-Wimplicit-fallthrough noreturn fixes
[external/binutils.git] / gas / config / tc-m68hc11.c
1 /* tc-m68hc11.c -- Assembler code for the Motorola 68HC11 & 68HC12.
2    Copyright (C) 1999-2016 Free Software Foundation, Inc.
3    Written by Stephane Carrez (stcarrez@nerim.fr)
4    XGATE and S12X added by James Murray (jsm@jsm-net.demon.co.uk)
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
20    the Free Software Foundation, 51 Franklin Street - Fifth Floor,
21    Boston, MA 02110-1301, USA.  */
22
23 #include "as.h"
24 #include "safe-ctype.h"
25 #include "subsegs.h"
26 #include "opcode/m68hc11.h"
27 #include "dwarf2dbg.h"
28 #include "elf/m68hc11.h"
29
30 const char comment_chars[] = ";!";
31 const char line_comment_chars[] = "#*";
32 const char line_separator_chars[] = "";
33
34 const char EXP_CHARS[] = "eE";
35 const char FLT_CHARS[] = "dD";
36
37 #define STATE_CONDITIONAL_BRANCH        (1)
38 #define STATE_PC_RELATIVE               (2)
39 #define STATE_INDEXED_OFFSET            (3)
40 #define STATE_INDEXED_PCREL             (4)
41 #define STATE_XBCC_BRANCH               (5)
42 #define STATE_CONDITIONAL_BRANCH_6812   (6)
43
44 #define STATE_BYTE                      (0)
45 #define STATE_BITS5                     (0)
46 #define STATE_WORD                      (1)
47 #define STATE_BITS9                     (1)
48 #define STATE_LONG                      (2)
49 #define STATE_BITS16                    (2)
50 #define STATE_UNDF                      (3)     /* Symbol undefined in pass1 */
51
52 /* This macro has no side-effects.  */
53 #define ENCODE_RELAX(what,length) (((what) << 2) + (length))
54 #define RELAX_STATE(s) ((s) >> 2)
55 #define RELAX_LENGTH(s) ((s) & 3)
56
57 #define IS_OPCODE(C1,C2)        (((C1) & 0x0FF) == ((C2) & 0x0FF))
58
59 /* This table describes how you change sizes for the various types of variable
60    size expressions.  This version only supports two kinds.  */
61
62 /* The fields are:
63    How far Forward this mode will reach.
64    How far Backward this mode will reach.
65    How many bytes this mode will add to the size of the frag.
66    Which mode to go to if the offset won't fit in this one.  */
67
68 relax_typeS md_relax_table[] =
69 {
70   {1, 1, 0, 0},                 /* First entries aren't used.  */
71   {1, 1, 0, 0},                 /* For no good reason except.  */
72   {1, 1, 0, 0},                 /* that the VAX doesn't either.  */
73   {1, 1, 0, 0},
74
75   /* Relax for bcc <L>.
76      These insns are translated into b!cc +3 jmp L.  */
77   {(127), (-128), 0, ENCODE_RELAX (STATE_CONDITIONAL_BRANCH, STATE_WORD)},
78   {0, 0, 3, 0},
79   {1, 1, 0, 0},
80   {1, 1, 0, 0},
81
82   /* Relax for bsr <L> and bra <L>.
83      These insns are translated into jsr and jmp.  */
84   {(127), (-128), 0, ENCODE_RELAX (STATE_PC_RELATIVE, STATE_WORD)},
85   {0, 0, 1, 0},
86   {1, 1, 0, 0},
87   {1, 1, 0, 0},
88
89   /* Relax for indexed offset: 5-bits, 9-bits, 16-bits.  */
90   {(15), (-16), 0, ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_OFFSET, STATE_BITS9)},
91   {(255), (-256), 1, ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_OFFSET, STATE_BITS16)},
92   {0, 0, 2, 0},
93   {1, 1, 0, 0},
94
95   /* Relax for PC relative offset: 5-bits, 9-bits, 16-bits.
96      For the 9-bit case, there will be a -1 correction to take into
97      account the new byte that's why the range is -255..256.  */
98   {(15), (-16), 0, ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_PCREL, STATE_BITS9)},
99   {(256), (-255), 1, ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_PCREL, STATE_BITS16)},
100   {0, 0, 2, 0},
101   {1, 1, 0, 0},
102
103   /* Relax for dbeq/ibeq/tbeq r,<L>:
104      These insns are translated into db!cc +3 jmp L.  */
105   {(255), (-256), 0, ENCODE_RELAX (STATE_XBCC_BRANCH, STATE_WORD)},
106   {0, 0, 3, 0},
107   {1, 1, 0, 0},
108   {1, 1, 0, 0},
109
110   /* Relax for bcc <L> on 68HC12.
111      These insns are translated into lbcc <L>.  */
112   {(127), (-128), 0, ENCODE_RELAX (STATE_CONDITIONAL_BRANCH_6812, STATE_WORD)},
113   {0, 0, 2, 0},
114   {1, 1, 0, 0},
115   {1, 1, 0, 0},
116
117 };
118
119 /* 68HC11 and 68HC12 registers.  They are numbered according to the 68HC12.  */
120 typedef enum register_id
121 {
122   REG_NONE = -1,
123   REG_A = 0,
124   REG_B = 1,
125   REG_CCR = 2,
126   REG_D = 4,
127   REG_X = 5,
128   REG_Y = 6,
129   REG_SP = 7,
130   REG_PC = 8,
131   REG_R0 = 0,
132   REG_R1 = 1,
133   REG_R2 = 2,
134   REG_R3 = 3,
135   REG_R4 = 4,
136   REG_R5 = 5,
137   REG_R6 = 6,
138   REG_R7 = 7,
139   REG_SP_XG = 8,
140   REG_PC_XG = 9,
141   REG_CCR_XG = 10
142 } register_id;
143
144 typedef struct operand
145 {
146   expressionS exp;
147   register_id reg1;
148   register_id reg2;
149   int mode;
150 } operand;
151
152 struct m68hc11_opcode_def
153 {
154   long format;
155   int min_operands;
156   int max_operands;
157   int nb_modes;
158   int used;
159   struct m68hc11_opcode *opcode;
160 };
161
162 static struct m68hc11_opcode_def *m68hc11_opcode_defs = 0;
163 static int m68hc11_nb_opcode_defs = 0;
164
165 typedef struct alias
166 {
167   const char *name;
168   const char *alias;
169 } alias;
170
171 static alias alias_opcodes[] =
172 {
173   {"cpd", "cmpd"},
174   {"cpx", "cmpx"},
175   {"cpy", "cmpy"},
176   {0, 0}
177 };
178
179 struct m9s12xg_opcode_def
180 {
181   long format;
182   int min_operands;
183   int max_operands;
184   int nb_modes;
185   int used;
186   struct m9s12xg_opcode *opcode;
187 };
188
189 /* Local functions.  */
190 static register_id reg_name_search (char *);
191 static register_id register_name (void);
192 static int cmp_opcode (struct m68hc11_opcode *, struct m68hc11_opcode *);
193 static char *print_opcode_format (struct m68hc11_opcode *, int);
194 static char *skip_whites (char *);
195 static int check_range (long, int);
196 static void print_opcode_list (void);
197 static void get_default_target (void);
198 static void print_insn_format (char *);
199 static int get_operand (operand *, int, long);
200 static void fixup8 (expressionS *, int, int);
201 static void fixup16 (expressionS *, int, int);
202 static void fixup24 (expressionS *, int, int);
203 static void fixup8_xg (expressionS *, int, int);
204 static unsigned char convert_branch (unsigned char);
205 static char *m68hc11_new_insn (int);
206 static void build_dbranch_insn (struct m68hc11_opcode *,
207                                 operand *, int, int);
208 static int build_indexed_byte (operand *, int, int);
209 static int build_reg_mode (operand *, int);
210
211 static struct m68hc11_opcode *find (struct m68hc11_opcode_def *,
212                                     operand *, int);
213 static struct m68hc11_opcode *find_opcode (struct m68hc11_opcode_def *,
214                                            operand *, int *);
215 static void build_jump_insn (struct m68hc11_opcode *, operand *, int, int);
216 static void build_insn_xg (struct m68hc11_opcode *, operand *, int);
217 static void build_insn (struct m68hc11_opcode *, operand *, int);
218 static int relaxable_symbol (symbolS *);
219
220 /* Pseudo op to indicate a relax group.  */
221 static void s_m68hc11_relax (int);
222
223 /* Pseudo op to control the ELF flags.  */
224 static void s_m68hc11_mode (int);
225
226 /* Process directives specified via pseudo ops.  */
227 static void s_m68hc11_parse_pseudo_instruction (int);
228
229 /* Mark the symbols with STO_M68HC12_FAR to indicate the functions
230    are using 'rtc' for returning.  It is necessary to use 'call'
231    to invoke them.  This is also used by the debugger to correctly
232    find the stack frame.  */
233 static void s_m68hc11_mark_symbol (int);
234
235 /* Controls whether relative branches can be turned into long branches.
236    When the relative offset is too large, the insn are changed:
237     bra -> jmp
238     bsr -> jsr
239     bcc -> b!cc +3
240            jmp L
241     dbcc -> db!cc +3
242             jmp L
243
244   Setting the flag forbidds this.  */
245 static short flag_fixed_branches = 0;
246
247 /* Force to use long jumps (absolute) instead of relative branches.  */
248 static short flag_force_long_jumps = 0;
249
250 /* Change the direct addressing mode into an absolute addressing mode
251    when the insn does not support direct addressing.
252    For example, "clr *ZD0" is normally not possible and is changed
253    into "clr ZDO".  */
254 static short flag_strict_direct_addressing = 1;
255
256 /* When an opcode has invalid operand, print out the syntax of the opcode
257    to stderr.  */
258 static short flag_print_insn_syntax = 0;
259
260 /* Dumps the list of instructions with syntax and then exit:
261    1 -> Only dumps the list (sorted by name)
262    2 -> Generate an example (or test) that can be compiled.  */
263 static short flag_print_opcodes = 0;
264
265 /* Opcode hash table.  */
266 static struct hash_control *m68hc11_hash;
267
268 /* Current cpu (either cpu6811 or cpu6812).  This is determined automagically
269    by 'get_default_target' by looking at default BFD vector.  This is overridden
270    with the -m<cpu> option.  */
271 static int current_architecture = 0;
272
273 /* Default cpu determined by 'get_default_target'.  */
274 static const char *default_cpu;
275
276 /* Number of opcodes in the sorted table (filtered by current cpu).  */
277 static int num_opcodes;
278
279 /* The opcodes sorted by name and filtered by current cpu.  */
280 static struct m68hc11_opcode *m68hc11_sorted_opcodes;
281
282 /* ELF flags to set in the output file header.  */
283 static int elf_flags = E_M68HC11_F64;
284
285 /* These are the machine dependent pseudo-ops.  These are included so
286    the assembler can work on the output from the SUN C compiler, which
287    generates these.  */
288
289 /* This table describes all the machine specific pseudo-ops the assembler
290    has to support.  The fields are:
291    pseudo-op name without dot
292    function to call to execute this pseudo-op
293    Integer arg to pass to the function.  */
294 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
295 {
296   /* The following pseudo-ops are supported for MRI compatibility.  */
297   {"fcb", cons, 1},
298   {"fdb", cons, 2},
299   {"fqb", cons, 4},
300   {"fcc", stringer, 8 + 1},
301   {"rmb", s_space, 0},
302
303   /* Motorola ALIS.  */
304   {"xrefb", s_ignore, 0}, /* Same as xref  */
305
306   /* Gcc driven relaxation.  */
307   {"relax", s_m68hc11_relax, 0},
308
309   /* .mode instruction (ala SH).  */
310   {"mode", s_m68hc11_mode, 0},
311
312   /* .far instruction.  */
313   {"far", s_m68hc11_mark_symbol, STO_M68HC12_FAR},
314
315   /* .interrupt instruction.  */
316   {"interrupt", s_m68hc11_mark_symbol, STO_M68HC12_INTERRUPT},
317
318   /* .nobankwarning instruction.  */
319   {"nobankwarning", s_m68hc11_parse_pseudo_instruction, E_M68HC11_NO_BANK_WARNING},
320
321   {0, 0, 0}
322 };
323 \f
324 /* Options and initialization.  */
325
326 const char *md_shortopts = "Sm:";
327
328 struct option md_longopts[] =
329 {
330 #define OPTION_FORCE_LONG_BRANCH (OPTION_MD_BASE)
331   {"force-long-branches", no_argument, NULL, OPTION_FORCE_LONG_BRANCH},
332   {"force-long-branchs", no_argument, NULL, OPTION_FORCE_LONG_BRANCH}, /* Misspelt version kept for backwards compatibility.  */
333
334 #define OPTION_SHORT_BRANCHES     (OPTION_MD_BASE + 1)
335   {"short-branches", no_argument, NULL, OPTION_SHORT_BRANCHES},
336   {"short-branchs", no_argument, NULL, OPTION_SHORT_BRANCHES}, /* Misspelt version kept for backwards compatibility.  */
337
338 #define OPTION_STRICT_DIRECT_MODE  (OPTION_MD_BASE + 2)
339   {"strict-direct-mode", no_argument, NULL, OPTION_STRICT_DIRECT_MODE},
340
341 #define OPTION_PRINT_INSN_SYNTAX  (OPTION_MD_BASE + 3)
342   {"print-insn-syntax", no_argument, NULL, OPTION_PRINT_INSN_SYNTAX},
343
344 #define OPTION_PRINT_OPCODES  (OPTION_MD_BASE + 4)
345   {"print-opcodes", no_argument, NULL, OPTION_PRINT_OPCODES},
346
347 #define OPTION_GENERATE_EXAMPLE  (OPTION_MD_BASE + 5)
348   {"generate-example", no_argument, NULL, OPTION_GENERATE_EXAMPLE},
349
350 #define OPTION_MSHORT  (OPTION_MD_BASE + 6)
351   {"mshort", no_argument, NULL, OPTION_MSHORT},
352
353 #define OPTION_MLONG  (OPTION_MD_BASE + 7)
354   {"mlong", no_argument, NULL, OPTION_MLONG},
355
356 #define OPTION_MSHORT_DOUBLE  (OPTION_MD_BASE + 8)
357   {"mshort-double", no_argument, NULL, OPTION_MSHORT_DOUBLE},
358
359 #define OPTION_MLONG_DOUBLE  (OPTION_MD_BASE + 9)
360   {"mlong-double", no_argument, NULL, OPTION_MLONG_DOUBLE},
361
362 #define OPTION_XGATE_RAMOFFSET  (OPTION_MD_BASE + 10)
363   {"xgate-ramoffset", no_argument, NULL, OPTION_XGATE_RAMOFFSET},
364
365   {NULL, no_argument, NULL, 0}
366 };
367 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
368
369 /* Get the target cpu for the assembler.  This is based on the configure
370    options and on the -m68hc11/-m68hc12 option.  If no option is specified,
371    we must get the default.  */
372 const char *
373 m68hc11_arch_format (void)
374 {
375   get_default_target ();
376   if (current_architecture & cpu6811)
377     return "elf32-m68hc11";
378   else
379     return "elf32-m68hc12";
380 }
381
382 enum bfd_architecture
383 m68hc11_arch (void)
384 {
385   get_default_target ();
386   if (current_architecture & cpu6811)
387     return bfd_arch_m68hc11;
388   else
389     return bfd_arch_m68hc12;
390 }
391
392 int
393 m68hc11_mach (void)
394 {
395   return 0;
396 }
397
398 /* Listing header selected according to cpu.  */
399 const char *
400 m68hc11_listing_header (void)
401 {
402   if (current_architecture & cpu6811)
403     return "M68HC11 GAS ";
404   else if (current_architecture & cpuxgate)
405     return "XGATE GAS ";
406   else if (current_architecture & cpu9s12x)
407     return "S12X GAS ";
408   else
409     return "M68HC12 GAS ";
410 }
411
412 void
413 md_show_usage (FILE *stream)
414 {
415   get_default_target ();
416   fprintf (stream, _("\
417 Motorola 68HC11/68HC12/68HCS12 options:\n\
418   -m68hc11 | -m68hc12 |\n\
419   -m68hcs12 | -mm9s12x |\n\
420   -mm9s12xg               specify the processor [default %s]\n\
421   -mshort                 use 16-bit int ABI (default)\n\
422   -mlong                  use 32-bit int ABI\n\
423   -mshort-double          use 32-bit double ABI\n\
424   -mlong-double           use 64-bit double ABI (default)\n\
425   --force-long-branches   always turn relative branches into absolute ones\n\
426   -S,--short-branches     do not turn relative branches into absolute ones\n\
427                           when the offset is out of range\n\
428   --strict-direct-mode    do not turn the direct mode into extended mode\n\
429                           when the instruction does not support direct mode\n\
430   --print-insn-syntax     print the syntax of instruction in case of error\n\
431   --print-opcodes         print the list of instructions with syntax\n\
432   --xgate-ramoffset       offset ram addresses by 0xc000\n\
433   --generate-example      generate an example of each instruction\n\
434                           (used for testing)\n"), default_cpu);
435
436 }
437
438 /* Try to identify the default target based on the BFD library.  */
439 static void
440 get_default_target (void)
441 {
442   const bfd_target *target;
443   bfd abfd;
444
445   if (current_architecture != 0)
446     return;
447
448   default_cpu = "unknown";
449   target = bfd_find_target (0, &abfd);
450   if (target && target->name)
451     {
452       if (strcmp (target->name, "elf32-m68hc12") == 0)
453         {
454           current_architecture = cpu6812;
455           default_cpu = "m68hc12";
456         }
457       else if (strcmp (target->name, "elf32-m68hc11") == 0)
458         {
459           current_architecture = cpu6811;
460           default_cpu = "m68hc11";
461         }
462       else
463         {
464           as_bad (_("Default target `%s' is not supported."), target->name);
465         }
466     }
467 }
468
469 void
470 m68hc11_print_statistics (FILE *file)
471 {
472   int i;
473   struct m68hc11_opcode_def *opc;
474
475   hash_print_statistics (file, "opcode table", m68hc11_hash);
476
477   opc = m68hc11_opcode_defs;
478   if (opc == 0 || m68hc11_nb_opcode_defs == 0)
479     return;
480
481   /* Dump the opcode statistics table.  */
482   fprintf (file, _("Name   # Modes  Min ops  Max ops  Modes mask  # Used\n"));
483   for (i = 0; i < m68hc11_nb_opcode_defs; i++, opc++)
484     {
485       fprintf (file, "%-7.7s  %5d  %7d  %7d  0x%08lx  %7d\n",
486                opc->opcode->name,
487                opc->nb_modes,
488                opc->min_operands, opc->max_operands, opc->format, opc->used);
489     }
490 }
491
492 int
493 md_parse_option (int c, const char *arg)
494 {
495   get_default_target ();
496   switch (c)
497     {
498       /* -S means keep external to 2 bit offset rather than 16 bit one.  */
499     case OPTION_SHORT_BRANCHES:
500     case 'S':
501       flag_fixed_branches = 1;
502       break;
503
504     case OPTION_FORCE_LONG_BRANCH:
505       flag_force_long_jumps = 1;
506       break;
507
508     case OPTION_PRINT_INSN_SYNTAX:
509       flag_print_insn_syntax = 1;
510       break;
511
512     case OPTION_PRINT_OPCODES:
513       flag_print_opcodes = 1;
514       break;
515
516     case OPTION_STRICT_DIRECT_MODE:
517       flag_strict_direct_addressing = 0;
518       break;
519
520     case OPTION_GENERATE_EXAMPLE:
521       flag_print_opcodes = 2;
522       break;
523
524     case OPTION_MSHORT:
525       elf_flags &= ~E_M68HC11_I32;
526       break;
527
528     case OPTION_MLONG:
529       elf_flags |= E_M68HC11_I32;
530       break;
531
532     case OPTION_MSHORT_DOUBLE:
533       elf_flags &= ~E_M68HC11_F64;
534       break;
535
536     case OPTION_MLONG_DOUBLE:
537       elf_flags |= E_M68HC11_F64;
538       break;
539
540     case OPTION_XGATE_RAMOFFSET:
541       elf_flags |= E_M68HC11_XGATE_RAMOFFSET;
542       break;
543
544     case 'm':
545       if ((strcasecmp (arg, "68hc11") == 0)
