0d714b07db21930805951cf327f4f605df89dcd5
[external/binutils.git] / gas / config / tc-mmix.c
1 /* tc-mmix.c -- Assembler for Don Knuth's MMIX.
2    Copyright (C) 2001-2017 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This file is part of GAS, the GNU Assembler.
5
6    GAS is free software; you can redistribute it and/or modify
7    it under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9    any later version.
10
11    GAS is distributed in the hope that it will be useful,
12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14    GNU General Public License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    along with GAS; see the file COPYING.  If not, write to
18    the Free Software Foundation, 51 Franklin Street - Fifth Floor,
19    Boston, MA 02110-1301, USA.  */
20
21 /* Knuth's assembler mmixal does not provide a relocatable format; mmo is
22    to be considered a final link-format.  In the final link, we make mmo,
23    but for relocatable files, we use ELF.
24
25    One goal is to provide a superset of what mmixal does, including
26    compatible syntax, but the main purpose is to serve GCC.  */
27
28
29 #include "as.h"
30 #include <limits.h>
31 #include "subsegs.h"
32 #include "elf/mmix.h"
33 #include "opcode/mmix.h"
34 #include "safe-ctype.h"
35 #include "dwarf2dbg.h"
36 #include "obstack.h"
37
38 /* Something to describe what we need to do with a fixup before output,
39    for example assert something of what it became or make a relocation.  */
40
41 enum mmix_fixup_action
42 {
43   mmix_fixup_byte,
44   mmix_fixup_register,
45   mmix_fixup_register_or_adjust_for_byte
46 };
47
48 static int get_spec_regno (char *);
49 static int get_operands (int, char *, expressionS *);
50 static int get_putget_operands (struct mmix_opcode *, char *, expressionS *);
51 static void s_prefix (int);
52 static void s_greg (int);
53 static void s_loc (int);
54 static void s_bspec (int);
55 static void s_espec (int);
56 static void mmix_s_local (int);
57 static void mmix_greg_internal (char *);
58 static void mmix_set_geta_branch_offset (char *, offsetT);
59 static void mmix_set_jmp_offset (char *, offsetT);
60 static void mmix_fill_nops (char *, int);
61 static int cmp_greg_symbol_fixes (const void *, const void *);
62 static int cmp_greg_val_greg_symbol_fixes (const void *, const void *);
63 static void mmix_handle_rest_of_empty_line (void);
64 static void mmix_discard_rest_of_line (void);
65 static void mmix_byte (void);
66 static void mmix_cons (int);
67
68 /* Continue the tradition of symbols.c; use control characters to enforce
69    magic.  These are used when replacing e.g. 8F and 8B so we can handle
70    such labels correctly with the common parser hooks.  */
71 #define MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR '\003'
72 #define MAGIC_FB_FORWARD_CHAR '\004'
73
74 /* Copy the location of a frag to a fix.  */
75 #define COPY_FR_WHERE_TO_FX(FRAG, FIX)          \
76  do                                             \
77    {                                            \
78      (FIX)->fx_file = (FRAG)->fr_file;          \
79      (FIX)->fx_line = (FRAG)->fr_line;          \
80    }                                            \
81  while (0)
82
83 const char *md_shortopts = "x";
84 static int current_fb_label = -1;
85 static char *pending_label = NULL;
86
87 static bfd_vma lowest_text_loc = (bfd_vma) -1;
88 static int text_has_contents = 0;
89
90 /* The alignment of the previous instruction, and a boolean for whether we
91    want to avoid aligning the next WYDE, TETRA, OCTA or insn.  */
92 static int last_alignment = 0;
93 static int want_unaligned = 0;
94
95 static bfd_vma lowest_data_loc = (bfd_vma) -1;
96 static int data_has_contents = 0;
97
98 /* The fragS of the instruction being assembled.  Only valid from within
99    md_assemble.  */
100 fragS *mmix_opcode_frag = NULL;
101
102 /* Raw GREGs as appearing in input.  These may be fewer than the number
103    after relaxing.  */
104 static int n_of_raw_gregs = 0;
105 static struct
106  {
107    char *label;
108    expressionS exp;
109  } mmix_raw_gregs[MAX_GREGS];
110
111 static struct loc_assert_s
112  {
113    segT old_seg;
114    symbolS *loc_sym;
115    fragS *frag;
116    struct loc_assert_s *next;
117  } *loc_asserts = NULL;
118
119 /* Fixups for all unique GREG registers.  We store the fixups here in
120    md_convert_frag, then we use the array to convert
