_RELOC_M32R_LO16
1722                   && f->fx_addsy == l->fixp->fx_addsy
1723                   && f->fx_offset == l->fixp->fx_offset
1724                   && (pass == 1
1725                       || prev == NULL
1726                       || (FX_OPINFO_R_TYPE (prev) != BFD_RELOC_M32R_HI16_SLO
1727                           && FX_OPINFO_R_TYPE (prev) != BFD_RELOC_M32R_HI16_ULO)
1728                       || prev->fx_addsy != f->fx_addsy
1729                       || prev->fx_offset !=  f->fx_offset))
1730                 {
1731                   fixS ** pf;
1732
1733                   /* Move l->fixp before f.  */
1734                   for (pf = &seginfo->fix_root;
1735                        * pf != l->fixp;
1736                        pf = & (* pf)->fx_next)
1737                     assert (* pf != NULL);
1738
1739                   * pf = l->fixp->fx_next;
1740
1741                   l->fixp->fx_next = f;
1742                   if (prev == NULL)
1743                     seginfo->fix_root = l->fixp;
1744                   else
1745                     prev->fx_next = l->fixp;
1746
1747                   break;
1748                 }
1749
1750               prev = f;
1751             }
1752
1753           if (f != NULL)
1754             break;
1755
1756           if (pass == 1
1757               && warn_unmatched_high)
1758             as_warn_where (l->fixp->fx_file, l->fixp->fx_line,
1759                            _("Unmatched high/shigh reloc"));
1760         }
1761     }
1762 }
1763
1764 /* See whether we need to force a relocation into the output file.
1765    This is used to force out switch and PC relative relocations when
1766    relaxing.  */
1767
1768 int
1769 m32r_force_relocation (fix)
1770      fixS * fix;
1771 {
1772   if (fix->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
1773       || fix->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
1774     return 1;
1775
1776   if (! m32r_relax)
1777     return 0;
1778
1779   return (fix->fx_pcrel
1780           || 0 /* ??? */);
1781 }
1782 \f
1783 /* Write a value out to the object file, using the appropriate endianness.  */
1784
1785 void
1786 md_number_to_chars (buf, val, n)
1787      char * buf;
1788      valueT val;
1789      int    n;
1790 {
1791   if (target_big_endian)
1792     number_to_chars_bigendian (buf, val, n);
1793   else
1794     number_to_chars_littleendian (buf, val, n);
1795 }
1796
1797 /* Turn a string in input_line_pointer into a floating point constant of type
1798    type, and store the appropriate bytes in *litP.  The number of LITTLENUMS
1799    emitted is stored in *sizeP .  An error message is returned, or NULL on OK.
1800 */
1801
1802 /* Equal to MAX_PRECISION in atof-ieee.c */
1803 #define MAX_LITTLENUMS 6
1804
1805 char *
1806 md_atof (type, litP, sizeP)
1807      char type;
1808      char *litP;
1809      int *sizeP;
1810 {
1811   int              i;
1812   int              prec;
1813   LITTLENUM_TYPE   words [MAX_LITTLENUMS];
1814   char *           t;
1815   char *           atof_ieee ();
1816
1817   switch (type)
1818     {
1819     case 'f':
1820     case 'F':
1821     case 's':
1822     case 'S':
1823       prec = 2;
1824       break;
1825
1826     case 'd':
1827     case 'D':
1828     case 'r':
1829     case 'R':
1830       prec = 4;
1831       break;
1832
1833    /* FIXME: Some targets allow other format chars for bigger sizes here.  */
1834
1835     default:
1836       * sizeP = 0;
1837       return _("Bad call to md_atof()");
1838     }
1839
1840   t = atof_ieee (input_line_pointer, type, words);
1841   if (t)
1842     input_line_pointer = t;
1843   * sizeP = prec * sizeof (LITTLENUM_TYPE);
1844
1845   if (target_big_endian)
1846     {
1847       for (i = 0; i < prec; i++)
1848         {
1849           md_number_to_chars (litP, (valueT) words[i],
1850                               sizeof (LITTLENUM_TYPE));
1851           litP += sizeof (LITTLENUM_TYPE);
1852         }
1853     }
1854   else
1855     {
1856       for (i = prec - 1; i >= 0; i--)
1857         {
1858           md_number_to_chars (litP, (valueT) words[i],
1859                               sizeof (LITTLENUM_TYPE));
1860           litP += sizeof (LITTLENUM_TYPE);
1861         }
1862     }
1863      
1864   return 0;
1865 }
1866
1867 void
1868 m32r_elf_section_change_hook ()
1869 {
1870   /* If we have reached the end of a section and we have just emitted a
1871      16 bit insn, then emit a nop to make sure that the section ends on
1872      a 32 bit boundary.  */
1873   
1874   if (prev_insn.insn || seen_relaxable_p)
1875     (void) m32r_fill_insn (0);
1876 }
1877
1878 boolean
1879 m32r_fix_adjustable (fixP)
1880    fixS *fixP;
1881 {
1882
1883   if (fixP->fx_addsy == NULL)
1884     return 1;
1885   
1886   /* Prevent all adjustments to global symbols. */
1887   if (S_IS_EXTERN (fixP->fx_addsy))
1888     return 0;
1889   if (S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy))
1890     return 0;
1891   
1892   /* We need the symbol name for the VTABLE entries */
1893   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
1894       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
1895     return 0;
1896
1897   return 1;
1898 }