546           || (strcasecmp (arg, "m68hc11") == 0))
547         current_architecture = cpu6811;
548       else if ((strcasecmp (arg, "68hc12") == 0)
549           || (strcasecmp (arg, "m68hc12") == 0))
550         current_architecture = cpu6812;
551       else if ((strcasecmp (arg, "68hcs12") == 0)
552           || (strcasecmp (arg, "m68hcs12") == 0))
553         current_architecture = cpu6812 | cpu6812s;
554      else if (strcasecmp (arg, "m9s12x") == 0)
555         current_architecture = cpu6812 | cpu6812s | cpu9s12x;
556      else if ((strcasecmp (arg, "m9s12xg") == 0)
557           || (strcasecmp (arg, "xgate") == 0))
558         /* xgate for backwards compatability */
559         current_architecture = cpuxgate;
560       else
561         as_bad (_("Option `%s' is not recognized."), arg);
562       break;
563
564     default:
565       return 0;
566     }
567
568   return 1;
569 }
570 \f
571 symbolS *
572 md_undefined_symbol (char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
573 {
574   return 0;
575 }
576
577 const char *
578 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
579 {
580   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, TRUE);
581 }
582
583 valueT
584 md_section_align (asection *seg, valueT addr)
585 {
586   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, seg);
587   return ((addr + (1 << align) - 1) & -(1 << align));
588 }
589
590 static int
591 cmp_opcode (struct m68hc11_opcode *op1, struct m68hc11_opcode *op2)
592 {
593   return strcmp (op1->name, op2->name);
594 }
595
596 #define IS_CALL_SYMBOL(MODE) \
597 (((MODE) & (M6812_OP_PAGE|M6811_OP_IND16)) \
598   == ((M6812_OP_PAGE|M6811_OP_IND16)))
599
600 /* Initialize the assembler.  Create the opcode hash table
601    (sorted on the names) with the M6811 opcode table
602    (from opcode library).  */
603 void
604 md_begin (void)
605 {
606   const char *prev_name = "";
607   struct m68hc11_opcode *opcodes;
608   struct m68hc11_opcode_def *opc = 0;
609   int i, j;
610
611   get_default_target ();
612
613   m68hc11_hash = hash_new ();
614
615   /* Get a writable copy of the opcode table and sort it on the names.  */
616   opcodes = XNEWVEC (struct m68hc11_opcode, m68hc11_num_opcodes);
617   m68hc11_sorted_opcodes = opcodes;
618   num_opcodes = 0;
619   for (i = 0; i < m68hc11_num_opcodes; i++)
620     {
621       if (m68hc11_opcodes[i].arch & current_architecture)
622         {
623           opcodes[num_opcodes] = m68hc11_opcodes[i];
624           if (opcodes[num_opcodes].name[0] == 'b'
625               && opcodes[num_opcodes].format & M6811_OP_JUMP_REL
626               && !(opcodes[num_opcodes].format & M6811_OP_BITMASK))
627             {
628               num_opcodes++;
629               opcodes[num_opcodes] = m68hc11_opcodes[i];
630             }
631           num_opcodes++;
632           for (j = 0; alias_opcodes[j].name != 0; j++)
633             if (strcmp (m68hc11_opcodes[i].name, alias_opcodes[j].name) == 0)
634               {
635                 opcodes[num_opcodes] = m68hc11_opcodes[i];
636                 opcodes[num_opcodes].name = alias_opcodes[j].alias;
637                 num_opcodes++;
638                 break;
639               }
640         }
641     }
642   qsort (opcodes, num_opcodes, sizeof (struct m68hc11_opcode),
643          (int (*) (const void*, const void*)) cmp_opcode);
644
645   opc = XNEWVEC (struct m68hc11_opcode_def, num_opcodes);
646   m68hc11_opcode_defs = opc--;
647
648   /* Insert unique names into hash table.  The M6811 instruction set
649      has several identical opcode names that have different opcodes based
650      on the operands.  This hash table then provides a quick index to
651      the first opcode with a particular name in the opcode table.  */
652   for (i = 0; i < num_opcodes; i++, opcodes++)
653     {
654       int expect;
655
656       if (strcmp (prev_name, opcodes->name))
657         {
658           prev_name = (char *) opcodes->name;
659
660           opc++;
661           opc->format = 0;
662           opc->min_operands = 100;
663           opc->max_operands = 0;
664           opc->nb_modes = 0;
665           opc->opcode = opcodes;
666           opc->used = 0;
667           hash_insert (m68hc11_hash, opcodes->name, opc);
668         }
669       opc->nb_modes++;
670       opc->format |= opcodes->format;
671
672       /* See how many operands this opcode needs.  */
673       expect = 0;
674       if (opcodes->arch == cpuxgate)
675         {
676           if (opcodes->format & (M68XG_OP_IMM3 | M68XG_OP_R | M68XG_OP_REL9
677                                  | M68XG_OP_REL10 ))
678             expect = 1;
679           else if (opcodes->format & (M68XG_OP_R_R | M68XG_OP_R_IMM4
680                                       | M68XG_OP_R_IMM8 | M68XG_OP_R_IMM8))
681             expect = 2;
682           else if (opcodes->format & (M68XG_OP_R_R_R | M68XG_OP_R_R_OFFS5
683                                       | M68XG_OP_RD_RB_RI | M68XG_OP_RD_RB_RIp
684                                       | M68XG_OP_RD_RB_mRI))
685             expect = 3;
686         }
687       else
688         {
689           if (opcodes->format & M6811_OP_MASK)
690             expect++;
691           if (opcodes->format & M6811_OP_BITMASK)
692             expect++;
693           if (opcodes->format & (M6811_OP_JUMP_REL | M6812_OP_JUMP_REL16))
694             expect++;
695           if (opcodes->format & (M6812_OP_IND16_P2 | M6812_OP_IDX_P2))
696             expect++;
697           /* Special case for call instruction.  */
698           if ((opcodes->format & M6812_OP_PAGE)
699               && !(opcodes->format & M6811_OP_IND16))
700             expect++;
701         }
702
703       if (expect < opc->min_operands)
704         opc->min_operands = expect;
705       if (IS_CALL_SYMBOL (opcodes->format))
706         expect++;
707       if (expect > opc->max_operands)
708         opc->max_operands = expect;
709     }
710   opc++;
711   m68hc11_nb_opcode_defs = opc - m68hc11_opcode_defs;
712
713   if (flag_print_opcodes)
714     {
715       print_opcode_list ();
716       exit (EXIT_SUCCESS);
717     }
718 }
719
720 void
721 m68hc11_init_after_args (void)
722 {
723 }
724 \f
725 /* Builtin help.  */
726
727 /* Return a string that represents the operand format for the instruction.
728    When example is true, this generates an example of operand.  This is used
729    to give an example and also to generate a test.  */
730
731 static char *
732 print_opcode_format (struct m68hc11_opcode *opcode, int example)
733 {
734   static char buf[128];
735   int format = opcode->format;
736   char *p;
737
738   p = buf;
739   buf[0] = 0;
740
741   if (current_architecture == cpuxgate)
742     {
743       if (format & M68XG_OP_IMM3)
744         {
745           if (example)
746             sprintf (p, "#%d", rand () & 0x007);
747           else
748             strcpy (p, _("imm3"));
749           p = &p[strlen (p)];
750         }
751       else if (format & M68XG_OP_R)
752         {
753           if (example)
754             sprintf (p, "R%d", rand () & 0x07);
755           else
756             strcpy (p, _("RD"));
757           p = &p[strlen (p)];
758         }
759       else if (format & M68XG_OP_R_R)
760         {
761           if (example)
762             sprintf (p, "R%d,R%d", rand () & 0x07, rand () & 0x07);
763           else
764             strcpy (p, _("RD,RS"));
765           p = &p[strlen (p)];
766         }
767       else if (format & M68XG_OP_R_IMM4)
768         {
769           if (example)
770             sprintf (p, "R%d,#%d", rand () & 0x07, rand () & 0x0f);
771           else
772             strcpy (p, _("RI, #imm4"));
773           p = &p[strlen (p)];
774         }
775       else if (format & M68XG_OP_R_R_R)
776         {
777           if (example)
778             sprintf (p, "R%d,R%d,R%d", rand () & 0x07, rand () & 0x07, rand () & 0x07);
779           else
780             strcpy (p, "RD,RS1,RS2");
781           p = &p[strlen (p)];
782         }
783       else if (format & M68XG_OP_REL9)
784         {
785           if (example)
786             sprintf (p, "%d", rand () & 0x1FF);
787           else
788             strcpy (p, "<rel9>");
789           p = &p[strlen (p)];
790         }
791       else if (format & M68XG_OP_REL10)
792         {
793           if (example)
794             sprintf (p, "%d", rand () & 0x3FF);
795           else
796             strcpy (p, "<rel10>");
797           p = &p[strlen (p)];
798         }
799       else if (format & M68XG_OP_R_R_OFFS5)
800         {
801           if (example)
802             sprintf (p, "R%d, (R%d, #0x%x)", rand () & 0x07, rand () & 0x07, rand () & 0x1f);
803           else
804             strcpy (p, _("RD, (RI,#offs5)"));
805           p = &p[strlen (p)];
806         }
807       else if (format & M68XG_OP_RD_RB_RI)
808         {
809           if (example)
810             sprintf (p, "R%d, (R%d, R%d)", rand () & 0x07, rand () & 0x07, rand () & 0x07);
811           else
812             strcpy (p, "RD, (RB, RI)");
813           p = &p[strlen (p)];
814         }
815       else if (format & M68XG_OP_RD_RB_RIp)
816         {
817           if (example)
818             sprintf (p, "R%d, (R%d, R%d+)", rand () & 0x07, rand () & 0x07, rand () & 0x07);
819           else
820             strcpy (p, "RD, (RB, RI+)");
821           p = &p[strlen (p)];
822         }
823       else if (format & M68XG_OP_RD_RB_mRI)
824         {
825           if (example)
826             sprintf (p, "R%d, (R%d, -R%d)", rand () & 0x07, rand () & 0x07, rand () & 0x07);
827           else
828             strcpy (p, "RD, (RB, -RI)");
829           p = &p[strlen (p)];
830         }
831       else if (format & M68XG_OP_R_IMM8)
832         {
833           if (example)
834             sprintf (p, "R%d, #0x%x", rand () & 0x07, rand () & 0xff);
835           else
836             strcpy (p, "RD, #imm8");
837           p = &p[strlen (p)];
838         }
839       else if (format & M68XG_OP_R_IMM16)
840         {
841           if (example)
842             sprintf (p, "R%d, #0x%x", rand () & 0x07, rand () & 0xffff);
843           else
844             strcpy (p, "RD, #imm16");
845           p = &p[strlen (p)];
846         }
847     }
848   else
849     {
850
851       if (format & M6811_OP_IMM8)
852         {
853           if (example)
854             sprintf (p, "#%d", rand () & 0x0FF);
855           else
856             strcpy (p, _("#<imm8>"));
857           p = &p[strlen (p)];
858         }
859
860       if (format & M6811_OP_IMM16)
861         {
862           if (example)
863             sprintf (p, "#%d", rand () & 0x0FFFF);
864           else
865             strcpy (p, _("#<imm16>"));
866           p = &p[strlen (p)];
867         }
868
869       if (format & M6811_OP_IX)
870         {
871           if (example)
872             sprintf (p, "%d,X", rand () & 0x0FF);
873           else
874             strcpy (p, _("<imm8>,X"));
875           p = &p[strlen (p)];
876         }
877
878       if (format & M6811_OP_IY)
879         {
880           if (example)
881             sprintf (p, "%d,X", rand () & 0x0FF);
882           else
883             strcpy (p, _("<imm8>,X"));
884           p = &p[strlen (p)];
885         }
886
887       if (format & M6812_OP_IDX)
888         {
889           if (example)
890             sprintf (p, "%d,X", rand () & 0x0FF);
891           else
892             strcpy (p, "n,r");
893           p = &p[strlen (p)];
894         }
895
896       if (format & M6812_OP_PAGE)
897         {
898           if (example)
899             sprintf (p, ", %d", rand () & 0x0FF);
900           else
901             strcpy (p, ", <page>");
902           p = &p[strlen (p)];
903         }
904
905       if (format & M6811_OP_DIRECT)
906         {
907           if (example)
908             sprintf (p, "*Z%d", rand () & 0x0FF);
909           else
910             strcpy (p, _("*<abs8>"));
911           p = &p[strlen (p)];
912         }
913
914       if (format & M6811_OP_BITMASK)
915         {
916           if (buf[0])
917             *p++ = ' ';
918
919           if (example)
920             sprintf (p, "#$%02x", rand () & 0x0FF);
921           else
922             strcpy (p, _("#<mask>"));
923
924           p = &p[strlen (p)];
925           if (format & M6811_OP_JUMP_REL)
926             *p++ = ' ';
927         }
928
929       if (format & M6811_OP_IND16)
930         {
931           if (example)
932             sprintf (p, _("symbol%d"), rand () & 0x0FF);
933           else
934             strcpy (p, _("<abs>"));
935
936           p = &p[strlen (p)];
937         }
938
939       if (format & (M6811_OP_JUMP_REL | M6812_OP_JUMP_REL16))
940         {
941           if (example)
942             {
943               if (format & M6811_OP_BITMASK)
944                 {
945                   sprintf (p, ".+%d", rand () & 0x7F);
946                 }
947               else
948                 {
949                   sprintf (p, "L%d", rand () & 0x0FF);
950                 }
951             }
952           else
953             strcpy (p, _("<label>"));
954         }
955     }
956   return buf;
957 }
958
959 /* Prints the list of instructions with the possible operands.  */
960 static void
961 print_opcode_list (void)
962 {
963   int i;
964   const char *prev_name = "";
965   struct m68hc11_opcode *opcodes;
966   int example = flag_print_opcodes == 2;
967
968   if (example)
969     printf (_("# Example of `%s' instructions\n\t.sect .text\n_start:\n"),
970             default_cpu);
971
972   opcodes = m68hc11_sorted_opcodes;
973
974   /* Walk the list sorted on names (by md_begin).  We only report
975      one instruction per line, and we collect the different operand
976      formats.  */
977   for (i = 0; i < num_opcodes; i++, opcodes++)
978     {
979       char *fmt = print_opcode_format (opcodes, example);
980
981       if (example)
982         {
983           printf ("L%d:\t", i);
984           printf ("%s %s\n", opcodes->name, fmt);
985         }
986       else
987         {
988           if (strcmp (prev_name, opcodes->name))
989             {
990               if (i > 0)
991                 printf ("\n");
992
993               printf ("%-5.5s ", opcodes->name);
994               prev_name = (char *) opcodes->name;
995             }
996           if (fmt[0])
997             printf ("  [%s]", fmt);
998         }
999     }
1000   printf ("\n");
1001 }
1002
1003 /* Print the instruction format.  This operation is called when some
1004    instruction is not correct.  Instruction format is printed as an
1005    error message.  */
1006 static void
1007 print_insn_format (char *name)
1008 {
1009   struct m68hc11_opcode_def *opc;
1010   struct m68hc11_opcode *opcode;
1011   char buf[128];
1012
1013   opc = (struct m68hc11_opcode_def *) hash_find (m68hc11_hash, name);
1014   if (opc == NULL)
1015     {
1016       as_bad (_("Instruction `%s' is not recognized."), name);
1017       return;
1018     }
1019   opcode = opc->opcode;
1020
1021   as_bad (_("Instruction formats for `%s':"), name);
1022   do
1023     {
1024       char *fmt;
1025
1026       fmt = print_opcode_format (opcode, 0);
1027       sprintf (buf, "\t%-5.5s %s", opcode->name, fmt);
1028
1029       as_bad ("%s", buf);
1030       opcode++;
1031     }
1032   while (strcmp (opcode->name, name) == 0);
1033 }
1034 \f
1035 /* Analysis of 68HC11 and 68HC12 operands.  */
1036
1037 /* reg_name_search() finds the register number given its name.
1038    Returns the register number or REG_NONE on failure.  */
1039 static register_id
1040 reg_name_search (char *name)
1041 {
1042   if (strcasecmp (name, "x") == 0 || strcasecmp (name, "ix") == 0)
1043     return REG_X;
1044   if (strcasecmp (name, "y") == 0 || strcasecmp (name, "iy") == 0)
1045     return REG_Y;
1046   if (strcasecmp (name, "a") == 0)
1047     return REG_A;
1048   if (strcasecmp (name, "b") == 0)
1049     return REG_B;
1050   if (strcasecmp (name, "d") == 0)
1051     return REG_D;
1052   if (strcasecmp (name, "sp") == 0)
1053     return REG_SP;
1054   if (strcasecmp (name, "pc") == 0)
1055     return REG_PC;
1056   if (strcasecmp (name, "ccr") == 0)
1057     return REG_CCR;
1058 /* XGATE */
1059   if (strcasecmp (name, "r0") == 0)
1060     return REG_R0;
1061   if (strcasecmp (name, "r1") == 0)
1062     return REG_R1;
1063   if (strcasecmp (name, "r2") == 0)
1064     return REG_R2;
1065   if (strcasecmp (name, "r3") == 0)
1066     return REG_R3;
1067   if (strcasecmp (name, "r4") == 0)
1068     return REG_R4;
1069   if (strcasecmp (name, "r5") == 0)
1070     return REG_R5;
1071   if (strcasecmp (name, "r6") == 0)
1072     return REG_R6;
1073   if (strcasecmp (name, "r7") == 0)
1074     return REG_R7;
1075   if (strcasecmp (name, "sp") == 0)
1076     return REG_SP_XG;
1077   if (strcasecmp (name, "pc") == 0)
1078     return REG_PC_XG;
1079   if (strcasecmp (name, "ccr") == 0)
1080     return REG_CCR_XG;
1081   return REG_NONE;
1082 }
1083
1084 static char *
1085 skip_whites (char *p)
1086 {
1087   while (*p == ' ' || *p == '\t')
1088     p++;
1089
1090   return p;
1091 }
1092
1093 /* Check the string at input_line_pointer
1094    to see if it is a valid register name.  */
1095 static register_id
1096 register_name (void)
1097 {
1098   register_id reg_number;
1099   char c, *p = input_line_pointer;
1100
1101   if (!is_name_beginner (*p++))
1102     return REG_NONE;
1103
1104   while (is_part_of_name (*p++))
1105     continue;
1106
1107   c = *--p;
1108   if (c)
1109     *p++ = 0;
1110
1111   /* Look to see if it's in the register table.  */
1112   reg_number = reg_name_search (input_line_pointer);
1113   if (reg_number != REG_NONE)
1114     {
1115       if (c)
1116         *--p = c;
1117
1118       input_line_pointer = p;
1119       return reg_number;
1120     }
1121   if (c)
1122     *--p = c;
1123
1124   return reg_number;
1125 }
1126 #define M6811_OP_CALL_ADDR    0x00800000
1127 #define M6811_OP_PAGE_ADDR    0x04000000
1128
1129 /* Parse a string of operands and return an array of expressions.