121    BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET fixups in tc_gen_reloc.  The index is
122    just a running number and is not supposed to be correlated to a
123    register number.  */
124 static fixS *mmix_gregs[MAX_GREGS];
125 static int n_of_cooked_gregs = 0;
126
127 /* Pointing to the register section we use for output.  */
128 static asection *real_reg_section;
129
130 /* For each symbol; unknown or section symbol, we keep a list of GREG
131    definitions sorted on increasing offset.  It seems no use keeping count
132    to allocate less room than the maximum number of gregs when we've found
133    one for a section or symbol.  */
134 struct mmix_symbol_gregs
135  {
136    int n_gregs;
137    struct mmix_symbol_greg_fixes
138    {
139      fixS *fix;
140
141      /* A signed type, since we may have GREGs pointing slightly before the
142         contents of a section.  */
143      offsetT offs;
144    } greg_fixes[MAX_GREGS];
145  };
146
147 /* Should read insert a colon on something that starts in column 0 on
148    this line?  */
149 static int label_without_colon_this_line = 1;
150
151 /* Should we automatically expand instructions into multiple insns in
152    order to generate working code?  */
153 static int expand_op = 1;
154
155 /* Should we warn when expanding operands?  FIXME: test-cases for when -x
156    is absent.  */
157 static int warn_on_expansion = 1;
158
159 /* Should we merge non-zero GREG register definitions?  */
160 static int merge_gregs = 1;
161
162 /* Should we pass on undefined BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET relocs
163    (missing suitable GREG definitions) to the linker?  */
164 static int allocate_undefined_gregs_in_linker = 0;
165
166 /* Should we emit built-in symbols?  */
167 static int predefined_syms = 1;
168
169 /* Should we allow anything but the listed special register name
170    (e.g. equated symbols)?  */
171 static int equated_spec_regs = 1;
172
173 /* Do we require standard GNU syntax?  */
174 int mmix_gnu_syntax = 0;
175
176 /* Do we globalize all symbols?  */
177 int mmix_globalize_symbols = 0;
178
179 /* When expanding insns, do we want to expand PUSHJ as a call to a stub
180    (or else as a series of insns)?  */
181 int pushj_stubs = 1;
182
183 /* Do we know that the next semicolon is at the end of the operands field
184    (in mmixal mode; constant 1 in GNU mode)?  */
185 int mmix_next_semicolon_is_eoln = 1;
186
187 /* Do we have a BSPEC in progress?  */
188 static int doing_bspec = 0;
189 static const char *bspec_file;
190 static unsigned int bspec_line;
191
192 struct option md_longopts[] =
193  {
194 #define OPTION_RELAX  (OPTION_MD_BASE)
195 #define OPTION_NOEXPAND  (OPTION_RELAX + 1)
196 #define OPTION_NOMERGEGREG  (OPTION_NOEXPAND + 1)
197 #define OPTION_NOSYMS  (OPTION_NOMERGEGREG + 1)
198 #define OPTION_GNU_SYNTAX  (OPTION_NOSYMS + 1)
199 #define OPTION_GLOBALIZE_SYMBOLS  (OPTION_GNU_SYNTAX + 1)
200 #define OPTION_FIXED_SPEC_REGS  (OPTION_GLOBALIZE_SYMBOLS + 1)
201 #define OPTION_LINKER_ALLOCATED_GREGS  (OPTION_FIXED_SPEC_REGS + 1)
202 #define OPTION_NOPUSHJSTUBS  (OPTION_LINKER_ALLOCATED_GREGS + 1)
203    {"linkrelax", no_argument, NULL, OPTION_RELAX},
204    {"no-expand", no_argument, NULL, OPTION_NOEXPAND},
205    {"no-merge-gregs", no_argument, NULL, OPTION_NOMERGEGREG},
206    {"no-predefined-syms", no_argument, NULL, OPTION_NOSYMS},
207    {"gnu-syntax", no_argument, NULL, OPTION_GNU_SYNTAX},
208    {"globalize-symbols", no_argument, NULL, OPTION_GLOBALIZE_SYMBOLS},
209    {"fixed-special-register-names", no_argument, NULL,
210     OPTION_FIXED_SPEC_REGS},
211    {"linker-allocated-gregs", no_argument, NULL,
212     OPTION_LINKER_ALLOCATED_GREGS},
213    {"no-pushj-stubs", no_argument, NULL, OPTION_NOPUSHJSTUBS},
214    {"no-stubs", no_argument, NULL, OPTION_NOPUSHJSTUBS},
215    {NULL, no_argument, NULL, 0}
216  };
217
218 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
219
220 static struct hash_control *mmix_opcode_hash;
221
222 /* We use these when implementing the PREFIX pseudo.  */
223 char *mmix_current_prefix;
224 struct obstack mmix_sym_obstack;
225
226
227 /* For MMIX, we encode the relax_substateT:s (in e.g. fr_substate) as one
228    bit length, and the relax-type shifted on top of that.  There seems to
229    be no point in making the relaxation more fine-grained; the linker does
230    that better and we might interfere by changing non-optimal relaxations
231    into other insns that cannot be relaxed as easily.