1130
1131    Operand      mode[0]         mode[1]       exp[0]       exp[1]
1132    #n           M6811_OP_IMM16  -             O_*
1133    *<exp>       M6811_OP_DIRECT -             O_*
1134    .{+-}<exp>   M6811_OP_JUMP_REL -           O_*
1135    <exp>        M6811_OP_IND16  -             O_*
1136    ,r N,r       M6812_OP_IDX    M6812_OP_REG  O_constant   O_register
1137    n,-r         M6812_PRE_DEC   M6812_OP_REG  O_constant   O_register
1138    n,+r         M6812_PRE_INC   " "
1139    n,r-         M6812_POST_DEC  " "
1140    n,r+         M6812_POST_INC  " "
1141    A,r B,r D,r  M6811_OP_REG    M6812_OP_REG  O_register   O_register
1142    [D,r]        M6811_OP_D_IDX  M6812_OP_REG  O_register   O_register
1143    [n,r]        M6811_OP_D_IDX_2 M6812_OP_REG  O_constant   O_register  */
1144 static int
1145 get_operand (operand *oper, int which, long opmode)
1146 {
1147   char *p = input_line_pointer;
1148   int mode;
1149   register_id reg;
1150
1151   oper->exp.X_op = O_absent;
1152   oper->reg1 = REG_NONE;
1153   oper->reg2 = REG_NONE;
1154   mode = M6811_OP_NONE;
1155
1156   p = skip_whites (p);
1157
1158   if (*p == 0 || *p == '\n' || *p == '\r')
1159     {
1160       input_line_pointer = p;
1161       return 0;
1162     }
1163
1164   if (*p == '*' && (opmode & (M6811_OP_DIRECT | M6811_OP_IND16)))
1165     {
1166       mode = M6811_OP_DIRECT;
1167       p++;
1168     }
1169   else if (*p == '#')
1170     {
1171       if (!(opmode & (M6811_OP_IMM8 | M6811_OP_IMM16 | M6811_OP_BITMASK)))
1172         {
1173           as_bad (_("Immediate operand is not allowed for operand %d."),
1174                   which);
1175           return -1;
1176         }
1177
1178       mode = M6811_OP_IMM16;
1179       p++;
1180       if (strncmp (p, "%hi", 3) == 0)
1181         {
1182           p += 3;
1183           mode |= M6811_OP_HIGH_ADDR;
1184         }
1185       else if (strncmp (p, "%lo", 3) == 0)
1186         {
1187           p += 3;
1188           mode |= M6811_OP_LOW_ADDR;
1189         }
1190       /* %page modifier is used to obtain only the page number
1191          of the address of a function.  */
1192       else if (strncmp (p, "%page", 5) == 0)
1193         {
1194           p += 5;
1195           mode |= M6811_OP_PAGE_ADDR;
1196         }
1197
1198       /* %addr modifier is used to obtain the physical address part
1199          of the function (16-bit).  For 68HC12 the function will be
1200          mapped in the 16K window at 0x8000 and the value will be
1201          within that window (although the function address may not fit
1202          in 16-bit).  See bfd/elf32-m68hc12.c for the translation.  */
1203       else if (strncmp (p, "%addr", 5) == 0)
1204         {
1205           p += 5;
1206           mode |= M6811_OP_CALL_ADDR;
1207         }
1208     }
1209   else if (*p == '.' && (p[1] == '+' || p[1] == '-'))
1210     {
1211       p++;
1212       mode = M6811_OP_JUMP_REL;
1213     }
1214   else if (*p == '[')
1215     {
1216       if (current_architecture & cpu6811)
1217         as_bad (_("Indirect indexed addressing is not valid for 68HC11."));
1218
1219       p++;
1220       mode = M6812_OP_D_IDX;
1221       p = skip_whites (p);
1222     }
1223   else if (*p == ',')           /* Special handling of ,x and ,y.  */
1224     {
1225       p++;
1226       input_line_pointer = p;
1227
1228       reg = register_name ();
1229       if (reg != REG_NONE)
1230         {
1231           oper->reg1 = reg;
1232           oper->exp.X_op = O_constant;
1233           oper->exp.X_add_number = 0;
1234           oper->mode = M6812_OP_IDX;
1235           return 1;
1236         }
1237       as_bad (_("Spurious `,' or bad indirect register addressing mode."));
1238       return -1;
1239     }
1240   /* Handle 68HC12 page specification in 'call foo,%page(bar)'.  */
1241   else if ((opmode & M6812_OP_PAGE) && strncmp (p, "%page", 5) == 0)
1242     {
1243       p += 5;
1244       mode = M6811_OP_PAGE_ADDR | M6812_OP_PAGE | M6811_OP_IND16;
1245     }
1246   input_line_pointer = p;
1247
1248   if (mode == M6811_OP_NONE || mode == M6812_OP_D_IDX)
1249     reg = register_name ();
1250   else
1251     reg = REG_NONE;
1252
1253   if (reg != REG_NONE)
1254     {
1255       p = skip_whites (input_line_pointer);
1256       if (*p == ']' && mode == M6812_OP_D_IDX)
1257         {
1258           as_bad
1259             (_("Missing second register or offset for indexed-indirect mode."));
1260           return -1;
1261         }
1262
1263       oper->reg1 = reg;
1264       oper->mode = mode | M6812_OP_REG;
1265       if (*p != ',')
1266         {
1267           if (mode == M6812_OP_D_IDX)
1268             {
1269               as_bad (_("Missing second register for indexed-indirect mode."));
1270               return -1;
1271             }
1272           return 1;
1273         }
1274
1275       p++;
1276       input_line_pointer = p;
1277       reg = register_name ();
1278       if (reg != REG_NONE)
1279         {
1280           p = skip_whites (input_line_pointer);
1281           if (mode == M6812_OP_D_IDX)
1282             {
1283               if (*p != ']')
1284                 {
1285                   as_bad (_("Missing `]' to close indexed-indirect mode."));
1286                   return -1;
1287                 }
1288               p++;
1289               oper->mode = M6812_OP_D_IDX;
1290             }
1291           input_line_pointer = p;
1292
1293           oper->reg2 = reg;
1294           return 1;
1295         }
1296       return 1;
1297     }
1298
1299   /* In MRI mode, isolate the operand because we can't distinguish
1300      operands from comments.  */
1301   if (flag_mri)
1302     {
1303       char c = 0;
1304
1305       p = skip_whites (p);
1306       while (*p && *p != ' ' && *p != '\t')
1307         p++;
1308
1309       if (*p)
1310         {
1311           c = *p;
1312           *p = 0;
1313         }
1314
1315       /* Parse as an expression.  */
1316       expression (&oper->exp);
1317
1318       if (c)
1319         {
1320           *p = c;
1321         }
1322     }
1323   else
1324     {
1325       expression (&oper->exp);
1326     }
1327
1328   if (oper->exp.X_op == O_illegal)
1329     {
1330       as_bad (_("Illegal operand."));
1331       return -1;
1332     }
1333   else if (oper->exp.X_op == O_absent)
1334     {
1335       as_bad (_("Missing operand."));
1336       return -1;
1337     }
1338
1339   p = input_line_pointer;
1340
1341   if (mode == M6811_OP_NONE || mode == M6811_OP_DIRECT
1342       || mode == M6812_OP_D_IDX)
1343     {
1344       p = skip_whites (input_line_pointer);
1345
1346       if (*p == ',')
1347         {
1348           int possible_mode = M6811_OP_NONE;
1349           char *old_input_line;
1350
1351           old_input_line = p;
1352           p++;
1353
1354           /* 68HC12 pre increment or decrement.  */
1355           if (mode == M6811_OP_NONE)
1356             {
1357               if (*p == '-')
1358                 {
1359                   possible_mode = M6812_PRE_DEC;
1360                   p++;
1361                 }
1362               else if (*p == '+')
1363                 {
1364                   possible_mode = M6812_PRE_INC;
1365                   p++;
1366                 }
1367               p = skip_whites (p);
1368             }
1369           input_line_pointer = p;
1370           reg = register_name ();
1371
1372           /* Backtrack if we have a valid constant expression and
1373              it does not correspond to the offset of the 68HC12 indexed
1374              addressing mode (as in N,x).  */
1375           if (reg == REG_NONE && mode == M6811_OP_NONE
1376               && possible_mode != M6811_OP_NONE)
1377             {
1378               oper->mode = M6811_OP_IND16 | M6811_OP_JUMP_REL;
1379               input_line_pointer = skip_whites (old_input_line);
1380               return 1;
1381             }
1382
1383           if (possible_mode != M6811_OP_NONE)
1384             mode = possible_mode;
1385
1386           if ((current_architecture & cpu6811)
1387               && possible_mode != M6811_OP_NONE)
1388             as_bad (_("Pre-increment mode is not valid for 68HC11"));
1389           /* Backtrack.  */
1390           if (which == 0 && opmode & M6812_OP_IDX_P2
1391               && reg != REG_X && reg != REG_Y
1392               && reg != REG_PC && reg != REG_SP)
1393             {
1394               reg = REG_NONE;
1395               input_line_pointer = p;
1396             }
1397
1398           if (reg == REG_NONE && mode != M6811_OP_DIRECT
1399               && !(mode == M6811_OP_NONE && opmode & M6811_OP_IND16))
1400             {
1401               as_bad (_("Wrong register in register indirect mode."));
1402               return -1;
1403             }
1404           if (mode == M6812_OP_D_IDX)
1405             {
1406               p = skip_whites (input_line_pointer);
1407               if (*p++ != ']')
1408                 {
1409                   as_bad (_("Missing `]' to close register indirect operand."));
1410                   return -1;
1411                 }
1412               input_line_pointer = p;
1413               oper->reg1 = reg;
1414               oper->mode = M6812_OP_D_IDX_2;
1415               return 1;
1416             }
1417           if (reg != REG_NONE)
1418             {
1419               oper->reg1 = reg;
1420               if (mode == M6811_OP_NONE)
1421                 {
1422                   p = input_line_pointer;
1423                   if (*p == '-')
1424                     {
1425                       mode = M6812_POST_DEC;
1426                       p++;
1427                       if (current_architecture & cpu6811)
1428                         as_bad
1429                           (_("Post-decrement mode is not valid for 68HC11."));
1430                     }
1431                   else if (*p == '+')
1432                     {
1433                       mode = M6812_POST_INC;
1434                       p++;
1435                       if (current_architecture & cpu6811)
1436                         as_bad
1437                           (_("Post-increment mode is not valid for 68HC11."));
1438                     }
1439                   else
1440                     mode = M6812_OP_IDX;
1441
1442                   input_line_pointer = p;
1443                 }
1444               else
1445                 mode |= M6812_OP_IDX;
1446
1447               oper->mode = mode;
1448               return 1;
1449             }
1450           input_line_pointer = old_input_line;
1451         }
1452
1453       if (mode == M6812_OP_D_IDX_2)
1454         {
1455           as_bad (_("Invalid indexed indirect mode."));
1456           return -1;
1457         }
1458     }
1459
1460   /* If the mode is not known until now, this is either a label
1461      or an indirect address.  */
1462   if (mode == M6811_OP_NONE)
1463     mode = M6811_OP_IND16 | M6811_OP_JUMP_REL;
1464
1465   p = input_line_pointer;
1466   while (*p == ' ' || *p == '\t')
1467     p++;
1468   input_line_pointer = p;
1469   oper->mode = mode;
1470
1471   return 1;
1472 }
1473
1474 #define M6812_AUTO_INC_DEC (M6812_PRE_INC | M6812_PRE_DEC \
1475                             | M6812_POST_INC | M6812_POST_DEC)
1476
1477 /* Checks that the number 'num' fits for a given mode.  */
1478 static int
1479 check_range (long num, int mode)
1480 {
1481   if (current_architecture == cpuxgate)
1482     {
1483       switch (mode)
1484         {
1485         case M68XG_OP_IMM3:
1486           return (num >= 0 && num <= 7) ? 1 : 0;
1487
1488         case M68XG_OP_R_IMM4:
1489           return (num >= 0 && num <= 15) ? 1 : 0;
1490
1491         case M68XG_OP_R_R_OFFS5:
1492           return (num >= 0 && num <= 31) ? 1 : 0;
1493
1494         case M68XG_OP_R_IMM8:
1495           return (num >= 0 && num <= 255) ? 1 : 0;
1496
1497         case M68XG_OP_R_IMM16:
1498           return (num >= 0 && num <= 65535) ? 1 : 0;
1499
1500         case M68XG_OP_B_MARKER:
1501           return (num >= -512 && num <= 511) ? 1 : 0;
1502
1503         case M68XG_OP_BRA_MARKER:
1504           return (num >= -1024 && num <= 1023) ? 1 : 0;
1505
1506         default:
1507           return 0;
1508         }
1509     }
1510   else
1511     {
1512       /* Auto increment and decrement are ok for [-8..8] without 0.  */
1513       if (mode & M6812_AUTO_INC_DEC)
1514         return (num != 0 && num <= 8 && num >= -8);
1515
1516       /* The 68HC12 supports 5, 9 and 16-bit offsets.  */
1517       if (mode & (M6812_INDEXED_IND | M6812_INDEXED | M6812_OP_IDX))
1518         mode = M6811_OP_IND16;
1519
1520       if (mode & M6812_OP_JUMP_REL16)
1521         mode = M6811_OP_IND16;
1522
1523       mode &= ~M6811_OP_BRANCH;
1524       switch (mode)
1525         {
1526         case M6811_OP_IX:
1527         case M6811_OP_IY:
1528         case M6811_OP_DIRECT:
1529           return (num >= 0 && num <= 255) ? 1 : 0;
1530
1531         case M6811_OP_BITMASK:
1532         case M6811_OP_IMM8:
1533         case M6812_OP_PAGE:
1534           return (((num & 0xFFFFFF00) == 0) || ((num & 0xFFFFFF00) == 0xFFFFFF00))
1535             ? 1 : 0;
1536
1537         case M6811_OP_JUMP_REL:
1538           return (num >= -128 && num <= 127) ? 1 : 0;
1539
1540         case M6811_OP_IND16:
1541         case M6811_OP_IND16 | M6812_OP_PAGE:
1542         case M6811_OP_IMM16:
1543           return (((num & 0xFFFF0000) == 0) || ((num & 0xFFFF0000) == 0xFFFF0000))
1544             ? 1 : 0;
1545
1546         case M6812_OP_IBCC_MARKER:
1547         case M6812_OP_TBCC_MARKER:
1548         case M6812_OP_DBCC_MARKER:
1549           return (num >= -256 && num <= 255) ? 1 : 0;
1550
1551         case M6812_OP_TRAP_ID:
1552           return ((num >= 0x30 && num <= 0x39)
1553                   || (num >= 0x40 && num <= 0x0ff)) ? 1 : 0;
1554
1555         default:
1556           return 0;
1557         }
1558     }
1559 }
1560 \f
1561 /* Gas fixup generation.  */
1562
1563 /* Put a 1 byte expression described by 'oper'.  If this expression contains
1564    unresolved symbols, generate an 8-bit fixup.  */
1565 static void
1566 fixup8 (expressionS *oper, int mode, int opmode)
1567 {
1568   char *f;
1569
1570   f = frag_more (1);
1571
1572   if (oper->X_op == O_constant)
1573     {
1574       if (mode & M6812_OP_TRAP_ID
1575           && !check_range (oper->X_add_number, M6812_OP_TRAP_ID))
1576         {
1577           static char trap_id_warn_once = 0;
1578
1579           as_bad (_("Trap id `%ld' is out of range."), oper->X_add_number);
1580           if (trap_id_warn_once == 0)
1581             {
1582               trap_id_warn_once = 1;
1583               as_bad (_("Trap id must be within [0x30..0x39] or [0x40..0xff]."));
1584             }
1585         }
1586
1587       if (!(mode & M6812_OP_TRAP_ID)
1588           && !check_range (oper->X_add_number, mode))
1589         {
1590           as_bad (_("Operand out of 8-bit range: `%ld'."), oper->X_add_number);
1591         }
1592       number_to_chars_bigendian (f, oper->X_add_number & 0x0FF, 1);
1593     }
1594   else if (oper->X_op != O_register)
1595     {
1596       if (mode & M6812_OP_TRAP_ID)
1597         as_bad (_("The trap id must be a constant."));
1598
1599       if (mode == M6811_OP_JUMP_REL)
1600         {
1601           fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 1,
1602                        oper, TRUE, BFD_RELOC_8_PCREL);
1603         }
1604       else
1605         {
1606           fixS *fixp;
1607           bfd_reloc_code_real_type reloc;
1608
1609           /* Now create an 8-bit fixup.  If there was some %hi, %lo
1610              or %page modifier, generate the reloc accordingly.  */
1611           if (opmode & M6811_OP_HIGH_ADDR)
1612             reloc = BFD_RELOC_M68HC11_HI8;
1613           else if (opmode & M6811_OP_LOW_ADDR)
1614             reloc = BFD_RELOC_M68HC11_LO8;
1615           else if (opmode & M6811_OP_PAGE_ADDR)
1616             reloc = BFD_RELOC_M68HC11_PAGE;
1617           else
1618             reloc = BFD_RELOC_8;
1619
1620           fixp = fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 1,
1621                               oper, FALSE, reloc);
1622           if (reloc != BFD_RELOC_8)
1623             fixp->fx_no_overflow = 1;
1624         }
1625       number_to_chars_bigendian (f, 0, 1);
1626     }
1627   else
1628     {
1629       as_fatal (_("Operand `%x' not recognized in fixup8."), oper->X_op);
1630     }
1631 }
1632
1633 /* Put a 2 byte expression described by 'oper'.  If this expression contains
1634    unresolved symbols, generate a 16-bit fixup.  */
1635 static void
1636 fixup16 (expressionS *oper, int mode, int opmode ATTRIBUTE_UNUSED)
1637 {
1638   char *f;
1639
1640   f = frag_more (2);
1641
1642   if (oper->X_op == O_constant)
1643     {
1644       if (!check_range (oper->X_add_number, mode))
1645         {
1646           as_bad (_("Operand out of 16-bit range: `%ld'."),
1647                   oper->X_add_number);
1648         }
1649       number_to_chars_bigendian (f, oper->X_add_number & 0x0FFFF, 2);
1650     }
1651   else if (oper->X_op != O_register)
1652     {
1653       fixS *fixp;
1654       bfd_reloc_code_real_type reloc;
1655
1656       if ((opmode & M6811_OP_CALL_ADDR) && (mode & M6811_OP_IMM16))
1657         reloc = BFD_RELOC_M68HC11_LO16;
1658       else if (mode & M6812_OP_JUMP_REL16)
1659         reloc = BFD_RELOC_16_PCREL;
1660       else if (mode & M6812_OP_PAGE)
1661         reloc = BFD_RELOC_M68HC11_LO16;
1662       else
1663         reloc = BFD_RELOC_16;
1664
1665       /* Now create a 16-bit fixup.  */
1666       fixp = fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 2,
1667                           oper,
1668                           reloc == BFD_RELOC_16_PCREL,
1669                           reloc);
1670       number_to_chars_bigendian (f, 0, 2);
1671
1672       if (reloc == BFD_RELOC_M68HC11_LO16)
1673         fixp->fx_no_overflow = 1;
1674     }
1675   else
1676     {
1677       as_fatal (_("Operand `%x' not recognized in fixup16."), oper->X_op);
1678     }
1679 }
1680
1681 /* Put a 3 byte expression described by 'oper'.  If this expression contains
1682    unresolved symbols, generate a 24-bit fixup.  */
1683 static void
1684 fixup24 (expressionS *oper, int mode, int opmode ATTRIBUTE_UNUSED)
1685 {
1686   char *f;
1687
1688   f = frag_more (3);
1689
1690   if (oper->X_op == O_constant)
1691     {
1692       if (!check_range (oper->X_add_number, mode))
1693         {
1694           as_bad (_("Operand out of 16-bit range: `%ld'."),
1695                   oper->X_add_number);
1696         }
1697       number_to_chars_bigendian (f, oper->X_add_number & 0x0FFFFFF, 3);
1698     }
1699   else if (oper->X_op != O_register)
1700     {
1701       /* Now create a 24-bit fixup.  */
1702       fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 3,
1703                    oper, FALSE, BFD_RELOC_M68HC11_24);
1704       number_to_chars_bigendian (f, 0, 3);
1705     }
1706   else
1707     {
1708       as_fatal (_("Operand `%x' not recognized in fixup16."), oper->X_op);
1709     }
1710 }
1711
1712 /* XGATE Put a 1 byte expression described by 'oper'.  If this expression
1713    containts unresolved symbols, generate an 8-bit fixup.  */
1714 static void
1715 fixup8_xg (expressionS *oper, int mode, int opmode)
1716 {
1717   char *f;
1718
1719   f = frag_more (1);
1720
1721   if (oper->X_op == O_constant)
1722     {
1723       fixS *fixp;
1724       bfd_reloc_code_real_type reloc;
1725
1726       if ((opmode & M6811_OP_HIGH_ADDR) || (opmode & M6811_OP_LOW_ADDR))
1727         {
1728           if (opmode & M6811_OP_HIGH_ADDR)
1729             reloc = BFD_RELOC_M68HC11_HI8;
1730           else
1731             reloc = BFD_RELOC_M68HC11_LO8;
1732
1733           fixp = fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 1,
1734                               oper, FALSE, reloc);
1735           fixp->fx_no_overflow = 1;
1736           number_to_chars_bigendian (f, 0, 1);
1737         }
1738      else
1739         {
1740           if (!(check_range (oper->X_add_number, mode)))
1741             as_bad (_("Operand out of 8-bit range: `%ld'."),
1742                     oper->X_add_number);
1743           number_to_chars_bigendian (f, oper->X_add_number & 0x0FF, 1);
1744         }
1745     }
1746   else if (oper->X_op != O_register)
1747     {
1748       if (mode == M68XG_OP_REL9)
1749         {
1750           /* Future improvement:
1751              This fixup/reloc isn't adding on constants to symbols.  */
1752           fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal -1, 2,
1753                        oper, TRUE, BFD_RELOC_M68HC12_9_PCREL);
1754         }
1755       else if (mode == M68XG_OP_REL10)
1756         {
1757           /* Future improvement:
1758              This fixup/reloc isn't adding on constants to symbols.  */
1759           fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal -1, 2,
1760                        oper, TRUE, BFD_RELOC_M68HC12_10_PCREL);
1761         }
1762       else
1763         {
1764           fixS *fixp;
1765           bfd_reloc_code_real_type reloc;
1766
1767           /* Now create an 8-bit fixup.  If there was some %hi, %lo
1768              modifier, generate the reloc accordingly.  */
1769           if (opmode & M6811_OP_HIGH_ADDR)
1770             reloc = BFD_RELOC_M68HC11_HI8;
1771           else if (opmode & M6811_OP_LOW_ADDR)
1772             reloc = BFD_RELOC_M68HC11_LO8;
1773           else
1774             reloc = BFD_RELOC_8;
1775
1776           fixp = fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 1,
1777             oper, FALSE, reloc);
1778           if (reloc != BFD_RELOC_8)
1779               fixp->fx_no_overflow = 1;
1780         }
1781       number_to_chars_bigendian (f, 0, 1);
1782     }
1783   else
1784     as_fatal (_("Operand `%x' not recognized in fixup8."), oper->X_op);
1785 }
1786 \f
1787 /* 68HC11 and 68HC12 code generation.  */
1788
1789 /* Translate the short branch/bsr instruction into a long branch.  */
1790
1791 static unsigned char
1792 convert_branch (unsigned char code)
1793 {
1794   if (IS_OPCODE (code, M6812_BSR))
1795     return M6812_JSR;
1796   else if (IS_OPCODE (code, M6811_BSR))
1797     return M6811_JSR;
1798   else if (IS_OPCODE (code, M6811_BRA))
1799     return (current_architecture & cpu6812) ? M6812_JMP : M6811_JMP;
1800   else
1801     as_fatal (_("Unexpected branch conversion with `%x'"), code);
1802
1803   /* Keep gcc happy.  */
1804   return M6811_JSR;
1805 }
1806
1807 /* Start a new insn that contains at least 'size' bytes.  Record the
1808    line information of that insn in the dwarf2 debug sections.  */
1809 static char *
1810 m68hc11_new_insn (int size)
1811 {
1812   char *f;
1813
1814   f = frag_more (size);
1815
1816   dwarf2_emit_insn (size);
1817
1818   return f;
1819 }
1820
1821 /* Builds a jump instruction (bra, bcc, bsr).  */
1822 static void
1823 build_jump_insn (struct m68hc11_opcode *opcode, operand operands[],
1824                  int nb_operands, int jmp_mode)
1825 {
1826   unsigned char code;
1827   char *f;
1828   unsigned long n;
1829
1830   /* The relative branch conversion is not supported for
1831      brclr and brset.  */
1832   gas_assert ((opcode->format & M6811_OP_BITMASK) == 0);
1833   gas_assert (nb_operands == 1);
1834   gas_assert (operands[0].reg1 == REG_NONE && operands[0].reg2 == REG_NONE);
1835
1836   code = opcode->opcode;
1837
1838   n = operands[0].exp.X_add_number;
1839
1840   /* Turn into a long branch:
1841      - when force long branch option (and not for jbcc pseudos),
1842      - when jbcc and the constant is out of -128..127 range,
1843      - when branch optimization is allowed and branch out of range.  */
1844   if ((jmp_mode == 0 && flag_force_long_jumps)
1845       || (operands[0].exp.X_op == O_constant
1846           && (!check_range (n, opcode->format) &&
1847               (jmp_mode == 1 || flag_fixed_branches == 0))))
1848     {
1849       fix_new (frag_now, frag_now_fix (), 0,
1850                &abs_symbol, 0, 1, BFD_RELOC_M68HC11_RL_JUMP);
1851
1852       if (code == M6811_BSR || code == M6811_BRA || code == M6812_BSR)
1853         {
1854           code = convert_branch (code);
1855
1856           f = m68hc11_new_insn (1);
1857           number_to_chars_bigendian (f, code, 1);
1858         }
1859       else if (current_architecture & cpu6812)
1860         {
1861           /* 68HC12: translate the bcc into a lbcc.  */
1862           f = m68hc11_new_insn (2);
1863           number_to_chars_bigendian (f, M6811_OPCODE_PAGE2, 1);
1864           number_to_chars_bigendian (f + 1, code, 1);
1865           fixup16 (&operands[0].exp, M6812_OP_JUMP_REL16,
1866                    M6812_OP_JUMP_REL16);
1867           return;
1868         }
1869       else
1870         {
1871           /* 68HC11: translate the bcc into b!cc +3; jmp <L>.  */
1872           f = m68hc11_new_insn (3);
1873           code ^= 1;
1874           number_to_chars_bigendian (f, code, 1);
1875           number_to_chars_bigendian (f + 1, 3, 1);
1876           number_to_chars_bigendian (f + 2, M6811_JMP, 1);
1877         }
1878       fixup16 (&operands[0].exp, M6811_OP_IND16, M6811_OP_IND16);
1879       return;
1880     }
1881
1882   /* Branch with a constant that must fit in 8-bits.  */
1883   if (operands[0].exp.X_op == O_constant)
1884     {
1885       if (!check_range (n, opcode->format))
1886         {
1887           as_bad (_("Operand out of range for a relative branch: `%ld'"),
1888                   n);
1889         }
1890       else if (opcode->format & M6812_OP_JUMP_REL16)
1891         {
1892           f = m68hc11_new_insn (4);
1893           number_to_chars_bigendian (f, M6811_OPCODE_PAGE2, 1);
1894           number_to_chars_bigendian (f + 1, code, 1);
1895           number_to_chars_bigendian (f + 2, n & 0x0ffff, 2);
1896         }
1897       else
1898         {
1899           f = m68hc11_new_insn (2);
1900           number_to_chars_bigendian (f, code, 1);
1901           number_to_chars_bigendian (f + 1, n & 0x0FF, 1);
1902         }
1903     }
1904   else if (opcode->format & M6812_OP_JUMP_REL16)
1905     {
1906       fix_new (frag_now, frag_now_fix (), 0,
1907                &abs_symbol, 0, 1, BFD_RELOC_M68HC11_RL_JUMP);
1908
1909       f = m68hc11_new_insn (2);
1910       number_to_chars_bigendian (f, M6811_OPCODE_PAGE2, 1);
1911       number_to_chars_bigendian (f + 1, code, 1);
1912       fixup16 (&operands[0].exp, M6812_OP_JUMP_REL16, M6812_OP_JUMP_REL16);
1913     }
1914   else
1915     {
1916       char *op;
1917
1918       fix_new (frag_now, frag_now_fix (), 0,
1919                &abs_symbol, 0, 1, BFD_RELOC_M68HC11_RL_JUMP);
1920
1921       /* Branch offset must fit in 8-bits, don't do some relax.  */
1922       if (jmp_mode == 0 && flag_fixed_branches)
1923         {
1924           op = m68hc11_new_insn (1);
1925           number_to_chars_bigendian (op, code, 1);
1926           fixup8 (&operands[0].exp, M6811_OP_JUMP_REL, M6811_OP_JUMP_REL);
1927         }
1928
1929       /* bra/bsr made be changed into jmp/jsr.  */
1930       else if (code == M6811_BSR || code == M6811_BRA || code == M6812_BSR)
1931         {
1932           /* Allocate worst case storage.  */
1933           op = m68hc11_new_insn (3);
1934           number_to_chars_bigendian (op, code, 1);
1935           number_to_chars_bigendian (op + 1, 0, 1);
1936           frag_variant (rs_machine_dependent, 1, 1,
1937                         ENCODE_RELAX (STATE_PC_RELATIVE, STATE_UNDF),
1938                         operands[0].exp.X_add_symbol, (offsetT) n,
1939                         op);
1940         }
1941       else if (current_architecture & cpu6812)
1942         {
1943           op = m68hc11_new_insn (2);
1944           number_to_chars_bigendian (op, code, 1);
1945           number_to_chars_bigendian (op + 1, 0, 1);
1946           frag_var (rs_machine_dependent, 2, 2,
1947                     ENCODE_RELAX (STATE_CONDITIONAL_BRANCH_6812, STATE_UNDF),
1948                     operands[0].exp.X_add_symbol, (offsetT) n, op);
1949         }
1950       else
1951         {
1952           op = m68hc11_new_insn (2);
1953           number_to_chars_bigendian (op, code, 1);
1954           number_to_chars_bigendian (op + 1, 0, 1);
1955           frag_var (rs_machine_dependent, 3, 3,
1956                     ENCODE_RELAX (STATE_CONDITIONAL_BRANCH, STATE_UNDF),
1957                     operands[0].exp.X_add_symbol, (offsetT) n, op);
1958         }
1959     }
1960 }
1961
1962 /* Builds a dbne/dbeq/tbne/tbeq instruction.  */
1963 static void
1964 build_dbranch_insn (struct m68hc11_opcode *opcode, operand operands[],
1965                     int nb_operands, int jmp_mode)
1966 {
1967   unsigned char code;
1968   char *f;
1969   unsigned long n;
1970
1971   /* The relative branch conversion is not supported for
1972      brclr and brset.  */
1973   gas_assert ((opcode->format & M6811_OP_BITMASK) == 0);
1974   gas_assert (nb_operands == 2);
1975   gas_assert (operands[0].reg1 != REG_NONE);
1976
1977   code = opcode->opcode & 0x0FF;
1978
1979   f = m68hc11_new_insn (1);
1980   number_to_chars_bigendian (f, code, 1);
1981
1982   n = operands[1].exp.X_add_number;
1983   code = operands[0].reg1;
1984
1985   if (operands[0].reg1 == REG_NONE || operands[0].reg1 == REG_CCR
1986       || operands[0].reg1 == REG_PC)
1987     as_bad (_("Invalid register for dbcc/tbcc instruction."));
1988
1989   if (opcode->format & M6812_OP_IBCC_MARKER)
1990     code |= 0x80;
1991   else if (opcode->format & M6812_OP_TBCC_MARKER)
1992     code |= 0x40;
1993
1994   if (!(opcode->format & M6812_OP_EQ_MARKER))
1995     code |= 0x20;
1996
1997   /* Turn into a long branch:
1998      - when force long branch option (and not for jbcc pseudos),
1999      - when jdbcc and the constant is out of -256..255 range,
2000      - when branch optimization is allowed and branch out of range.  */
2001   if ((jmp_mode == 0 && flag_force_long_jumps)
2002       || (operands[1].exp.X_op == O_constant
2003           && (!check_range (n, M6812_OP_IBCC_MARKER) &&
2004               (jmp_mode == 1 || flag_fixed_branches == 0))))
2005     {
2006       f = frag_more (2);
2007       code ^= 0x20;
2008       number_to_chars_bigendian (f, code, 1);
2009       number_to_chars_bigendian (f + 1, M6812_JMP, 1);
2010       fixup16 (&operands[0].exp, M6811_OP_IND16, M6811_OP_IND16);
2011       return;
2012     }
2013
2014   /* Branch with a constant that must fit in 9-bits.  */
2015   if (operands[1].exp.X_op == O_constant)
2016     {
2017       if (!check_range (n, M6812_OP_IBCC_MARKER))
2018         {
2019           as_bad (_("Operand out of range for a relative branch: `%ld'"),
2020                   n);
2021         }
2022       else
2023         {
2024           if ((long) n < 0)
2025             code |= 0x10;
2026
2027           f = frag_more (2);
2028           number_to_chars_bigendian (f, code, 1);
2029           number_to_chars_bigendian (f + 1, n & 0x0FF, 1);
2030         }
2031     }
2032   else
2033     {
2034       /* Branch offset must fit in 8-bits, don't do some relax.  */
2035       if (jmp_mode == 0 && flag_fixed_branches)
2036         {
2037           fixup8 (&operands[0].exp, M6811_OP_JUMP_REL, M6811_OP_JUMP_REL);
2038         }
2039
2040       else
2041         {
2042           f = frag_more (2);
2043           number_to_chars_bigendian (f, code, 1);
2044           number_to_chars_bigendian (f + 1, 0, 1);
2045           frag_var (rs_machine_dependent, 3, 3,
2046                     ENCODE_RELAX (STATE_XBCC_BRANCH, STATE_UNDF),
2047                     operands[1].exp.X_add_symbol, (offsetT) n, f);
2048         }
2049     }
2050 }
2051
2052 #define OP_EXTENDED (M6811_OP_PAGE2 | M6811_OP_PAGE3 | M6811_OP_PAGE4)
2053
2054 /* Assemble the post index byte for 68HC12 extended addressing modes.  */
2055
2056 static int
2057 build_indexed_byte (operand *op, int format ATTRIBUTE_UNUSED, int move_insn)
2058 {
2059   unsigned char byte = 0;
2060   char *f;
2061   int mode;
2062   long val;
2063
2064   val = op->exp.X_add_number;
2065   mode = op->mode;
2066   if (mode & M6812_AUTO_INC_DEC)
2067     {
2068       byte = 0x20;
2069       if (mode & (M6812_POST_INC | M6812_POST_DEC))
2070         byte |= 0x10;
2071
2072       if (op->exp.X_op == O_constant)
2073         {
2074           if (!check_range (val, mode))
2075             as_bad (_("Increment/decrement value is out of range: `%ld'."),
2076                     val);
2077
2078           if (mode & (M6812_POST_INC | M6812_PRE_INC))
2079             byte |= (val - 1) & 0x07;
2080           else
2081             byte |= (8 - ((val) & 7)) | 0x8;
2082         }
2083
2084       switch (op->reg1)
2085         {
2086         case REG_NONE:
2087           as_fatal (_("Expecting a register."));
2088
2089         case REG_X:
2090           byte |= 0;
2091           break;
2092
2093         case REG_Y:
2094           byte |= 0x40;
2095           break;
2096
2097         case REG_SP:
2098           byte |= 0x80;
2099           break;
2100
2101         default:
2102           as_bad (_("Invalid register for post/pre increment."));
2103           break;
2104         }
2105
2106       f = frag_more (1);
2107       number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2108       return 1;
2109     }
2110
2111   if (mode & (M6812_OP_IDX | M6812_OP_D_IDX_2))
2112     {
2113       switch (op->reg1)
2114         {
2115         case REG_X:
2116           byte = 0;
2117           break;
2118
2119         case REG_Y:
2120           byte = 1;
2121           break;
2122
2123         case REG_SP:
2124           byte = 2;
2125           break;
2126
2127         case REG_PC:
2128           byte = 3;
2129           break;
2130
2131         default:
2132           as_bad (_("Invalid register."));
2133           break;
2134         }
2135
2136       if (op->exp.X_op == O_constant)
2137         {
2138           if (!check_range (val, M6812_OP_IDX))
2139             as_bad (_("Offset out of 16-bit range: %ld."), val);
2140
2141           if (move_insn && !(val >= -16 && val <= 15)
2142               && ((!(mode & M6812_OP_IDX) && !(mode & M6812_OP_D_IDX_2))
2143                   || !(current_architecture & cpu9s12x)))
2144             {
2145               as_bad (_("Offset out of 5-bit range for movw/movb insn: %ld."),
2146                       val);
2147               return -1;
2148             }
2149
2150           if (val >= -16 && val <= 15 && !(mode & M6812_OP_D_IDX_2))
2151             {
2152               byte = byte << 6;
2153               byte |= val & 0x1f;
2154               f = frag_more (1);
2155               number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2156               return 1;
2157             }
2158           else if (val >= -256 && val <= 255 && !(mode & M6812_OP_D_IDX_2))
2159             {
2160               byte = byte << 3;
2161               byte |= 0xe0;
2162               if (val < 0)
2163                 byte |= 0x1;
2164               f = frag_more (2);
2165               number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2166               number_to_chars_bigendian (f + 1, val & 0x0FF, 1);
2167               return 2;
2168             }
2169           else
2170             {
2171               byte = byte << 3;
2172               if (mode & M6812_OP_D_IDX_2)
2173                 byte |= 0xe3;
2174               else
2175                 byte |= 0xe2;
2176
2177               f = frag_more (3);
2178               number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2179               number_to_chars_bigendian (f + 1, val & 0x0FFFF, 2);
2180               return 3;
2181             }
2182         }
2183
2184       if (mode & M6812_OP_D_IDX_2)
2185         {
2186           byte = (byte << 3) | 0xe3;
2187           f = frag_more (1);
2188           number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2189
2190           fixup16 (&op->exp, 0, 0);
2191         }
2192       else if (op->reg1 != REG_PC)
2193         {
2194           symbolS *sym;
2195           offsetT off;
2196
2197           f = frag_more (1);
2198           number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2199           sym = op->exp.X_add_symbol;
2200           off = op->exp.X_add_number;
2201           if (op->exp.X_op != O_symbol)
2202             {
2203               sym = make_expr_symbol (&op->exp);
2204               off = 0;
2205             }
2206
2207           /* movb/movw cannot be relaxed.  */
2208           if (move_insn)
2209             {
2210               if ((mode & M6812_OP_IDX) && (current_architecture & cpu9s12x))
2211                 {
2212                   /* Must treat as a 16bit relocate as size of final result is unknown.  */
2213
2214                   byte <<= 3;
2215                   byte |= 0xe2;
2216                   number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2217                   f = frag_more (2);
2218                   fix_new (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 2,
2219                            sym, off, 0, BFD_RELOC_M68HC12_16B);
2220                   return 1;
2221                 }
2222               else
2223                 {
2224                   /* Non-S12X will fail at relocate stage if offset out of range.  */
2225                   byte <<= 6;
2226                   number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2227                   fix_new (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 1,
2228                            sym, off, 0, BFD_RELOC_M68HC12_5B);
2229                   return 1;
2230                 }
2231             }
2232           else
2233             {
2234               number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2235               frag_var (rs_machine_dependent, 2, 2,
2236                         ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_OFFSET, STATE_UNDF),
2237                         sym, off, f);
2238             }
2239         }
2240       else
2241         {
2242           f = frag_more (1);
2243
2244           /* movb/movw cannot be relaxed.  */
2245           if (move_insn)
2246             {
2247               byte <<= 6;
2248               number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2249               fix_new (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 1,
2250                        op->exp.X_add_symbol, op->exp.X_add_number, 0, BFD_RELOC_M68HC12_5B);
2251               return 1;
2252             }
2253           else
2254             {
2255               number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2256               frag_var (rs_machine_dependent, 2, 2,
2257                         ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_PCREL, STATE_UNDF),
2258                         op->exp.X_add_symbol,
2259                         op->exp.X_add_number, f);
2260             }
2261         }
2262       return 3;
2263     }
2264
2265   if (mode & (M6812_OP_REG | M6812_OP_D_IDX))
2266     {
2267       if (mode & M6812_OP_D_IDX)
2268         {
2269           if (op->reg1 != REG_D)
2270             as_bad (_("Expecting register D for indexed indirect mode."));
2271           if ((move_insn) && (!(current_architecture & cpu9s12x)))
2272             as_bad (_("Indexed indirect mode is not allowed for movb/movw."));
2273
2274           byte = 0xE7;
2275         }
2276       else
2277         {
2278           switch (op->reg1)
2279             {
2280             case REG_A:
2281               byte = 0xE4;
2282               break;
2283
2284             case REG_B:
2285               byte = 0xE5;
2286               break;
2287
2288             default:
2289               as_bad (_("Invalid accumulator register."));
2290
2291             case REG_D:
2292               byte = 0xE6;
2293               break;
2294             }
2295         }
2296       switch (op->reg2)
2297         {
2298         case REG_X:
2299           break;
2300
2301         case REG_Y:
2302           byte |= (1 << 3);
2303           break;
2304
2305         case REG_SP:
2306           byte |= (2 << 3);
2307           break;
2308
2309         case REG_PC:
2310           byte |= (3 << 3);
2311           break;
2312
2313         default:
2314           as_bad (_("Invalid indexed register."));
2315           break;
2316         }
2317       f = frag_more (1);
2318       number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2319       return 1;
2320     }
2321
2322   fprintf (stderr, "mode = 0x%x\nop->reg1 = 0x%x\nop->reg2 = 0x%x\n",
2323            mode, op->reg1, op->reg2);
2324   as_fatal (_("Addressing mode not implemented yet."));
2325   return 0;
2326 }
2327
2328 /* Assemble the 68HC12 register mode byte.  */
2329 static int
2330 build_reg_mode (operand *op, int format)
2331 {
2332   unsigned char byte;
2333   char *f;
2334
2335   if ((format & M6812_OP_SEX_MARKER)
2336       && (op->reg1 != REG_A) && (op->reg1 != REG_B) && (op->reg1 != REG_CCR)
2337           && (!(current_architecture & cpu9s12x)))
2338     as_bad (_("Invalid source register for this instruction, use 'tfr'."));
2339   else if (op->reg1 == REG_NONE || op->reg1 == REG_PC)
2340     as_bad (_("Invalid source register."));
2341
2342   if (format & M6812_OP_SEX_MARKER
2343       && op->reg2 != REG_D
2344       && op->reg2 != REG_X && op->reg2 != REG_Y && op->reg2 != REG_SP)
2345     as_bad (_("Invalid destination register for this instruction, use 'tfr'."));
2346   else if (op->reg2 == REG_NONE || op->reg2 == REG_PC)
2347     as_bad (_("Invalid destination register."));
2348
2349   byte = (op->reg1 << 4) | (op->reg2);
2350   if (format & M6812_OP_EXG_MARKER)
2351     byte |= 0x80;
2352
2353   if ((format & M6812_OP_SEX_MARKER)
2354       && (op->reg1 == REG_D) && (current_architecture & cpu9s12x))
2355         byte |= 0x08;
2356
2357   f = frag_more (1);
2358   number_to_chars_bigendian (f, byte, 1);
2359   return 1;
2360 }
2361
2362 /* build_insn_xg takes a pointer to the opcode entry in the opcode table,
2363    the array of operand expressions and builds the corresponding instruction.  */
2364
2365 static void
2366 build_insn_xg (struct m68hc11_opcode *opcode,
2367                operand operands[],
2368                int nb_operands ATTRIBUTE_UNUSED)
2369 {
2370   char *f;
2371   long format;
2372
2373   /* Put the page code instruction if there is one.  */
2374   format = opcode->format;
2375
2376   if (!(operands[0].mode & (M6811_OP_LOW_ADDR | M6811_OP_HIGH_ADDR)))
2377     /* Need to retain those two modes, but clear for others. */
2378     operands[0].mode = 0;
2379
2380   if (format & M68XG_OP_R_IMM8)
2381     {
2382       /* These opcodes are byte followed by imm8.  */
2383       f = m68hc11_new_insn (1);
2384       number_to_chars_bigendian (f, opcode->opcode >> 8, 1);
2385       fixup8_xg (&operands[0].exp, format, operands[0].mode);
2386     }
2387   else if (format & M68XG_OP_R_IMM16)
2388     {
2389       fixS *fixp;
2390       /* These opcodes expand into two imm8 instructions.