232
233    Groups for MMIX relaxing:
234
235    1. GETA
236       extra length: zero or three insns.
237
238    2. Bcc
239       extra length: zero or five insns.
240
241    3. PUSHJ
242       extra length: zero or four insns.
243       Special handling to deal with transition to PUSHJSTUB.
244
245    4. JMP
246       extra length: zero or four insns.
247
248    5. GREG
249       special handling, allocates a named global register unless another
250       is within reach for all uses.
251
252    6. PUSHJSTUB
253       special handling (mostly) for external references; assumes the
254       linker will generate a stub if target is no longer than 256k from
255       the end of the section plus max size of previous stubs.  Zero or
256       four insns.  */
257
258 #define STATE_GETA      (1)
259 #define STATE_BCC       (2)
260 #define STATE_PUSHJ     (3)
261 #define STATE_JMP       (4)
262 #define STATE_GREG      (5)
263 #define STATE_PUSHJSTUB (6)
264
265 /* No fine-grainedness here.  */
266 #define STATE_LENGTH_MASK           (1)
267
268 #define STATE_ZERO                  (0)
269 #define STATE_MAX                   (1)
270
271 /* More descriptive name for convenience.  */
272 /* FIXME: We should start on something different, not MAX.  */
273 #define STATE_UNDF                  STATE_MAX
274
275 /* FIXME: For GREG, we must have other definitions; UNDF == MAX isn't
276    appropriate; we need it the other way round.  This value together with
277    fragP->tc_frag_data shows what state the frag is in: tc_frag_data
278    non-NULL means 0, NULL means 8 bytes.  */
279 #define STATE_GREG_UNDF ENCODE_RELAX (STATE_GREG, STATE_ZERO)
280 #define STATE_GREG_DEF ENCODE_RELAX (STATE_GREG, STATE_MAX)
281
282 /* These displacements are relative to the address following the opcode
283    word of the instruction.  The catch-all states have zero for "reach"
284    and "next" entries.  */
285
286 #define GETA_0F (65536 * 4 - 8)
287 #define GETA_0B (-65536 * 4 - 4)
288
289 #define GETA_MAX_LEN 4 * 4
290 #define GETA_3F 0
291 #define GETA_3B 0
292
293 #define BCC_0F GETA_0F
294 #define BCC_0B GETA_0B
295
296 #define BCC_MAX_LEN 6 * 4
297 #define BCC_5F GETA_3F
298 #define BCC_5B GETA_3B
299
300 #define PUSHJ_0F GETA_0F
301 #define PUSHJ_0B GETA_0B
302
303 #define PUSHJ_MAX_LEN 5 * 4
304 #define PUSHJ_4F GETA_3F
305 #define PUSHJ_4B GETA_3B
306
307 /* We'll very rarely have sections longer than LONG_MAX, but we'll make a
308    feeble attempt at getting 64-bit values.  */
309 #define PUSHJSTUB_MAX ((offsetT) (((addressT) -1) >> 1))
310 #define PUSHJSTUB_MIN (-PUSHJSTUB_MAX - 1)
311
312 #define JMP_0F (65536 * 256 * 4 - 8)
313 #define JMP_0B (-65536 * 256 * 4 - 4)
314
315 #define JMP_MAX_LEN 5 * 4
316 #define JMP_4F 0
317 #define JMP_4B 0
318
319 #define RELAX_ENCODE_SHIFT 1
320 #define ENCODE_RELAX(what, length) (((what) << RELAX_ENCODE_SHIFT) + (length))
321
322 const relax_typeS mmix_relax_table[] =
323  {
324    /* Error sentinel (0, 0).  */
325    {1,          1,              0,      0},
326
327    /* Unused (0, 1).  */
328    {1,          1,              0,      0},
329
330    /* GETA (1, 0).  */
331    {GETA_0F,    GETA_0B,        0,      ENCODE_RELAX (STATE_GETA, STATE_MAX)},
332
333    /* GETA (1, 1).  */
334    {GETA_3F,    GETA_3B,
335                 GETA_MAX_LEN - 4,       0},
336
337    /* BCC (2, 0).  */