2391          Emit as low:high as per the Freescale datasheet.
2392          The linker requires them to be adjacent to handle the upper byte.  */
2393
2394       /* Build low byte.  */
2395       f = m68hc11_new_insn (1);
2396       number_to_chars_bigendian (f, opcode->opcode >> 8, 1);
2397       operands[0].mode = M6811_OP_LOW_ADDR;
2398       f = frag_more (1);
2399       fixp = fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 1,
2400                           &operands[0].exp, FALSE, BFD_RELOC_M68HC12_LO8XG);
2401       fixp->fx_no_overflow = 1;
2402       number_to_chars_bigendian (f, 0, 1);
2403
2404       /* Build high byte.  */
2405       f = m68hc11_new_insn (1);
2406       number_to_chars_bigendian (f, (opcode->opcode >> 8) | 0x08, 1);
2407       operands[0].mode = M6811_OP_HIGH_ADDR;
2408       f = frag_more (1);
2409       fixp = fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 1,
2410                           &operands[0].exp, FALSE, BFD_RELOC_M68HC12_HI8XG);
2411       fixp->fx_no_overflow = 1;
2412       number_to_chars_bigendian (f, 0, 1);
2413
2414     }
2415   else if (format & M68XG_OP_REL9)
2416     {
2417       f = m68hc11_new_insn (1);
2418       number_to_chars_bigendian (f, opcode->opcode >> 8, 1); /* High byte.  */
2419       fixup8_xg (&operands[0].exp, format, M68XG_OP_REL9);
2420     }
2421   else if (format & M68XG_OP_REL10)
2422     {
2423       f = m68hc11_new_insn (1);
2424       number_to_chars_bigendian (f, opcode->opcode >> 8, 1); /* High byte.  */
2425       fixup8_xg (&operands[0].exp, format, M68XG_OP_REL10);
2426     }
2427   else
2428     {
2429       f = m68hc11_new_insn (2);
2430       number_to_chars_bigendian (f, opcode->opcode, 2);
2431     }
2432   return;
2433 }
2434
2435 /* build_insn takes a pointer to the opcode entry in the opcode table,
2436    the array of operand expressions and builds the corresponding instruction.
2437    This operation only deals with non relative jumps insn (need special
2438    handling).  */
2439
2440 static void
2441 build_insn (struct m68hc11_opcode *opcode,
2442             operand operands[],
2443             int nb_operands ATTRIBUTE_UNUSED)
2444 {
2445   int i;
2446   char *f;
2447   long format;
2448   int move_insn = 0;
2449
2450   /* Put the page code instruction if there is one.  */
2451   format = opcode->format;
2452
2453   if (format & M6811_OP_BRANCH)
2454     fix_new (frag_now, frag_now_fix (), 0,
2455              &abs_symbol, 0, 1, BFD_RELOC_M68HC11_RL_JUMP);
2456
2457   if (format & OP_EXTENDED)
2458     {
2459       int page_code;
2460
2461       f = m68hc11_new_insn (2);
2462       if (format & M6811_OP_PAGE2)
2463         page_code = M6811_OPCODE_PAGE2;
2464       else if (format & M6811_OP_PAGE3)
2465         page_code = M6811_OPCODE_PAGE3;
2466       else
2467         page_code = M6811_OPCODE_PAGE4;
2468
2469       number_to_chars_bigendian (f, page_code, 1);
2470       f++;
2471     }
2472   else
2473     f = m68hc11_new_insn (1);
2474
2475   number_to_chars_bigendian (f, opcode->opcode, 1);
2476
2477   i = 0;
2478
2479   /* The 68HC12 movb and movw instructions are special.  We have to handle
2480      them in a special way.  */
2481   if (format & (M6812_OP_IND16_P2 | M6812_OP_IDX_P2))
2482     {
2483       move_insn = 1;
2484       if (format & M6812_OP_IDX)
2485         {
2486           build_indexed_byte (&operands[0], format, 1);
2487           i = 1;
2488           format &= ~M6812_OP_IDX;
2489         }
2490       if (format & M6812_OP_IDX_P2)
2491         {
2492           build_indexed_byte (&operands[1], format, 1);
2493           i = 0;
2494           format &= ~M6812_OP_IDX_P2;
2495         }
2496     }
2497
2498   if (format & (M6811_OP_DIRECT | M6811_OP_IMM8))
2499     {
2500       fixup8 (&operands[i].exp,
2501               format & (M6811_OP_DIRECT | M6811_OP_IMM8 | M6812_OP_TRAP_ID),
2502               operands[i].mode);
2503       i++;
2504     }
2505   else if (IS_CALL_SYMBOL (format) && nb_operands == 1)
2506     {
2507       format &= ~M6812_OP_PAGE;
2508       fixup24 (&operands[i].exp, format & M6811_OP_IND16,
2509                operands[i].mode);
2510       i++;
2511     }
2512   else if (format & (M6811_OP_IMM16 | M6811_OP_IND16))
2513     {
2514       fixup16 (&operands[i].exp,
2515                format & (M6811_OP_IMM16 | M6811_OP_IND16 | M6812_OP_PAGE),
2516                operands[i].mode);
2517       i++;
2518     }
2519   else if (format & (M6811_OP_IX | M6811_OP_IY))
2520     {
2521       if ((format & M6811_OP_IX) && (operands[0].reg1 != REG_X))
2522         as_bad (_("Invalid indexed register, expecting register X."));
2523       if ((format & M6811_OP_IY) && (operands[0].reg1 != REG_Y))
2524         as_bad (_("Invalid indexed register, expecting register Y."));
2525
2526       fixup8 (&operands[0].exp, M6811_OP_IX, operands[0].mode);
2527       i = 1;
2528     }
2529   else if (format &
2530            (M6812_OP_IDX | M6812_OP_IDX_2 | M6812_OP_IDX_1
2531             | M6812_OP_D_IDX | M6812_OP_D_IDX_2))
2532     {
2533       build_indexed_byte (&operands[i], format, move_insn);
2534       i++;
2535     }
2536   else if (format & M6812_OP_REG && current_architecture & cpu6812)
2537     {
2538       build_reg_mode (&operands[i], format);
2539       i++;
2540     }
2541   if (format & M6811_OP_BITMASK)
2542     {
2543       fixup8 (&operands[i].exp, M6811_OP_BITMASK, operands[i].mode);
2544       i++;
2545     }
2546   if (format & M6811_OP_JUMP_REL)
2547     {
2548       fixup8 (&operands[i].exp, M6811_OP_JUMP_REL, operands[i].mode);
2549     }
2550   else if (format & M6812_OP_IND16_P2)
2551     {
2552       fixup16 (&operands[1].exp, M6811_OP_IND16, operands[1].mode);
2553     }
2554   if (format & M6812_OP_PAGE)
2555     {
2556       fixup8 (&operands[i].exp, M6812_OP_PAGE, operands[i].mode);
2557     }
2558 }
2559 \f
2560 /* Opcode identification and operand analysis.  */
2561
2562 /* find() gets a pointer to an entry in the opcode table.  It must look at all
2563    opcodes with the same name and use the operands to choose the correct
2564    opcode.  Returns the opcode pointer if there was a match and 0 if none.  */
2565 static struct m68hc11_opcode *
2566 find (struct m68hc11_opcode_def *opc, operand operands[], int nb_operands)
2567 {
2568   int i, match, pos;
2569   struct m68hc11_opcode *opcode;
2570   struct m68hc11_opcode *op_indirect;
2571
2572   op_indirect = 0;
2573   opcode = opc->opcode;
2574
2575   /* Now search the opcode table table for one with operands
2576      that matches what we've got.  */
2577
2578   if (current_architecture & cpuxgate)
2579     {
2580       /* Many XGATE insns are simple enough that we get an exact match.  */
2581       for (pos = match = 0; match == 0 && pos < opc->nb_modes; pos++, opcode++)
2582         if (opcode->format == operands[nb_operands-1].mode)
2583           return opcode;
2584
2585       return 0;
2586     }
2587
2588   /* Non XGATE */
2589
2590   /* Now search the opcode table table for one with operands
2591      that matches what we've got.  We're only done if the operands matched so
2592      far AND there are no more to check.  */
2593   for (pos = match = 0; match == 0 && pos < opc->nb_modes; pos++, opcode++)
2594     {
2595       int poss_indirect = 0;
2596       long format = opcode->format;
2597       int expect;
2598
2599       expect = 0;
2600       if (opcode->format & M6811_OP_MASK)
2601         expect++;
2602       if (opcode->format & M6811_OP_BITMASK)
2603         expect++;
2604       if (opcode->format & (M6811_OP_JUMP_REL | M6812_OP_JUMP_REL16))
2605         expect++;
2606       if (opcode->format & (M6812_OP_IND16_P2 | M6812_OP_IDX_P2))
2607         expect++;
2608       if ((opcode->format & M6812_OP_PAGE)
2609           && (!IS_CALL_SYMBOL (opcode->format) || nb_operands == 2))
2610         expect++;
2611
2612       for (i = 0; expect == nb_operands && i < nb_operands; i++)
2613         {
2614           int mode = operands[i].mode;
2615
2616           if (mode & M6811_OP_IMM16)
2617             {
2618               if (format &
2619                   (M6811_OP_IMM8 | M6811_OP_IMM16 | M6811_OP_BITMASK))
2620                 continue;
2621               break;
2622             }
2623           if (mode == M6811_OP_DIRECT)
2624             {
2625               if (format & M6811_OP_DIRECT)
2626                 continue;
2627
2628               /* If the operand is a page 0 operand, remember a
2629                  possible <abs-16> addressing mode.  We mark
2630                  this and continue to check other operands.  */
2631               if (format & M6811_OP_IND16
2632                   && flag_strict_direct_addressing && op_indirect == 0)
2633                 {
2634                   poss_indirect = 1;
2635                   continue;
2636                 }
2637               break;
2638             }
2639           if (mode & M6811_OP_IND16)
2640             {
2641               if (i == 0 && (format & M6811_OP_IND16) != 0)
2642                 continue;
2643               if (i != 0 && (format & M6812_OP_PAGE) != 0)
2644                 continue;
2645               if (i != 0 && (format & M6812_OP_IND16_P2) != 0)
2646                 continue;
2647               if (i == 0 && (format & M6811_OP_BITMASK))
2648                 break;
2649             }
2650           if (mode & (M6811_OP_JUMP_REL | M6812_OP_JUMP_REL16))
2651             {
2652               if (format & (M6811_OP_JUMP_REL | M6812_OP_JUMP_REL16))
2653                 continue;
2654             }
2655           if (mode & M6812_OP_REG)
2656             {
2657               if (i == 0
2658                   && (format & M6812_OP_REG)
2659                   && (operands[i].reg2 == REG_NONE))
2660                 continue;
2661               if (i == 0
2662                   && (format & M6812_OP_REG)
2663                   && (format & M6812_OP_REG_2)
2664                   && (operands[i].reg2 != REG_NONE))
2665                 continue;
2666               if (i == 0
2667                   && (format & M6812_OP_IDX)
2668                   && (operands[i].reg2 != REG_NONE))
2669                 continue;
2670               if (i == 0
2671                   && (format & M6812_OP_IDX)
2672                   && (format & (M6812_OP_IND16_P2 | M6812_OP_IDX_P2)))
2673                 continue;
2674               if (i == 1
2675                   && (format & M6812_OP_IDX_P2))
2676                 continue;
2677               break;
2678             }
2679           if (mode & M6812_OP_IDX)
2680             {
2681               if (format & M6811_OP_IX && operands[i].reg1 == REG_X)
2682                 continue;
2683               if (format & M6811_OP_IY && operands[i].reg1 == REG_Y)
2684                 continue;
2685               if (i == 0
2686                   && format & (M6812_OP_IDX | M6812_OP_IDX_1 | M6812_OP_IDX_2)
2687                   && (operands[i].reg1 == REG_X
2688                       || operands[i].reg1 == REG_Y
2689                       || operands[i].reg1 == REG_SP
2690                       || operands[i].reg1 == REG_PC))
2691                 continue;
2692               if (i == 1 && (format & M6812_OP_IDX_P2))
2693                 continue;
2694             }
2695           if (mode & format & (M6812_OP_D_IDX | M6812_OP_D_IDX_2))
2696             {
2697               if (i == 0)
2698                 continue;
2699             }
2700           if (mode & M6812_AUTO_INC_DEC)
2701             {
2702               if (i == 0
2703                   && format & (M6812_OP_IDX | M6812_OP_IDX_1 |
2704                                M6812_OP_IDX_2))
2705                 continue;
2706               if (i == 1 && format & M6812_OP_IDX_P2)
2707                 continue;
2708             }
2709           break;
2710         }
2711       match = i == nb_operands;
2712
2713       /* Operands are ok but an operand uses page 0 addressing mode
2714          while the insn supports abs-16 mode.  Keep a reference to this
2715          insns in case there is no insn supporting page 0 addressing.  */
2716       if (match && poss_indirect)
2717         {
2718           op_indirect = opcode;
2719           match = 0;
2720         }
2721       if (match)
2722         break;
2723     }
2724
2725   /* Page 0 addressing is used but not supported by any insn.
2726      If absolute addresses are supported, we use that insn.  */
2727   if (match == 0 && op_indirect)
2728     {
2729       opcode = op_indirect;
2730       match = 1;
2731     }
2732
2733   return match ? opcode : 0;
2734 }
2735
2736 /* Find the real opcode and its associated operands.  We use a progressive
2737    approach here.  On entry, 'opc' points to the first opcode in the
2738    table that matches the opcode name in the source line.  We try to
2739    isolate an operand, find a possible match in the opcode table.
2740    We isolate another operand if no match were found.  The table 'operands'
2741    is filled while operands are recognized.
2742
2743    Returns the opcode pointer that matches the opcode name in the
2744    source line and the associated operands.  */
2745 static struct m68hc11_opcode *
2746 find_opcode (struct m68hc11_opcode_def *opc, operand operands[],
2747              int *nb_operands)
2748 {
2749   struct m68hc11_opcode *opcode;
2750   int i;
2751
2752   if (opc->max_operands == 0)
2753     {
2754       *nb_operands = 0;
2755       return opc->opcode;
2756     }
2757
2758   for (i = 0; i < opc->max_operands;)
2759     {
2760       int result;
2761
2762       result = get_operand (&operands[i], i, opc->format);
2763       if (result <= 0)
2764         return 0;
2765
2766       /* Special case where the bitmask of the bclr/brclr
2767          instructions is not introduced by #.
2768          Example: bclr 3,x $80.  */
2769       if (i == 1 && (opc->format & M6811_OP_BITMASK)
2770           && (operands[i].mode & M6811_OP_IND16))
2771         {
2772           operands[i].mode = M6811_OP_IMM16;
2773         }
2774
2775       i += result;
2776       *nb_operands = i;
2777       if (i >= opc->min_operands)
2778         {
2779           opcode = find (opc, operands, i);
2780
2781           /* Another special case for 'call foo,page' instructions.
2782              Since we support 'call foo' and 'call foo,page' we must look
2783              if the optional page specification is present otherwise we will
2784              assemble immediately and treat the page spec as garbage.  */
2785           if (opcode && !(opcode->format & M6812_OP_PAGE))
2786              return opcode;
2787
2788           if (opcode && *input_line_pointer != ',')
2789             return opcode;
2790         }
2791
2792       if (*input_line_pointer == ',')
2793         input_line_pointer++;
2794     }
2795
2796   return 0;
2797 }
2798
2799 #define M6812_XBCC_MARKER (M6812_OP_TBCC_MARKER \
2800                            | M6812_OP_DBCC_MARKER \
2801                            | M6812_OP_IBCC_MARKER)
2802 \f
2803 /* Gas line assembler entry point.  */
2804
2805 /* This is the main entry point for the machine-dependent assembler.  str
2806    points to a machine-dependent instruction.  This function is supposed to
2807    emit the frags/bytes it assembles to.  */
2808 void
2809 md_assemble (char *str)
2810 {
2811   struct m68hc11_opcode_def *opc;
2812   struct m68hc11_opcode *opcode;
2813
2814   struct m68hc11_opcode opcode_local;
2815   unsigned char *op_start, *op_end;
2816   char *save;
2817   char name[20];
2818   int nlen = 0;
2819   operand operands[M6811_MAX_OPERANDS];
2820   int nb_operands = 0;
2821   int branch_optimize = 0;
2822   int alias_id = -1;
2823
2824   /* Drop leading whitespace.  */
2825   while (*str == ' ')
2826     str++;
2827
2828   /* Find the opcode end and get the opcode in 'name'.  The opcode is forced
2829      lower case (the opcode table only has lower case op-codes).  */
2830   for (op_start = op_end = (unsigned char *) str;
2831        *op_end && !is_end_of_line[*op_end] && *op_end != ' ';
2832        op_end++)
2833     {
2834       name[nlen] = TOLOWER (op_start[nlen]);
2835       nlen++;
2836       if (nlen == sizeof (name) - 1)
2837         break;
2838     }
2839   name[nlen] = 0;
2840
2841   if (nlen == 0)
2842     {
2843       as_bad (_("No instruction or missing opcode."));
2844       return;
2845     }
2846
2847   if (current_architecture == cpuxgate)
2848     {
2849       /* Find the opcode definition given its name.  */
2850       opc = (struct m68hc11_opcode_def *) hash_find (m68hc11_hash, name);
2851       if (opc == NULL)
2852         {
2853           as_bad (_("Opcode `%s' is not recognized."), name);
2854           return;
2855         }
2856
2857       /* Grab a local copy. */
2858       opcode_local.name = opc->opcode->name;
2859       /* These will be incomplete where multiple variants exist. */
2860       opcode_local.opcode = opc->opcode->opcode;
2861       opcode_local.format = opc->opcode->format;
2862
2863       save = input_line_pointer;
2864       input_line_pointer = (char *) op_end;
2865
2866       if (opc->format == M68XG_OP_NONE)
2867         {
2868           /* No special handling required. */
2869           opcode_local.format = M68XG_OP_NONE;
2870           build_insn_xg (opc->opcode, operands, 0);
2871           return;
2872         }
2873
2874       /* Special handling of TFR. */
2875       if (strncmp (opc->opcode->name, "tfr",3) == 0)
2876         {
2877           /* There must be two operands with a comma. */
2878           input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
2879           operands[0].reg1 = register_name ();
2880           if (operands[0].reg1 == REG_NONE)
2881             {
2882               as_bad ("Invalid register\n");
2883               return;
2884             }
2885           input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
2886           if (*input_line_pointer != ',')
2887             {
2888               as_bad ("Missing comma.\n");
2889               return;
2890             }
2891           input_line_pointer++;
2892           input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
2893           operands[1].reg1 = register_name ();
2894           if (operands[1].reg1 == REG_NONE)
2895             {
2896               as_bad ("Invalid register\n");
2897               return;
2898             }
2899           input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
2900           if (*input_line_pointer != '\n' && *input_line_pointer)
2901             {
2902               as_bad (_("Garbage at end of instruction: `%s'."),
2903                       input_line_pointer);
2904               return;
2905             }
2906           if (operands[1].reg1 == REG_CCR) /* ,CCR */
2907             opc->opcode->opcode = 0x00f8 | ( operands[0].reg1 << 8);
2908           else if (operands[0].reg1 == REG_CCR) /* CCR, */
2909             opc->opcode->opcode = 0x00f9 | ( operands[1].reg1 << 8);
2910           else if (operands[1].reg1 == REG_PC) /* ,PC */
2911             opc->opcode->opcode = 0x00fa | ( operands[0].reg1 << 8);
2912           else
2913             {
2914               as_bad ("Invalid operand to TFR\n");
2915               return;
2916             }
2917           /* no special handling required */
2918           opcode_local.format = M68XG_OP_NONE;
2919           opcode_local.opcode = opc->opcode->opcode;
2920           build_insn_xg (&opcode_local, operands, 0);
2921           return;
2922         }
2923
2924       /* CSEM, SSEM */
2925       if (opc->format & M68XG_OP_IMM3)
2926         {
2927           /* Either IMM3 or R */
2928           input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
2929           if ((*input_line_pointer == 'R') || (*input_line_pointer == 'r'))
2930             {
2931               operands[0].reg1 = register_name ();
2932               if (operands[0].reg1 == REG_NONE)
2933                 {
2934                   as_bad ("Invalid register\n");
2935                   return;
2936                 }
2937               operands[0].mode = M68XG_OP_R;
2938               /* One opcode has multiple modes, so find right one. */
2939               opcode = find (opc, operands, 1);
2940               if (opcode)
2941                 {
2942                   opcode_local.opcode = opcode->opcode
2943                     | (operands[0].reg1 << 8);
2944                   opcode_local.format = M68XG_OP_NONE;
2945                   build_insn_xg (&opcode_local, operands, 1);
2946                 }
2947               else
2948                 as_bad ("No opcode found\n");
2949
2950               return;
2951             }
2952           else
2953             {
2954               if (*input_line_pointer == '#')
2955                 input_line_pointer++;
2956
2957               expression (&operands[0].exp);
2958               if (operands[0].exp.X_op == O_illegal)
2959                 {
2960                   as_bad (_("Illegal operand."));
2961                   return;
2962                 }
2963               else if (operands[0].exp.X_op == O_absent)
2964                 {
2965                   as_bad (_("Missing operand."));
2966                   return;
2967                 }
2968
2969               if (check_range (operands[0].exp.X_add_number,M68XG_OP_IMM3))
2970                 {
2971                   opcode_local.opcode |= (operands[0].exp.X_add_number);
2972                   operands[0].mode = M68XG_OP_IMM3;
2973
2974                   opcode = find (opc, operands, 1);
2975                   if (opcode)
2976                     {
2977                       opcode_local.opcode = opcode->opcode;
2978                       opcode_local.opcode
2979                         |= (operands[0].exp.X_add_number) << 8;
2980                       opcode_local.format = M68XG_OP_NONE;
2981                       build_insn_xg (&opcode_local, operands, 1);
2982                     }
2983                   else
2984                     as_bad ("No opcode found\n");
2985
2986                   return;
2987                 }
2988               else
2989                 {
2990                   as_bad ("Number out of range for IMM3\n");
2991                   return;
2992                 }
2993             }
2994         }
2995
2996       /* Special handling of SIF. */
2997       if (strncmp (opc->opcode->name, "sif",3) == 0)
2998         {
2999           /* Either OP_NONE or OP_RS. */
3000           if (*input_line_pointer != '\n')
3001             input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3002
3003           if ((*input_line_pointer == '\n') || (*input_line_pointer == '\r')
3004               || (*input_line_pointer == '\0'))
3005             opc->opcode->opcode = 0x0300;
3006           else
3007             {
3008               operands[0].reg1 = register_name ();
3009               if (operands[0].reg1 == REG_NONE)
3010                 {
3011                   as_bad ("Invalid register\n");
3012                   return;
3013                 }
3014               opcode_local.opcode = 0x00f7 | (operands[0].reg1 << 8);
3015             }
3016           opcode_local.format = M68XG_OP_NONE;
3017           build_insn_xg (&opcode_local, operands, 0);
3018           return;
3019         }
3020
3021       /* SEX, PAR, JAL plus aliases NEG, TST, COM */
3022       if (opc->format & M68XG_OP_R)
3023         {
3024           input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3025           operands[0].reg1 = register_name ();
3026           if (operands[0].reg1 == REG_NONE)
3027             {
3028               as_bad ("Invalid register\n");
3029               return;
3030             }
3031           if ((*input_line_pointer == '\n') || (*input_line_pointer == '\r')
3032               || (*input_line_pointer == '\0'))
3033             {
3034               /* Likely to be OP R. */
3035               if (opc->format & M68XG_OP_R)
3036                 {
3037                   operands[0].mode = M68XG_OP_R;
3038
3039                   opcode = find (opc, operands, 1);
3040                   if (opcode)
3041                     {
3042                       if ((strncmp (opc->opcode->name, "com",3) == 0)
3043                           || (strncmp (opc->opcode->name, "neg",3) == 0))
3044                         /* Special case for com RD as alias for sub RD,R0,RS */
3045                         /* Special case for neg RD as alias for sub RD,R0,RS */
3046                         opcode_local.opcode = opcode->opcode
3047                           | (operands[0].reg1 << 8) | (operands[0].reg1 << 2);
3048                       else if (strncmp (opc->opcode->name, "tst",3) == 0)
3049                         /* Special case for tst RS alias for sub R0, RS, R0 */
3050                         opcode_local.opcode = opcode->opcode
3051                           | (operands[0].reg1 << 5);
3052                       else
3053                         opcode_local.opcode |= (operands[0].reg1 << 8);
3054                     }
3055                   opcode_local.format = M68XG_OP_NONE;
3056                   build_insn_xg (&opcode_local, operands, 0);
3057                 }
3058               else
3059                 as_bad ("No valid mode found\n");
3060
3061               return;
3062             }
3063         }
3064
3065       if (opc->format & (M68XG_OP_REL9 | M68XG_OP_REL10))
3066         {
3067           opcode_local.format = opc->format;
3068           input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3069           expression (&operands[0].exp);
3070           if (operands[0].exp.X_op == O_illegal)
3071             {
3072               as_bad (_("Illegal operand."));
3073               return;
3074             }
3075           else if (operands[0].exp.X_op == O_absent)
3076             {
3077               as_bad (_("Missing operand."));
3078               return;
3079             }
3080           opcode_local.opcode = opc->opcode->opcode;
3081           build_insn_xg (&opcode_local, operands, 1);
3082           return;
3083         }
3084
3085
3086       /* For other command formats, parse input line and determine the mode
3087          we are using as we go. */
3088
3089       input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3090       if ((*input_line_pointer == '\n') || (*input_line_pointer == '\r')
3091           || (*input_line_pointer == '\0'))
3092         return; /* nothing left */
3093
3094       if (*input_line_pointer == '#')
3095         {
3096           as_bad ("No register specified before hash\n");
3097           return;
3098         }
3099
3100       /* first operand is expected to be a register */
3101       if ((*input_line_pointer == 'R') || (*input_line_pointer == 'r'))
3102         {
3103           operands[0].reg1 = register_name ();
3104           if (operands[0].reg1 == REG_NONE)
3105             {
3106               as_bad ("Invalid register\n");
3107               return;
3108             }
3109         }
3110
3111       input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3112       if (*input_line_pointer != ',')
3113         {
3114           as_bad ("Missing operand\n");
3115           return;
3116         }
3117       input_line_pointer++;
3118       input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3119
3120       if (*input_line_pointer == '#')
3121         {
3122           /* Some kind of immediate mode, check if this is possible. */
3123           if (!(opc->format
3124                 & (M68XG_OP_R_IMM8 | M68XG_OP_R_IMM16 | M68XG_OP_R_IMM4)))
3125             as_bad ("Invalid immediate mode for `%s'", opc->opcode->name);
3126           else
3127             {
3128               input_line_pointer++;
3129               input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3130               if (strncmp (input_line_pointer, "%hi", 3) == 0)
3131                 {
3132                   input_line_pointer += 3;
3133                   operands[0].mode = M6811_OP_HIGH_ADDR;
3134                 }
3135               else if (strncmp (input_line_pointer, "%lo", 3) == 0)
3136                 {
3137                   input_line_pointer += 3;
3138                   operands[0].mode = M6811_OP_LOW_ADDR;
3139                 }
3140               else
3141                 operands[0].mode = 0;
3142
3143               expression (&operands[0].exp);
3144               if (operands[0].exp.X_op == O_illegal)
3145                 {
3146                   as_bad (_("Illegal operand."));
3147                   return;
3148                 }
3149               else if (operands[0].exp.X_op == O_absent)
3150                 {
3151                   as_bad (_("Missing operand."));
3152                   return;
3153                 }
3154               /* ok so far, can only be one mode */
3155               opcode_local.format = opc->format
3156                 & (M68XG_OP_R_IMM8 | M68XG_OP_R_IMM16 | M68XG_OP_R_IMM4);
3157               if (opcode_local.format & M68XG_OP_R_IMM4)
3158                 {
3159                   operands[0].mode = M68XG_OP_R_IMM4;
3160                   /* same opcodes have multiple modes, so find right one */
3161                   opcode = find (opc, operands, 1);
3162                   if (opcode)
3163                     opcode_local.opcode = opcode->opcode
3164                       | (operands[0].reg1 << 8);
3165
3166                   if (operands[0].exp.X_op != O_constant)
3167                     as_bad ("Only constants supported at for IMM4 mode\n");
3168                   else
3169                     {
3170                       if (check_range
3171                           (operands[0].exp.X_add_number,M68XG_OP_R_IMM4))
3172                         opcode_local.opcode
3173                           |= (operands[0].exp.X_add_number << 4);
3174                       else
3175                         as_bad ("Number out of range for IMM4\n");
3176                     }
3177                   opcode_local.format = M68XG_OP_NONE;
3178                 }
3179               else if (opcode_local.format & M68XG_OP_R_IMM16)
3180                 {
3181                   operands[0].mode = M68XG_OP_R_IMM16;
3182
3183                   opcode = find (opc, operands, 1);
3184                   if (opcode)
3185                     {
3186                       opcode_local.opcode = opcode->opcode
3187                         | (operands[0].reg1 << 8);
3188                     }
3189                 }
3190               else
3191                 {
3192                   opcode_local.opcode = opc->opcode->opcode
3193                     | (operands[0].reg1 << 8);
3194                 }
3195               build_insn_xg (&opcode_local, operands, 1);
3196             }
3197         }
3198       else if ((*input_line_pointer == 'R') || (*input_line_pointer == 'r'))
3199         {
3200           /* we've got as far as OP R, R */
3201           operands[1].reg1 = register_name ();
3202           if (operands[1].reg1 == REG_NONE)
3203             {
3204               as_bad ("Invalid register\n");
3205               return;
3206             }
3207           if ((*input_line_pointer == '\n') || (*input_line_pointer == '\r')
3208               || (*input_line_pointer == '\0'))
3209             {
3210               /* looks like OP_R_R */
3211               if (opc->format & M68XG_OP_R_R)
3212                 {
3213                   operands[0].mode = M68XG_OP_R_R;
3214                   /* same opcodes have multiple modes, so find right one */
3215                   opcode = find (opc, operands, 1);
3216                   if (opcode)
3217                     {
3218                       if ((strncmp (opc->opcode->name, "com",3) == 0)
3219                           || (strncmp (opc->opcode->name, "mov",3) == 0)
3220                           || (strncmp (opc->opcode->name, "neg",3) == 0))
3221                         {
3222                           /* Special cases for:
3223                              com RD, RS alias for xnor RD,R0,RS
3224                              mov RD, RS alias for or RD, R0, RS
3225                              neg RD, RS alias for sub RD, R0, RS */
3226                           opcode_local.opcode = opcode->opcode
3227                             | (operands[0].reg1 << 8) | (operands[1].reg1 << 2);
3228                         }
3229                       else if ((strncmp (opc->opcode->name, "cmp",3) == 0)
3230                                || (strncmp (opc->opcode->name, "cpc",3) == 0))
3231                         {
3232                           /* special cases for:
3233                              cmp RS1, RS2 alias for sub R0, RS1, RS2
3234                              cpc RS1, RS2 alias for sbc R0, RS1, RS2 */
3235                           opcode_local.opcode = opcode->opcode
3236                             | (operands[0].reg1 << 5) | (operands[1].reg1 << 2);
3237                         }
3238                       else
3239                         {
3240                           opcode_local.opcode = opcode->opcode
3241                             | (operands[0].reg1 << 8) | (operands[1].reg1 << 5);
3242                         }
3243                       opcode_local.format = M68XG_OP_NONE;
3244                       build_insn_xg (&opcode_local, operands, 1);
3245                     }
3246                 }
3247               else
3248                 {
3249                   as_bad ("No valid mode found\n");
3250                 }
3251             }
3252           else
3253             {
3254               /* more data */
3255               if (*input_line_pointer != ',')
3256                 {
3257                   as_bad (_("Missing operand."));
3258                   return;
3259                 }
3260               input_line_pointer++;
3261               input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3262               if ((*input_line_pointer == 'R') || (*input_line_pointer == 'r'))
3263                 {
3264                   operands[2].reg1 = register_name ();
3265                   if (operands[2].reg1 == REG_NONE)
3266                     {
3267                       as_bad ("Invalid register\n");
3268                       return;
3269                     }
3270                   if (opc->format & M68XG_OP_R_R_R)
3271                     {
3272                       operands[0].mode = M68XG_OP_R_R_R;
3273
3274                       opcode = find (opc, operands, 1);
3275                       if (opcode)
3276                         {
3277                           opcode_local.opcode = opcode->opcode
3278                             | (operands[0].reg1 << 8) | (operands[1].reg1 << 5)
3279                             | (operands[2].reg1 << 2);
3280                           opcode_local.format = M68XG_OP_NONE;
3281                           build_insn_xg (&opcode_local, operands, 1);
3282                         }
3283                     }
3284                   else
3285                     {
3286                       as_bad ("No valid mode found\n");
3287                     }
3288                 }
3289             }
3290         }
3291       else if (*input_line_pointer == '(') /* Indexed modes */
3292         {
3293           input_line_pointer++;
3294           input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3295           if ((*input_line_pointer == 'R') || (*input_line_pointer == 'r'))
3296             {
3297               /* we've got as far as OP R, (R */
3298               operands[1].reg1 = register_name ();
3299               if (operands[1].reg1 == REG_NONE)
3300                 {
3301                   as_bad ("Invalid register\n");
3302                   return;
3303                 }
3304
3305               if ((*input_line_pointer == '\n') || (*input_line_pointer == '\r')
3306                   || (*input_line_pointer == '\0'))
3307                 {
3308                   /* Looks like OP_R_R. */
3309                   as_bad (_("Missing operand."));
3310                   return;
3311                 }
3312
3313               input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3314
3315               if (*input_line_pointer != ',')
3316                 {
3317                   as_bad (_("Missing operand."));
3318                   return;
3319                 }
3320               input_line_pointer++;
3321               input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3322
3323               if (*input_line_pointer == '#')
3324                 {
3325                   input_line_pointer++;
3326                   input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3327                   expression (&operands[0].exp);
3328                   if (operands[0].exp.X_op == O_illegal)
3329                     {
3330                       as_bad (_("Illegal operand."));
3331                       return;
3332                     }
3333                   else if (operands[0].exp.X_op == O_absent)
3334                     {
3335                       as_bad (_("Missing operand."));
3336                       return;
3337                     }
3338
3339                   input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3340                   if (*input_line_pointer != ')')
3341                     {
3342                       as_bad ("Missing `)' to close register indirect operand.");
3343                       return;
3344                     }
3345                   else
3346                     {
3347                       input_line_pointer++;
3348                     }
3349
3350                   /* Ok so far, can only be one mode. */
3351                   opcode_local.format = M68XG_OP_R_R_OFFS5;
3352                   operands[0].mode = M68XG_OP_R_R_OFFS5;
3353
3354                   opcode = find (opc, operands, 1);
3355                   if (opcode)
3356                     {
3357                       opcode_local.opcode = opcode->opcode
3358                         | (operands[0].reg1 << 8) | (operands[1].reg1 << 5);
3359                       if (operands[0].exp.X_op != O_constant)
3360                         {
3361                           as_bad
3362                             ("Only constants supported for indexed OFFS5 mode\n");
3363                         }
3364                       else
3365                         {
3366                           if (check_range (operands[0].exp.X_add_number,
3367                                            M68XG_OP_R_R_OFFS5))
3368                             {
3369                               opcode_local.opcode
3370                                 |= (operands[0].exp.X_add_number);
3371                               opcode_local.format = M68XG_OP_NONE;
3372                               build_insn_xg (&opcode_local, operands, 1);
3373                             }
3374                           else
3375                             {
3376                               as_bad ("Number out of range for OFFS5\n");
3377                             }
3378                         }
3379                     }
3380                 }
3381               else
3382                 {
3383                   operands[0].mode = M68XG_OP_RD_RB_RI;
3384
3385                   if (*input_line_pointer == '-')
3386                     {
3387                       operands[0].mode = M68XG_OP_RD_RB_mRI;
3388                       input_line_pointer++;
3389                     }
3390                   operands[2].reg1 = register_name ();
3391                   if (operands[2].reg1 == REG_NONE)
3392                     {
3393                       as_bad ("Invalid register\n");
3394                       return;
3395                     }
3396
3397                   if (*input_line_pointer == '+')
3398                     {
3399                       if (opcode_local.format == M68XG_OP_RD_RB_mRI)
3400                         {
3401                           as_bad (_("Illegal operand."));
3402                           return;
3403                         }
3404                       operands[0].mode = M68XG_OP_RD_RB_RIp;
3405                       input_line_pointer++;
3406                     }
3407
3408                   input_line_pointer = skip_whites (input_line_pointer);
3409                   if (*input_line_pointer != ')')
3410                     {
3411                       as_bad
3412                         ("Missing `)' to close register indirect operand.");
3413                       return;
3414                     }
3415                   else
3416                     {
3417                       input_line_pointer++;
3418                     }
3419
3420                   opcode = find (opc, operands, 1);
3421                   if (opcode)
3422                     {
3423                       opcode_local.opcode = opcode->opcode
3424                         | (operands[0].reg1 << 8) | (operands[1].reg1 << 5)
3425                         | (operands[2].reg1 << 2);