338    {BCC_0F,     BCC_0B,         0,      ENCODE_RELAX (STATE_BCC, STATE_MAX)},
339
340    /* BCC (2, 1).  */
341    {BCC_5F,     BCC_5B,
342                 BCC_MAX_LEN - 4,        0},
343
344    /* PUSHJ (3, 0).  Next state is actually PUSHJSTUB (6, 0).  */
345    {PUSHJ_0F,   PUSHJ_0B,       0,      ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO)},
346
347    /* PUSHJ (3, 1).  */
348    {PUSHJ_4F,   PUSHJ_4B,
349                 PUSHJ_MAX_LEN - 4,      0},
350
351    /* JMP (4, 0).  */
352    {JMP_0F,     JMP_0B,         0,      ENCODE_RELAX (STATE_JMP, STATE_MAX)},
353
354    /* JMP (4, 1).  */
355    {JMP_4F,     JMP_4B,
356                 JMP_MAX_LEN - 4,        0},
357
358    /* GREG (5, 0), (5, 1), though the table entry isn't used.  */
359    {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0},
360
361    /* PUSHJSTUB (6, 0).  PUSHJ (3, 0) uses the range, so we set it to infinite.  */
362    {PUSHJSTUB_MAX, PUSHJSTUB_MIN,
363                 0,                      ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_MAX)},
364    /* PUSHJSTUB (6, 1) isn't used.  */
365    {0, 0,       PUSHJ_MAX_LEN,          0}
366 };
367
368 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
369  {
370    /* Support " .greg sym,expr" syntax.  */
371    {"greg", s_greg, 0},
372
373    /* Support " .bspec expr" syntax.  */
374    {"bspec", s_bspec, 1},
375
376    /* Support " .espec" syntax.  */
377    {"espec", s_espec, 1},
378
379    /* Support " .local $45" syntax.  */
380    {"local", mmix_s_local, 1},
381
382    {NULL, 0, 0}
383  };
384
385 const char mmix_comment_chars[] = "%!";
386
387 /* A ':' is a valid symbol character in mmixal.  It's the prefix
388    delimiter, but other than that, it works like a symbol character,
389    except that we strip one off at the beginning of symbols.  An '@' is a
390    symbol by itself (for the current location); space around it must not
391    be stripped.  */
392 const char mmix_symbol_chars[] = ":@";
393
394 const char line_comment_chars[] = "*#";
395
396 const char line_separator_chars[] = ";";
397
398 const char EXP_CHARS[] = "eE";
399
400 const char FLT_CHARS[] = "rf";
401
402
403 /* Fill in the offset-related part of GETA or Bcc.  */
404
405 static void
406 mmix_set_geta_branch_offset (char *opcodep, offsetT value)
407 {
408   if (value < 0)
409     {
410       value += 65536 * 4;
411       opcodep[0] |= 1;
412     }
413
414   value /= 4;
415   md_number_to_chars (opcodep + 2, value, 2);
416 }
417
418 /* Fill in the offset-related part of JMP.  */
419
420 static void
421 mmix_set_jmp_offset (char *opcodep, offsetT value)
422 {
423   if (value < 0)
424     {
425       value += 65536 * 256 * 4;
426       opcodep[0] |= 1;
427     }
428
429   value /= 4;
430   md_number_to_chars (opcodep + 1, value, 3);
431 }
432
433 /* Fill in NOP:s for the expanded part of GETA/JMP/Bcc/PUSHJ.  */
434
435 static void
436 mmix_fill_nops (char *opcodep, int n)
437 {
438   int i;
439
440   for (i = 0; i < n; i++)
441     md_number_to_chars (opcodep + i * 4, SWYM_INSN_BYTE << 24, 4);
442 }
443
444 /* See macro md_parse_name in tc-mmix.h.  */
445
446 int
447 mmix_current_location (void (*fn) (expressionS *), expressionS *exp)
448 {
449   (*fn) (exp);
450
451   return 1;
452 }
453
454 /* Get up to three operands, filling them into the exp array.
455    General idea and code stolen from the tic80 port.  */
456
457 static int
458 get_operands (int max_operands, char *s, expressionS *exp)
459 {
460   char *p = s;
461   int numexp = 0;
462   int nextchar = ',';
463
464   while (nextchar == ',')
465     {
466       /* Skip leading whitespace */
467       while (*p == ' ' || *p == '\t')
468         p++;
469
470       /* Check to see if we have any operands left to parse */
471       if (*p == 0 || *p == '\n' || *p == '\r')
472         {
473           break;
474         }
475       else if (numexp == max_operands)
476         {
477           /* This seems more sane than saying "too many operands".  We'll
478              get here only if the trailing trash starts with a comma.  */
479           as_bad (_("invalid operands"));
480           mmix_discard_rest_of_line ();
481           return 0;
482         }
483
484       /* Begin operand parsing at the current scan point.  */
485
486       input_line_pointer = p;
487       expression (&exp[numexp]);
488
489       if (exp[numexp].X_op == O_illegal)
490         {
491           as_bad (_("invalid operands"));
492         }
493       else if (exp[numexp].X_op == O_absent)
494         {
495           as_bad (_("missing operand"));
496         }
497
498       numexp++;
499       p = input_line_pointer;
500
501       /* Skip leading whitespace */
502       while (*p == ' ' || *p == '\t')
503         p++;
504       nextchar = *p++;
505     }
506
507   /* If we allow "naked" comments, ignore the rest of the line.  */
508   if (nextchar != ',')
509     {
510       mmix_handle_rest_of_empty_line ();
511       input_line_pointer--;
512     }
513
514   /* Mark the end of the valid operands with an illegal expression.  */
515   exp[numexp].X_op = O_illegal;
516
517   return (numexp);
518 }
519
520 /* Get the value of a special register, or -1 if the name does not match
521    one.  NAME is a null-terminated string.  */
522
523 static int
524 get_spec_regno (char *name)
525 {
526   int i;
527
528   if (name == NULL)
529     return -1;
530
531   if (*name == ':')
532     name++;
533
534   /* Well, it's a short array and we'll most often just match the first
535      entry, rJ.  */
536   for (i = 0; mmix_spec_regs[i].name != NULL; i++)
537     if (strcmp (name, mmix_spec_regs[i].name) == 0)
538       return mmix_spec_regs[i].number;
539
540   return -1;
541 }
542
543 /* For GET and PUT, parse the register names "manually", so we don't use
544    user labels.  */
545 static int
546 get_putget_operands (struct mmix_opcode *insn, char *operands,
547                      expressionS *exp)
548 {
549   expressionS *expp_reg;
550   expressionS *expp_sreg;
551   char *sregp = NULL;
552   char *sregend = operands;
553   char *p = operands;
554   char c = *sregend;
555   int regno;
556
557   /* Skip leading whitespace */
558   while (*p == ' ' || *p == '\t')
559     p++;
560
561   input_line_pointer = p;
562
563   /* Initialize both possible operands to error state, in case we never
564      get further.  */
565   exp[0].X_op = O_illegal;
566   exp[1].X_op = O_illegal;
567
568   if (insn->operands == mmix_operands_get)
569     {
570       expp_reg = &exp[0];
571       expp_sreg = &exp[1];
572
573       expression (expp_reg);
574
575       p = input_line_pointer;
576
577       /* Skip whitespace */
578       while (*p == ' ' || *p == '\t')
579         p++;
580
581       if (*p == ',')
582         {
583           p++;
584
585           /* Skip whitespace */
586           while (*p == ' ' || *p == '\t')
587             p++;
588           sregp = p;
589           input_line_pointer = sregp;
590           c = get_symbol_name (&sregp);
591           sregend = input_line_pointer;
592           if (c == '"')
593             ++ input_line_pointer;
594         }
595     }
596   else
597     {
598       expp_sreg = &exp[0];
599       expp_reg = &exp[1];
600
601       c = get_symbol_name (&sregp);
602       sregend = input_line_pointer;
603       restore_line_pointer (c);
604       p = input_line_pointer;
605
606       /* Skip whitespace */
607       while (*p == ' ' || *p == '\t')
608         p++;
609
610       if (*p == ',')
611         {
612           p++;
613
614           /* Skip whitespace */
615           while (*p == ' ' || *p == '\t')
616             p++;
617
618           input_line_pointer = p;
619           expression (expp_reg);
620         }
621       *sregend = 0;
622     }
623
624   regno = get_spec_regno (sregp);
625   *sregend = c;
626
627   /* Let the caller issue errors; we've made sure the operands are
628      invalid.  */
629   if (expp_reg->X_op != O_illegal
630       && expp_reg->X_op != O_absent