3426                       opcode_local.format = M68XG_OP_NONE;
3427                       build_insn_xg (&opcode_local, operands, 1);
3428                     }
3429                   else
3430                     {
3431                       as_bad ("Failed to find opcode for %s %s\n",
3432                               opc->opcode->name, (char *)op_end);
3433                     }
3434                 }
3435             }
3436         }
3437       else
3438         {
3439           as_bad (_("Failed to find a valid mode for `%s'."),
3440                   opc->opcode->name);
3441         }
3442
3443       if (opc->opcode && !flag_mri)
3444         {
3445           char *p = input_line_pointer;
3446
3447           while (*p == ' ' || *p == '\t' || *p == '\n' || *p == '\r')
3448             p++;
3449
3450           if (*p != '\n' && *p)
3451             as_bad (_("Garbage at end of instruction: `%s'."), p);
3452         }
3453
3454       input_line_pointer = save;
3455
3456       /* Opcode is known but does not have valid operands.  Print out the
3457          syntax for this opcode.  */
3458       if (opc->opcode == 0)
3459         {
3460           if (flag_print_insn_syntax)
3461             print_insn_format (name);
3462
3463           as_bad (_("Invalid operand for `%s'"), name);
3464           return;
3465         }
3466
3467       return;
3468     }
3469
3470   /* Find the opcode definition given its name.  */
3471   opc = (struct m68hc11_opcode_def *) hash_find (m68hc11_hash, name);
3472
3473   /* If it's not recognized, look for 'jbsr' and 'jbxx'.  These are
3474      pseudo insns for relative branch.  For these branches, we always
3475      optimize them (turned into absolute branches) even if --short-branches
3476      is given.  */
3477   if (opc == NULL && name[0] == 'j' && name[1] == 'b')
3478     {
3479       opc = (struct m68hc11_opcode_def *) hash_find (m68hc11_hash, &name[1]);
3480       if (opc
3481           && (!(opc->format & M6811_OP_JUMP_REL)
3482               || (opc->format & M6811_OP_BITMASK)))
3483         opc = 0;
3484       if (opc)
3485         branch_optimize = 1;
3486     }
3487
3488   /* The following test should probably be removed.  This does not conform
3489      to Motorola assembler specs.  */
3490   if (opc == NULL && flag_mri)
3491     {
3492       if (*op_end == ' ' || *op_end == '\t')
3493         {
3494           while (*op_end == ' ' || *op_end == '\t')
3495             op_end++;
3496
3497           if (nlen < 19
3498               && (*op_end &&
3499                   (is_end_of_line[op_end[1]]
3500                    || op_end[1] == ' ' || op_end[1] == '\t'
3501                    || !ISALNUM (op_end[1])))
3502               && (*op_end == 'a' || *op_end == 'b'
3503                   || *op_end == 'A' || *op_end == 'B'
3504                   || *op_end == 'd' || *op_end == 'D'
3505                   || *op_end == 'x' || *op_end == 'X'
3506                   || *op_end == 'y' || *op_end == 'Y'))
3507             {
3508               name[nlen++] = TOLOWER (*op_end++);
3509               name[nlen] = 0;
3510               opc = (struct m68hc11_opcode_def *) hash_find (m68hc11_hash,
3511                                                              name);
3512             }
3513         }
3514     }
3515
3516   /* Identify a possible instruction alias.  There are some on the
3517      68HC12 to emulate a few 68HC11 instructions.  */
3518   if (opc == NULL && (current_architecture & cpu6812))
3519     {
3520       int i;
3521
3522       for (i = 0; i < m68hc12_num_alias; i++)
3523         if (strcmp (m68hc12_alias[i].name, name) == 0)
3524           {
3525             alias_id = i;
3526             break;
3527           }
3528     }
3529   if (opc == NULL && alias_id < 0)
3530     {
3531       as_bad (_("Opcode `%s' is not recognized."), name);
3532       return;
3533     }
3534   save = input_line_pointer;
3535   input_line_pointer = (char *) op_end;
3536
3537   if (opc)
3538     {
3539       opc->used++;
3540       opcode = find_opcode (opc, operands, &nb_operands);
3541     }
3542   else
3543     opcode = 0;
3544
3545   if ((opcode || alias_id >= 0) && !flag_mri)
3546     {
3547       char *p = input_line_pointer;
3548
3549       while (*p == ' ' || *p == '\t' || *p == '\n' || *p == '\r')
3550         p++;
3551
3552       if (*p != '\n' && *p)
3553         as_bad (_("Garbage at end of instruction: `%s'."), p);
3554     }
3555
3556   input_line_pointer = save;
3557
3558   if (alias_id >= 0)
3559     {
3560       char *f = m68hc11_new_insn (m68hc12_alias[alias_id].size);
3561
3562       number_to_chars_bigendian (f, m68hc12_alias[alias_id].code1, 1);
3563       if (m68hc12_alias[alias_id].size > 1)
3564         number_to_chars_bigendian (f + 1, m68hc12_alias[alias_id].code2, 1);
3565
3566       return;
3567     }
3568
3569   /* Opcode is known but does not have valid operands.  Print out the
3570      syntax for this opcode.  */
3571   if (opcode == 0)
3572     {
3573       if (flag_print_insn_syntax)
3574         print_insn_format (name);
3575
3576       if (((strcmp (name, "movb") == 0) || (strcmp (name, "movw") == 0))
3577           && (current_architecture & cpu9s12x))
3578         {
3579           char *f;
3580           int movb;
3581           if (strcmp (name, "movb") == 0)
3582             movb = 8;
3583           else
3584             movb = 0;
3585
3586           /* The existing operand extract code fell over if these additional modes
3587              were enabled in m68hc11-opc.c. So they are commented there and
3588              decoded here instead.  */
3589
3590           if (operands[1].mode & (M6812_OP_IDX | M6812_OP_IDX_1
3591                                   | M6812_OP_IDX_2 | M6812_OP_D_IDX | M6812_OP_D_IDX_2 | M6812_PRE_INC
3592                                   | M6812_PRE_DEC | M6812_POST_INC | M6812_POST_DEC ))
3593             {
3594               /* first check if valid mode then start building it up */
3595               if (operands[0].mode & (M6811_OP_IMM8 | M6811_OP_IMM16
3596                                       | M6811_OP_IND16 | M6812_OP_IDX | M6812_OP_IDX_1
3597                                       | M6812_OP_IDX_2 | M6812_OP_D_IDX | M6812_OP_D_IDX_2))
3598                 {
3599                   int opr16a;
3600                   if (operands[1].mode & (M6811_OP_IND16))
3601                     opr16a = 3;
3602                   else
3603                     opr16a = 0;
3604
3605                   f = m68hc11_new_insn (2);
3606
3607                   if (operands[0].mode & (M6811_OP_IMM8 | M6811_OP_IMM16))
3608                     {
3609                       number_to_chars_bigendian (f, 0x1800 + movb + opr16a, 2);
3610                       build_indexed_byte (&operands[1], operands[1].mode, 1);
3611                       if (movb)
3612                         fixup8 (&operands[0].exp, M6811_OP_IMM8,
3613                                 operands[0].mode);
3614                       else
3615                         fixup16 (&operands[0].exp, M6811_OP_IMM16,
3616                                  operands[0].mode);
3617
3618                       return;
3619                     }
3620                   else if (operands[0].mode & M6811_OP_IND16)
3621                     {
3622                       number_to_chars_bigendian (f, 0x1801 + movb + opr16a, 2);
3623                       build_indexed_byte (&operands[1], operands[1].mode, 1);
3624                       fixup16 (&operands[0].exp, M6811_OP_IND16, operands[0].mode);
3625                       return;
3626                     }
3627                   else
3628                     {
3629                       number_to_chars_bigendian (f, 0x1802 + movb + opr16a, 2);
3630                       build_indexed_byte (&operands[0], operands[0].mode, 1);
3631                       build_indexed_byte (&operands[1], operands[1].mode, 1);
3632                       return;
3633                     }
3634                 }
3635             }
3636           else if (operands[1].mode & M6811_OP_IND16)
3637             {
3638               /* First check if this is valid mode, then start building it up. */
3639               if (operands[0].mode & (M6811_OP_IMM8 | M6811_OP_IMM16
3640                                       | M6811_OP_IND16 | M6812_OP_IDX | M6812_OP_IDX_1
3641                                       | M6812_OP_IDX_2 | M6812_OP_D_IDX | M6812_OP_D_IDX_2))
3642                 {
3643                   int opr16a;
3644                   if (operands[1].mode & (M6811_OP_IND16))
3645                     opr16a = 3;
3646                   else
3647                     opr16a = 0;
3648
3649                   f = m68hc11_new_insn (2);
3650
3651                   /* The first two cases here should actually be covered by the
3652                      normal operand code. */
3653                   if (operands[0].mode & (M6811_OP_IMM8 | M6811_OP_IMM16))
3654                     {
3655                       number_to_chars_bigendian (f, 0x1800 + movb + opr16a, 2);
3656                       if (movb)
3657                         fixup8 (&operands[0].exp, M6811_OP_IMM8, operands[0].mode);
3658                       else
3659                         fixup16 (&operands[0].exp, M6811_OP_IMM16, operands[0].mode);
3660
3661                       fixup16 (&operands[0].exp, M6811_OP_IND16, operands[0].mode);
3662                       return;
3663                     }
3664                   else if (operands[0].mode & M6811_OP_IND16)
3665                     {
3666                       number_to_chars_bigendian (f, 0x1801 + movb + opr16a, 2);
3667                       build_indexed_byte (&operands[1], operands[1].mode, 1);
3668                       fixup16 (&operands[0].exp, M6811_OP_IND16, operands[0].mode);
3669                       return;
3670                     }
3671                   else
3672                     {
3673                       number_to_chars_bigendian (f, 0x1802 + movb + opr16a, 2);
3674                       build_indexed_byte (&operands[0], operands[0].mode, 1);
3675                       fixup16 (&operands[1].exp, M6811_OP_IND16, operands[1].mode);
3676                       return;
3677                     }
3678                 }
3679             }
3680
3681           as_bad (_("Invalid operand for `%s'"), name);
3682           return;
3683
3684         }
3685       else
3686         {
3687           as_bad (_("Invalid operand for `%s'"), name);
3688           return;
3689         }
3690     }
3691
3692   /* Treat dbeq/ibeq/tbeq instructions in a special way.  The branch is
3693      relative and must be in the range -256..255 (9-bits).  */
3694   if ((opcode->format & M6812_XBCC_MARKER)
3695       && (opcode->format & M6811_OP_JUMP_REL))
3696     build_dbranch_insn (opcode, operands, nb_operands, branch_optimize);
3697
3698   /* Relative jumps instructions are taken care of separately.  We have to make
3699      sure that the relative branch is within the range -128..127.  If it's out
3700      of range, the instructions are changed into absolute instructions.
3701      This is not supported for the brset and brclr instructions.  */
3702   else if ((opcode->format & (M6811_OP_JUMP_REL | M6812_OP_JUMP_REL16))
3703            && !(opcode->format & M6811_OP_BITMASK))
3704     build_jump_insn (opcode, operands, nb_operands, branch_optimize);
3705   else
3706     build_insn (opcode, operands, nb_operands);
3707 }
3708
3709 \f
3710 /* Pseudo op to control the ELF flags.  */
3711 static void
3712 s_m68hc11_mode (int x ATTRIBUTE_UNUSED)
3713 {
3714   char *name = input_line_pointer, ch;
3715
3716   while (!is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer])
3717     input_line_pointer++;
3718   ch = *input_line_pointer;
3719   *input_line_pointer = '\0';
3720
3721   if (strcmp (name, "mshort") == 0)
3722     {
3723       elf_flags &= ~E_M68HC11_I32;
3724     }
3725   else if (strcmp (name, "mlong") == 0)
3726     {
3727       elf_flags |= E_M68HC11_I32;
3728     }
3729   else if (strcmp (name, "mshort-double") == 0)
3730     {
3731       elf_flags &= ~E_M68HC11_F64;
3732     }
3733   else if (strcmp (name, "mlong-double") == 0)
3734     {
3735       elf_flags |= E_M68HC11_F64;
3736     }
3737   else
3738     {
3739       as_warn (_("Invalid mode: %s\n"), name);
3740     }
3741   *input_line_pointer = ch;
3742   demand_empty_rest_of_line ();
3743 }
3744
3745 /* Mark the symbols with STO_M68HC12_FAR to indicate the functions
3746    are using 'rtc' for returning.  It is necessary to use 'call'
3747    to invoke them.  This is also used by the debugger to correctly
3748    find the stack frame.  */
3749 static void
3750 s_m68hc11_mark_symbol (int mark)
3751 {
3752   char *name;
3753   int c;
3754   symbolS *symbolP;
3755   asymbol *bfdsym;
3756   elf_symbol_type *elfsym;
3757
3758   do
3759     {
3760       c = get_symbol_name (&name);
3761       symbolP = symbol_find_or_make (name);
3762       (void) restore_line_pointer (c);
3763
3764       SKIP_WHITESPACE ();
3765
3766       bfdsym = symbol_get_bfdsym (symbolP);
3767       elfsym = elf_symbol_from (bfd_asymbol_bfd (bfdsym), bfdsym);
3768
3769       gas_assert (elfsym);
3770
3771       /* Mark the symbol far (using rtc for function return).  */
3772       elfsym->internal_elf_sym.st_other |= mark;
3773
3774       if (c == ',')
3775         {
3776           input_line_pointer ++;
3777
3778           SKIP_WHITESPACE ();
3779
3780           if (*input_line_pointer == '\n')
3781             c = '\n';
3782         }
3783     }
3784   while (c == ',');
3785
3786   demand_empty_rest_of_line ();
3787 }
3788
3789 static void
3790 s_m68hc11_relax (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
3791 {
3792   expressionS ex;
3793
3794   expression (&ex);
3795
3796   if (ex.X_op != O_symbol || ex.X_add_number != 0)
3797     {
3798       as_bad (_("bad .relax format"));
3799       ignore_rest_of_line ();
3800       return;
3801     }
3802
3803   fix_new_exp (frag_now, frag_now_fix (), 0, &ex, 1,
3804                BFD_RELOC_M68HC11_RL_GROUP);
3805
3806   demand_empty_rest_of_line ();
3807 }
3808
3809 \f
3810 /* Relocation, relaxation and frag conversions.  */
3811
3812 /* PC-relative offsets are relative to the start of the
3813    next instruction.  That is, the address of the offset, plus its
3814    size, since the offset is always the last part of the insn.  */
3815 long
3816 md_pcrel_from (fixS *fixP)
3817 {
3818   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_M68HC11_RL_JUMP)
3819     return 0;
3820
3821   return fixP->fx_size + fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
3822 }
3823
3824 /* If while processing a fixup, a reloc really needs to be created
3825    then it is done here.  */
3826 arelent *
3827 tc_gen_reloc (asection *section ATTRIBUTE_UNUSED, fixS *fixp)
3828 {
3829   arelent *reloc;
3830
3831   reloc = XNEW (arelent);
3832   reloc->sym_ptr_ptr = XNEW (asymbol *);
3833   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
3834   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
3835   if (fixp->fx_r_type == 0)
3836     reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, BFD_RELOC_16);
3837   else
3838     reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixp->fx_r_type);
3839   if (reloc->howto == (reloc_howto_type *) NULL)
3840     {
3841       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
3842                     _("Relocation %d is not supported by object file format."),
3843                     (int) fixp->fx_r_type);
3844       return NULL;
3845     }
3846
3847   /* Since we use Rel instead of Rela, encode the vtable entry to be
3848      used in the relocation's section offset.  */
3849   if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
3850     reloc->address = fixp->fx_offset;
3851
3852   reloc->addend = 0;
3853   return reloc;
3854 }
3855
3856 /* We need a port-specific relaxation function to cope with sym2 - sym1
3857    relative expressions with both symbols in the same segment (but not
3858    necessarily in the same frag as this insn), for example:
3859      ldab sym2-(sym1-2),pc
3860     sym1:
3861    The offset can be 5, 9 or 16 bits long.  */
3862
3863 long
3864 m68hc11_relax_frag (segT seg ATTRIBUTE_UNUSED, fragS *fragP,
3865                     long stretch ATTRIBUTE_UNUSED)
3866 {
3867   long growth;
3868   offsetT aim = 0;
3869   symbolS *symbolP;
3870   const relax_typeS *this_type;
3871   const relax_typeS *start_type;
3872   relax_substateT next_state;
3873   relax_substateT this_state;
3874   const relax_typeS *table = TC_GENERIC_RELAX_TABLE;
3875
3876   /* We only have to cope with frags as prepared by
3877      md_estimate_size_before_relax.  The STATE_BITS16 case may geet here
3878      because of the different reasons that it's not relaxable.  */
3879   switch (fragP->fr_subtype)
3880     {
3881     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_PCREL, STATE_BITS16):
3882     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_OFFSET, STATE_BITS16):
3883       /* When we get to this state, the frag won't grow any more.  */
3884       return 0;
3885
3886     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_PCREL, STATE_BITS5):
3887     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_OFFSET, STATE_BITS5):
3888     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_PCREL, STATE_BITS9):
3889     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_OFFSET, STATE_BITS9):
3890       if (fragP->fr_symbol == NULL
3891           || S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) != absolute_section)
3892         as_fatal (_("internal inconsistency problem in %s: fr_symbol %lx"),
3893                   __FUNCTION__, (long) fragP->fr_symbol);
3894       symbolP = fragP->fr_symbol;
3895       if (symbol_resolved_p (symbolP))
3896         as_fatal (_("internal inconsistency problem in %s: resolved symbol"),
3897                   __FUNCTION__);
3898       aim = S_GET_VALUE (symbolP);
3899       break;
3900
3901     default:
3902       as_fatal (_("internal inconsistency problem in %s: fr_subtype %d"),
3903                   __FUNCTION__, fragP->fr_subtype);
3904     }
3905
3906   /* The rest is stolen from relax_frag.  There's no obvious way to
3907      share the code, but fortunately no requirement to keep in sync as
3908      long as fragP->fr_symbol does not have its segment changed.  */
3909
3910   this_state = fragP->fr_subtype;
3911   start_type = this_type = table + this_state;
3912
3913   if (aim < 0)
3914     {
3915       /* Look backwards.  */
3916       for (next_state = this_type->rlx_more; next_state;)
3917         if (aim >= this_type->rlx_backward)
3918           next_state = 0;
3919         else
3920           {
3921             /* Grow to next state.  */
3922             this_state = next_state;
3923             this_type = table + this_state;
3924             next_state = this_type->rlx_more;
3925           }
3926     }
3927   else
3928     {
3929       /* Look forwards.  */
3930       for (next_state = this_type->rlx_more; next_state;)
3931         if (aim <= this_type->rlx_forward)
3932           next_state = 0;
3933         else
3934           {
3935             /* Grow to next state.  */
3936             this_state = next_state;
3937             this_type = table + this_state;
3938             next_state = this_type->rlx_more;
3939           }
3940     }
3941
3942   growth = this_type->rlx_length - start_type->rlx_length;
3943   if (growth != 0)
3944     fragP->fr_subtype = this_state;
3945   return growth;
3946 }
3947
3948 void
3949 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED, asection *sec ATTRIBUTE_UNUSED,
3950                  fragS *fragP)
3951 {
3952   long value;
3953   long disp;
3954   char *buffer_address = fragP->fr_literal;
3955
3956   /* Address in object code of the displacement.  */
3957   int object_address = fragP->fr_fix + fragP->fr_address;
3958
3959   buffer_address += fragP->fr_fix;
3960
3961   /* The displacement of the address, from current location.  */
3962   value = S_GET_VALUE (fragP->fr_symbol);
3963   disp = (value + fragP->fr_offset) - object_address;
3964
3965   switch (fragP->fr_subtype)
3966     {
3967     case ENCODE_RELAX (STATE_PC_RELATIVE, STATE_BYTE):
3968       fragP->fr_opcode[1] = disp;
3969       break;
3970
3971     case ENCODE_RELAX (STATE_PC_RELATIVE, STATE_WORD):
3972       /* This relax is only for bsr and bra.  */
3973       gas_assert (IS_OPCODE (fragP->fr_opcode[0], M6811_BSR)
3974               || IS_OPCODE (fragP->fr_opcode[0], M6811_BRA)
3975               || IS_OPCODE (fragP->fr_opcode[0], M6812_BSR));
3976
3977       fragP->fr_opcode[0] = convert_branch (fragP->fr_opcode[0]);
3978
3979       fix_new (fragP, fragP->fr_fix - 1, 2,
3980                fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 0, BFD_RELOC_16);
3981       fragP->fr_fix += 1;
3982       break;
3983
3984     case ENCODE_RELAX (STATE_CONDITIONAL_BRANCH, STATE_BYTE):
3985     case ENCODE_RELAX (STATE_CONDITIONAL_BRANCH_6812, STATE_BYTE):
3986       fragP->fr_opcode[1] = disp;
3987       break;
3988
3989     case ENCODE_RELAX (STATE_CONDITIONAL_BRANCH, STATE_WORD):
3990       /* Invert branch.  */
3991       fragP->fr_opcode[0] ^= 1;
3992       fragP->fr_opcode[1] = 3;  /* Branch offset.  */
3993       buffer_address[0] = M6811_JMP;
3994       fix_new (fragP, fragP->fr_fix + 1, 2,
3995                fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 0, BFD_RELOC_16);
3996       fragP->fr_fix += 3;
3997       break;
3998
3999     case ENCODE_RELAX (STATE_CONDITIONAL_BRANCH_6812, STATE_WORD):
4000       /* Translate branch into a long branch.  */
4001       fragP->fr_opcode[1] = fragP->fr_opcode[0];
4002       fragP->fr_opcode[0] = M6811_OPCODE_PAGE2;
4003
4004       fix_new (fragP, fragP->fr_fix, 2,
4005                fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1,
4006                       BFD_RELOC_16_PCREL);
4007       fragP->fr_fix += 2;
4008       break;
4009
4010     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_PCREL, STATE_BITS5):
4011       if (fragP->fr_symbol != 0
4012           && S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) != absolute_section)
4013         value = disp;
4014       /* fall through  */
4015
4016     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_OFFSET, STATE_BITS5):
4017       fragP->fr_opcode[0] = fragP->fr_opcode[0] << 6;
4018       fragP->fr_opcode[0] |= value & 0x1f;
4019       break;
4020
4021     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_PCREL, STATE_BITS9):
4022       /* For a PC-relative offset, use the displacement with a -1 correction
4023          to take into account the additional byte of the insn.  */
4024       if (fragP->fr_symbol != 0
4025           && S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) != absolute_section)
4026         value = disp - 1;
4027       /* fall through  */
4028
4029     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_OFFSET, STATE_BITS9):
4030       fragP->fr_opcode[0] = (fragP->fr_opcode[0] << 3);
4031       fragP->fr_opcode[0] |= 0xE0;
4032       fragP->fr_opcode[0] |= (value >> 8) & 1;
4033       fragP->fr_opcode[1] = value;
4034       fragP->fr_fix += 1;
4035       break;
4036
4037     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_PCREL, STATE_BITS16):
4038     case ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_OFFSET, STATE_BITS16):
4039       fragP->fr_opcode[0] = (fragP->fr_opcode[0] << 3);
4040       fragP->fr_opcode[0] |= 0xe2;
4041       if ((fragP->fr_opcode[0] & 0x0ff) == 0x0fa
4042           && fragP->fr_symbol != 0
4043           && S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) != absolute_section)
4044         {
4045           fix_new (fragP, fragP->fr_fix, 2,
4046                    fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset,
4047                    1, BFD_RELOC_16_PCREL);
4048         }
4049       else
4050         {
4051           fix_new (fragP, fragP->fr_fix, 2,
4052                    fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 0, BFD_RELOC_16);
4053         }
4054       fragP->fr_fix += 2;
4055       break;
4056
4057     case ENCODE_RELAX (STATE_XBCC_BRANCH, STATE_BYTE):
4058       if (disp < 0)
4059         fragP->fr_opcode[0] |= 0x10;
4060
4061       fragP->fr_opcode[1] = disp & 0x0FF;
4062       break;
4063
4064     case ENCODE_RELAX (STATE_XBCC_BRANCH, STATE_WORD):
4065       /* Invert branch.  */
4066       fragP->fr_opcode[0] ^= 0x20;
4067       fragP->fr_opcode[1] = 3;  /* Branch offset.  */
4068       buffer_address[0] = M6812_JMP;
4069       fix_new (fragP, fragP->fr_fix + 1, 2,
4070                fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 0, BFD_RELOC_16);
4071       fragP->fr_fix += 3;
4072       break;
4073
4074     default:
4075       break;
4076     }
4077 }
4078
4079 /* On an ELF system, we can't relax a weak symbol.  The weak symbol
4080    can be overridden at final link time by a non weak symbol.  We can
4081    relax externally visible symbol because there is no shared library
4082    and such symbol can't be overridden (unless they are weak).  */
4083 static int
4084 relaxable_symbol (symbolS *symbol)
4085 {
4086   return ! S_IS_WEAK (symbol);
4087 }
4088
4089 /* Force truly undefined symbols to their maximum size, and generally set up
4090    the frag list to be relaxed.  */
4091 int
4092 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragP, asection *segment)
4093 {
4094   if (RELAX_LENGTH (fragP->fr_subtype) == STATE_UNDF)
4095     {
4096       if (S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) != segment
4097           || !relaxable_symbol (fragP->fr_symbol)
4098           || (segment != absolute_section
4099               && RELAX_STATE (fragP->fr_subtype) == STATE_INDEXED_OFFSET))
4100         {
4101           /* Non-relaxable cases.  */
4102           int old_fr_fix;
4103           char *buffer_address;
4104
4105           old_fr_fix = fragP->fr_fix;
4106           buffer_address = fragP->fr_fix + fragP->fr_literal;
4107
4108           switch (RELAX_STATE (fragP->fr_subtype))
4109             {
4110             case STATE_PC_RELATIVE:
4111
4112               /* This relax is only for bsr and bra.  */
4113               gas_assert (IS_OPCODE (fragP->fr_opcode[0], M6811_BSR)
4114                       || IS_OPCODE (fragP->fr_opcode[0], M6811_BRA)
4115                       || IS_OPCODE (fragP->fr_opcode[0], M6812_BSR));
4116
4117               if (flag_fixed_branches)
4118                 as_bad_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line,
4119                               _("bra or bsr with undefined symbol."));
4120
4121               /* The symbol is undefined or in a separate section.