631       && regno != -1)
632     {
633       expp_sreg->X_op = O_register;
634       expp_sreg->X_add_number = regno + 256;
635     }
636
637   return 2;
638 }
639
640 /* Handle MMIX-specific option.  */
641
642 int
643 md_parse_option (int c, const char *arg ATTRIBUTE_UNUSED)
644 {
645   switch (c)
646     {
647     case 'x':
648       warn_on_expansion = 0;
649       allocate_undefined_gregs_in_linker = 1;
650       break;
651
652     case OPTION_RELAX:
653       linkrelax = 1;
654       break;
655
656     case OPTION_NOEXPAND:
657       expand_op = 0;
658       break;
659
660     case OPTION_NOMERGEGREG:
661       merge_gregs = 0;
662       break;
663
664     case OPTION_NOSYMS:
665       predefined_syms = 0;
666       equated_spec_regs = 0;
667       break;
668
669     case OPTION_GNU_SYNTAX:
670       mmix_gnu_syntax = 1;
671       label_without_colon_this_line = 0;
672       break;
673
674     case OPTION_GLOBALIZE_SYMBOLS:
675       mmix_globalize_symbols = 1;
676       break;
677
678     case OPTION_FIXED_SPEC_REGS:
679       equated_spec_regs = 0;
680       break;
681
682     case OPTION_LINKER_ALLOCATED_GREGS:
683       allocate_undefined_gregs_in_linker = 1;
684       break;
685
686     case OPTION_NOPUSHJSTUBS:
687       pushj_stubs = 0;
688       break;
689
690     default:
691       return 0;
692     }
693
694   return 1;
695 }
696
697 /* Display MMIX-specific help text.  */
698
699 void
700 md_show_usage (FILE * stream)
701 {
702   fprintf (stream, _(" MMIX-specific command line options:\n"));
703   fprintf (stream, _("\
704   -fixed-special-register-names\n\
705                           Allow only the original special register names.\n"));
706   fprintf (stream, _("\
707   -globalize-symbols      Make all symbols global.\n"));
708   fprintf (stream, _("\
709   -gnu-syntax             Turn off mmixal syntax compatibility.\n"));
710   fprintf (stream, _("\
711   -relax                  Create linker relaxable code.\n"));
712   fprintf (stream, _("\
713   -no-predefined-syms     Do not provide mmixal built-in constants.\n\
714                           Implies -fixed-special-register-names.\n"));
715   fprintf (stream, _("\
716   -no-expand              Do not expand GETA, branches, PUSHJ or JUMP\n\
717                           into multiple instructions.\n"));
718   fprintf (stream, _("\
719   -no-merge-gregs         Do not merge GREG definitions with nearby values.\n"));
720   fprintf (stream, _("\
721   -linker-allocated-gregs If there's no suitable GREG definition for the\
722                           operands of an instruction, let the linker resolve.\n"));
723   fprintf (stream, _("\
724   -x                      Do not warn when an operand to GETA, a branch,\n\
725                           PUSHJ or JUMP is not known to be within range.\n\
726                           The linker will catch any errors.  Implies\n\
727                           -linker-allocated-gregs."));
728 }
729
730 /* Step to end of line, but don't step over the end of the line.  */
731
732 static void
733 mmix_discard_rest_of_line (void)
734 {
735   while (*input_line_pointer
736          && (! is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer]
737              || TC_EOL_IN_INSN (input_line_pointer)))
738     input_line_pointer++;
739 }
740
741 /* Act as demand_empty_rest_of_line if we're in strict GNU syntax mode,
742    otherwise just ignore the rest of the line (and skip the end-of-line
743    delimiter).  */
744
745 static void
746 mmix_handle_rest_of_empty_line (void)
747 {
748   if (mmix_gnu_syntax)
749     demand_empty_rest_of_line ();
750   else
751     {
752       mmix_discard_rest_of_line ();
753       input_line_pointer++;
754     }
755 }
756
757 /* Initialize GAS MMIX specifics.  */
758
759 void
760 mmix_md_begin (void)
761 {
762   int i;
763   const struct mmix_opcode *opcode;
764
765   /* We assume nobody will use this, so don't allocate any room.  */
766   obstack_begin (&mmix_sym_obstack, 0);
767
768   /* This will break the day the "lex" thingy changes.  For now, it's the
769      only way to make ':' part of a name, and a name beginner.  */
770   lex_type[':'] = (LEX_NAME | LEX_BEGIN_NAME);
771
772   mmix_opcode_hash = hash_new ();
773
774   real_reg_section
775     = bfd_make_section_old_way (stdoutput, MMIX_REG_SECTION_NAME);
776
777   for (opcode = mmix_opcodes; opcode->name; opcode++)
778     hash_insert (mmix_opcode_hash, opcode->name, (char *) opcode);
779
780   /* We always insert the ordinary registers 0..255 as registers.  */
781   for (i = 0; i < 256; i++)
782     {
783       char buf[5];
784
785       /* Alternatively, we could diddle with '$' and the following number,
786          but keeping the registers as symbols helps keep parsing simple.  */
787       sprintf (buf, "$%d", i);
788       symbol_table_insert (symbol_new (buf, reg_section, i,
789                                        &zero_address_frag));
790     }
791
792   /* Insert mmixal built-in names if allowed.  */
793   if (predefined_syms)
794     {
795       for (i = 0; mmix_spec_regs[i].name != NULL; i++)
796         symbol_table_insert (symbol_new (mmix_spec_regs[i].name,
797                                          reg_section,
798                                          mmix_spec_regs[i].number + 256,
799                                          &zero_address_frag));
800
801       /* FIXME: Perhaps these should be recognized as specials; as field
802          names for those instructions.  */
803       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_CURRENT", reg_section, 512,
804                                        &zero_address_frag));
805       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_OFF", reg_section, 512 + 1,
806                                        &zero_address_frag));
807       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_UP", reg_section, 512 + 2,
808                                        &zero_address_frag));
809       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_DOWN", reg_section, 512 + 3,
810                                        &zero_address_frag));
811       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_NEAR", reg_section, 512 + 4,
812                                        &zero_address_frag));
813     }
814 }
815
816 /* Assemble one insn in STR.  */
817
818 void
819 md_assemble (char *str)
820 {
821   char *operands = str;
822   char modified_char = 0;
823   struct mmix_opcode *instruction;
824   fragS *opc_fragP = NULL;
825   int max_operands = 3;
826
827   /* Note that the struct frag member fr_literal in frags.h is char[], so
828      I have to make this a plain char *.  */
829   /* unsigned */ char *opcodep = NULL;
830
831   expressionS exp[4];
832   int n_operands = 0;
833
834   /* Move to end of opcode.  */
835   for (operands = str;
836        is_part_of_name (*operands);
837        ++operands)
838     ;
839
840   if (ISSPACE (*operands))
841     {
842       modified_char = *operands;
843       *operands++ = '\0';
844     }
845
846   instruction = (struct mmix_opcode *) hash_find (mmix_opcode_hash, str);
847   if (instruction == NULL)
848     {
849       as_bad (_("unknown opcode: `%s'"), str);
850
851       /* Avoid "unhandled label" errors.  */
852       pending_label = NULL;
853       return;
854     }
855
856   /* Put back the character after the opcode.  */
857   if (modified_char != 0)
858     operands[-1] = modified_char;
859
860   input_line_pointer = operands;
861
862   /* Is this a mmixal pseudodirective?  */
863   if (instruction->type == mmix_type_pseudo)
864     {
865       /* For mmixal compatibility, a label for an instruction (and
866          emitting pseudo) refers to the _aligned_ address.  We emit the
867          label here for the pseudos that don't handle it themselves.  When
868          having an fb-label, emit it here, and increment the counter after
869          the pseudo.  */
870       switch (instruction->operands)
871         {
872         case mmix_operands_loc:
873         case mmix_operands_byte:
874         case mmix_operands_prefix:
875         case mmix_operands_local:
876         case mmix_operands_bspec:
877         case mmix_operands_espec:
878           if (current_fb_label >= 0)
879             colon (fb_label_name (current_fb_label, 1));
880           else if (pending_label != NULL)
881             {
882               colon (pending_label);
883               pending_label = NULL;
884             }
885           break;
886
887         default:
888           break;
889         }
890
891       /* Some of the pseudos emit contents, others don't.  Set a
892          contents-emitted flag when we emit something into .text   */
893       switch (instruction->operands)
894         {
895         case mmix_operands_loc:
896           /* LOC */
897           s_loc (0);
898           break;
899
900         case mmix_operands_byte:
901           /* BYTE */
902           mmix_byte ();
903           break;
904
905         case mmix_operands_wyde:
906           /* WYDE */
907           mmix_cons (2);
908           break;
909
910         case mmix_operands_tetra:
911           /* TETRA */
912           mmix_cons (4);
913           break;
914
915         case mmix_operands_octa:
916           /* OCTA */