4122                  Turn bra into a jmp and bsr into a jsr.  The insn
4123                  becomes 3 bytes long (instead of 2).  A fixup is
4124                  necessary for the unresolved symbol address.  */
4125               fragP->fr_opcode[0] = convert_branch (fragP->fr_opcode[0]);
4126
4127               fix_new (fragP, fragP->fr_fix - 1, 2, fragP->fr_symbol,
4128                        fragP->fr_offset, 0, BFD_RELOC_16);
4129               fragP->fr_fix++;
4130               break;
4131
4132             case STATE_CONDITIONAL_BRANCH:
4133               gas_assert (current_architecture & cpu6811);
4134
4135               fragP->fr_opcode[0] ^= 1; /* Reverse sense of branch.  */
4136               fragP->fr_opcode[1] = 3;  /* Skip next jmp insn (3 bytes).  */
4137
4138               /* Don't use fr_opcode[2] because this may be
4139                  in a different frag.  */
4140               buffer_address[0] = M6811_JMP;
4141
4142               fragP->fr_fix++;
4143               fix_new (fragP, fragP->fr_fix, 2, fragP->fr_symbol,
4144                        fragP->fr_offset, 0, BFD_RELOC_16);
4145               fragP->fr_fix += 2;
4146               break;
4147
4148             case STATE_INDEXED_OFFSET:
4149               gas_assert (current_architecture & cpu6812);
4150
4151               if (fragP->fr_symbol
4152                   && S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) == absolute_section)
4153                 {
4154                    fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_OFFSET,
4155                                                      STATE_BITS5);
4156                    /* Return the size of the variable part of the frag. */
4157                    return md_relax_table[fragP->fr_subtype].rlx_length;
4158                 }
4159               else
4160                 {
4161                    /* Switch the indexed operation to 16-bit mode.  */
4162                    fragP->fr_opcode[0] = fragP->fr_opcode[0] << 3;
4163                    fragP->fr_opcode[0] |= 0xe2;
4164                    fix_new (fragP, fragP->fr_fix, 2, fragP->fr_symbol,
4165                             fragP->fr_offset, 0, BFD_RELOC_16);
4166                    fragP->fr_fix += 2;
4167                 }
4168               break;
4169
4170             case STATE_INDEXED_PCREL:
4171               gas_assert (current_architecture & cpu6812);
4172
4173               if (fragP->fr_symbol
4174                   && S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) == absolute_section)
4175                 {
4176                    fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_PCREL,
4177                                                      STATE_BITS5);
4178                    /* Return the size of the variable part of the frag. */
4179                    return md_relax_table[fragP->fr_subtype].rlx_length;
4180                 }
4181               else
4182                 {
4183                    fragP->fr_opcode[0] = fragP->fr_opcode[0] << 3;
4184                    fragP->fr_opcode[0] |= 0xe2;
4185                    fix_new (fragP, fragP->fr_fix, 2, fragP->fr_symbol,
4186                             fragP->fr_offset, 1, BFD_RELOC_16_PCREL);
4187                    fragP->fr_fix += 2;
4188                 }
4189               break;
4190
4191             case STATE_XBCC_BRANCH:
4192               gas_assert (current_architecture & cpu6812);
4193
4194               fragP->fr_opcode[0] ^= 0x20;      /* Reverse sense of branch.  */
4195               fragP->fr_opcode[1] = 3;  /* Skip next jmp insn (3 bytes).  */
4196
4197               /* Don't use fr_opcode[2] because this may be
4198                  in a different frag.  */
4199               buffer_address[0] = M6812_JMP;
4200
4201               fragP->fr_fix++;
4202               fix_new (fragP, fragP->fr_fix, 2, fragP->fr_symbol,
4203                        fragP->fr_offset, 0, BFD_RELOC_16);
4204               fragP->fr_fix += 2;
4205               break;
4206
4207             case STATE_CONDITIONAL_BRANCH_6812:
4208               gas_assert (current_architecture & cpu6812);
4209
4210               /* Translate into a lbcc branch.  */
4211               fragP->fr_opcode[1] = fragP->fr_opcode[0];
4212               fragP->fr_opcode[0] = M6811_OPCODE_PAGE2;
4213
4214               fix_new (fragP, fragP->fr_fix, 2, fragP->fr_symbol,
4215                        fragP->fr_offset, 1, BFD_RELOC_16_PCREL);
4216               fragP->fr_fix += 2;
4217               break;
4218
4219             default:
4220               as_fatal (_("Subtype %d is not recognized."), fragP->fr_subtype);
4221             }
4222           frag_wane (fragP);
4223
4224           /* Return the growth in the fixed part of the frag.  */
4225           return fragP->fr_fix - old_fr_fix;
4226         }
4227
4228       /* Relaxable cases.  */
4229       switch (RELAX_STATE (fragP->fr_subtype))
4230         {
4231         case STATE_PC_RELATIVE:
4232           /* This relax is only for bsr and bra.  */
4233           gas_assert (IS_OPCODE (fragP->fr_opcode[0], M6811_BSR)
4234                   || IS_OPCODE (fragP->fr_opcode[0], M6811_BRA)
4235                   || IS_OPCODE (fragP->fr_opcode[0], M6812_BSR));
4236
4237           fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_PC_RELATIVE, STATE_BYTE);
4238           break;
4239
4240         case STATE_CONDITIONAL_BRANCH:
4241           gas_assert (current_architecture & cpu6811);
4242
4243           fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_CONDITIONAL_BRANCH,
4244                                             STATE_BYTE);
4245           break;
4246
4247         case STATE_INDEXED_OFFSET:
4248           gas_assert (current_architecture & cpu6812);
4249
4250           fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_OFFSET,
4251                                             STATE_BITS5);
4252           break;
4253
4254         case STATE_INDEXED_PCREL:
4255           gas_assert (current_architecture & cpu6812);
4256
4257           fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_INDEXED_PCREL,
4258                                             STATE_BITS5);
4259           break;
4260
4261         case STATE_XBCC_BRANCH:
4262           gas_assert (current_architecture & cpu6812);
4263
4264           fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_XBCC_BRANCH, STATE_BYTE);
4265           break;
4266
4267         case STATE_CONDITIONAL_BRANCH_6812:
4268           gas_assert (current_architecture & cpu6812);
4269
4270           fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_CONDITIONAL_BRANCH_6812,
4271                                             STATE_BYTE);
4272           break;
4273         }
4274     }
4275
4276   if (fragP->fr_subtype >= sizeof (md_relax_table) / sizeof (md_relax_table[0]))
4277     as_fatal (_("Subtype %d is not recognized."), fragP->fr_subtype);
4278
4279   /* Return the size of the variable part of the frag.  */
4280   return md_relax_table[fragP->fr_subtype].rlx_length;
4281 }
4282
4283 /* See whether we need to force a relocation into the output file.  */
4284 int
4285 tc_m68hc11_force_relocation (fixS *fixP)
4286 {
4287   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_M68HC11_RL_GROUP)
4288     return 1;
4289
4290   return generic_force_reloc (fixP);
4291 }
4292
4293 /* Here we decide which fixups can be adjusted to make them relative
4294    to the beginning of the section instead of the symbol.  Basically
4295    we need to make sure that the linker relaxation is done
4296    correctly, so in some cases we force the original symbol to be
4297    used.  */
4298 int
4299 tc_m68hc11_fix_adjustable (fixS *fixP)
4300 {
4301   switch (fixP->fx_r_type)
4302     {
4303       /* For the linker relaxation to work correctly, these relocs
4304          need to be on the symbol itself.  */
4305     case BFD_RELOC_16:
4306     case BFD_RELOC_M68HC11_RL_JUMP:
4307     case BFD_RELOC_M68HC11_RL_GROUP:
4308     case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
4309     case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
4310     case BFD_RELOC_32:
4311
4312       /* The memory bank addressing translation also needs the original
4313          symbol.  */
4314     case BFD_RELOC_M68HC11_LO16:
4315     case BFD_RELOC_M68HC11_PAGE:
4316     case BFD_RELOC_M68HC11_24:
4317       return 0;
4318
4319     default:
4320       return 1;
4321     }
4322 }
4323
4324 void
4325 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT *valP, segT seg ATTRIBUTE_UNUSED)
4326 {
4327   char *where;
4328   long value = * valP;
4329
4330   if (fixP->fx_addsy == (symbolS *) NULL)
4331     fixP->fx_done = 1;
4332
4333   /* We don't actually support subtracting a symbol.  */
4334   if (fixP->fx_subsy != (symbolS *) NULL)
4335     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _("Expression too complex."));
4336
4337   /* Patch the instruction with the resolved operand.  Elf relocation
4338      info will also be generated to take care of linker/loader fixups.
4339      The 68HC11 addresses only 64Kb, we are only concerned by 8 and 16-bit
4340      relocs.  BFD_RELOC_8 is basically used for .page0 access (the linker
4341      will warn for overflows).  BFD_RELOC_8_PCREL should not be generated
4342      because it's either resolved or turned out into non-relative insns (see
4343      relax table, bcc, bra, bsr transformations)
4344
4345      The BFD_RELOC_32 is necessary for the support of --gstabs.  */
4346   where = fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
4347
4348   switch (fixP->fx_r_type)
4349     {
4350     case BFD_RELOC_32:
4351       bfd_putb32 ((bfd_vma) value, (unsigned char *) where);
4352       break;
4353
4354     case BFD_RELOC_24:
4355     case BFD_RELOC_M68HC11_24:
4356       bfd_putb16 ((bfd_vma) (value & 0x0ffff), (unsigned char *) where);
4357       ((bfd_byte*) where)[2] = ((value >> 16) & 0x0ff);
4358       break;
4359
4360     case BFD_RELOC_16:
4361     case BFD_RELOC_16_PCREL:
4362     case BFD_RELOC_M68HC11_LO16:
4363       bfd_putb16 ((bfd_vma) value, (unsigned char *) where);
4364       if (value < -65537 || value > 65535)
4365         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
4366                       _("Value out of 16-bit range."));
4367       break;
4368
4369     case BFD_RELOC_M68HC11_HI8:
4370         /* Caution, %hi(<symbol>+%ld) will generate incorrect code if %lo
4371           causes a carry. */
4372     case BFD_RELOC_M68HC12_HI8XG:
4373       value = value >> 8;
4374       /* Fall through.  */
4375
4376     case BFD_RELOC_M68HC12_LO8XG:
4377     case BFD_RELOC_M68HC11_LO8:
4378     case BFD_RELOC_8:
4379     case BFD_RELOC_M68HC11_PAGE:
4380       ((bfd_byte *) where)[0] = (bfd_byte) value;
4381       break;
4382
4383     case BFD_RELOC_8_PCREL:
4384       ((bfd_byte *) where)[0] = (bfd_byte) value;
4385
4386       if (value < -128 || value > 127)
4387         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
4388                       _("Value %ld too large for 8-bit PC-relative branch."),
4389                       value);
4390       break;
4391
4392     /* These next two are for XGATE. */
4393     case BFD_RELOC_M68HC12_9_PCREL:
4394      ((bfd_byte *) where)[0] |= (bfd_byte) ((value >>9) & 0x01);
4395      ((bfd_byte *) where)[1] = (bfd_byte) ((value>>1) & 0xff);
4396       if (value < -512 || value > 511)
4397         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
4398                       _("Value %ld too large for 9-bit PC-relative branch."),
4399                       value);
4400       break;
4401
4402     case BFD_RELOC_M68HC12_10_PCREL:
4403      ((bfd_byte *) where)[0] |= (bfd_byte) ((value >>9) & 0x03);
4404      ((bfd_byte *) where)[1] = (bfd_byte) ((value>>1) & 0xff);
4405       if (value < -1024 || value > 1023)
4406         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
4407                       _("Value %ld too large for 10-bit PC-relative branch."),
4408                       value);
4409
4410       break;
4411
4412     case BFD_RELOC_M68HC11_3B:
4413       if (value <= 0 || value > 8)
4414         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
4415                       _("Auto increment/decrement offset '%ld' is out of range."),
4416                       value);
4417       if (where[0] & 0x8)
4418         value = 8 - value;
4419       else
4420         value--;
4421
4422       where[0] = where[0] | (value & 0x07);
4423       break;
4424
4425     case BFD_RELOC_M68HC12_5B:
4426       if (value < -16 || value > 15)
4427         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
4428                       _("Offset out of 5-bit range for movw/movb insn: %ld"),
4429                       value);
4430       if (value >= 0)
4431         where[0] |= value;
4432       else
4433         where[0] |= (0x10 | (16 + value));
4434       break;
4435
4436     case BFD_RELOC_M68HC12_9B:
4437       if (value < -256 || value > 255)
4438         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
4439                       _("Offset out of 9-bit range for movw/movb insn: %ld"),
4440                       value);
4441         /* sign bit already in xb postbyte */
4442       if (value >= 0)
4443         where[1] = value;
4444       else
4445         where[1] = (256 + value);
4446       break;
4447
4448     case BFD_RELOC_M68HC12_16B:
4449       if (value < -32768 || value > 32767)
4450         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
4451                       _("Offset out of 16-bit range for movw/movb insn: %ld"),
4452                       value);
4453       if (value < 0)
4454         value += 65536;
4455
4456       where[0] = (value >> 8);
4457       where[1] = (value & 0xff);
4458       break;
4459
4460     case BFD_RELOC_M68HC11_RL_JUMP:
4461     case BFD_RELOC_M68HC11_RL_GROUP:
4462     case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
4463     case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
4464       fixP->fx_done = 0;
4465       return;
4466
4467     default:
4468       as_fatal (_("Line %d: unknown relocation type: 0x%x."),
4469                 fixP->fx_line, fixP->fx_r_type);
4470     }
4471 }
4472
4473 /* Set the ELF specific flags.  */
4474 void
4475 m68hc11_elf_final_processing (void)
4476 {
4477   if (current_architecture & cpu6812s)
4478     elf_flags |= EF_M68HCS12_MACH;
4479   elf_elfheader (stdoutput)->e_flags &= ~EF_M68HC11_ABI;
4480   elf_elfheader (stdoutput)->e_flags |= elf_flags;
4481 }
4482
4483 /* Process directives specified via pseudo ops */
4484 static void
4485 s_m68hc11_parse_pseudo_instruction (int pseudo_insn)
4486 {
4487   switch (pseudo_insn)
4488     {
4489     case E_M68HC11_NO_BANK_WARNING:
4490       elf_flags |= E_M68HC11_NO_BANK_WARNING;
4491       break;
4492     default:
4493       as_bad (_("Invalid directive"));
4494     }
4495 }