917           mmix_cons (8);
918           break;
919
920         case mmix_operands_prefix:
921           /* PREFIX */
922           s_prefix (0);
923           break;
924
925         case mmix_operands_local:
926           /* LOCAL */
927           mmix_s_local (0);
928           break;
929
930         case mmix_operands_bspec:
931           /* BSPEC */
932           s_bspec (0);
933           break;
934
935         case mmix_operands_espec:
936           /* ESPEC */
937           s_espec (0);
938           break;
939
940         default:
941           BAD_CASE (instruction->operands);
942         }
943
944       /* These are all working like the pseudo functions in read.c:s_...,
945          in that they step over the end-of-line marker at the end of the
946          line.  We don't want that here.  */
947       input_line_pointer--;
948
949       /* Step up the fb-label counter if there was a definition on this
950          line.  */
951       if (current_fb_label >= 0)
952         {
953           fb_label_instance_inc (current_fb_label);
954           current_fb_label = -1;
955         }
956
957       /* Reset any don't-align-next-datum request, unless this was a LOC
958          directive.  */
959       if (instruction->operands != mmix_operands_loc)
960         want_unaligned = 0;
961
962       return;
963     }
964
965   /* Not a pseudo; we *will* emit contents.  */
966   if (now_seg == data_section)
967     {
968       if (lowest_data_loc != (bfd_vma) -1 && (lowest_data_loc & 3) != 0)
969         {
970           if (data_has_contents)
971             as_bad (_("specified location wasn't TETRA-aligned"));
972           else if (want_unaligned)
973             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
974
975           lowest_data_loc &= ~(bfd_vma) 3;
976           lowest_data_loc += 4;
977         }
978
979       data_has_contents = 1;
980     }
981   else if (now_seg == text_section)
982     {
983       if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1 && (lowest_text_loc & 3) != 0)
984         {
985           if (text_has_contents)
986             as_bad (_("specified location wasn't TETRA-aligned"));
987           else if (want_unaligned)
988             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
989
990           lowest_text_loc &= ~(bfd_vma) 3;
991           lowest_text_loc += 4;
992         }
993
994       text_has_contents = 1;
995     }
996
997   /* After a sequence of BYTEs or WYDEs, we need to get to instruction
998      alignment.  For other pseudos, a ".p2align 2" is supposed to be
999      inserted by the user.  */
1000   if (last_alignment < 2 && ! want_unaligned)
1001     {
1002       frag_align (2, 0, 0);
1003       record_alignment (now_seg, 2);
1004       last_alignment = 2;
1005     }
1006   else
1007     /* Reset any don't-align-next-datum request.  */
1008     want_unaligned = 0;
1009
1010   /* For mmixal compatibility, a label for an instruction (and emitting
1011      pseudo) refers to the _aligned_ address.  So we have to emit the
1012      label here.  */
1013   if (pending_label != NULL)
1014     {
1015       colon (pending_label);
1016       pending_label = NULL;
1017     }
1018
1019   /* We assume that mmix_opcodes keeps having unique mnemonics for each
1020      opcode, so we don't have to iterate over more than one opcode; if the
1021      syntax does not match, then there's a syntax error.  */
1022
1023   /* Operands have little or no context and are all comma-separated; it is
1024      easier to parse each expression first.   */
1025   switch (instruction->operands)
1026     {
1027     case mmix_operands_reg_yz:
1028     case mmix_operands_pop:
1029     case mmix_operands_regaddr:
1030     case mmix_operands_pushj:
1031     case mmix_operands_get:
1032     case mmix_operands_put:
1033     case mmix_operands_set:
1034     case mmix_operands_save:
1035     case mmix_operands_unsave:
1036       max_operands = 2;
1037       break;
1038
1039     case mmix_operands_sync:
1040     case mmix_operands_jmp:
1041     case mmix_operands_resume:
1042       max_operands = 1;
1043       break;
1044
1045       /* The original 3 is fine for the rest.  */
1046     default:
1047       break;
1048     }
1049
1050   /* If this is GET or PUT, and we don't do allow those names to be
1051      equated, we need to parse the names ourselves, so we don't pick up a
1052      user label instead of the special register.  */
1053   if (! equated_spec_regs
1054       && (instruction->operands == mmix_operands_get
1055           || instruction->operands == mmix_operands_put))
1056     n_operands = get_putget_operands (instruction, operands, exp);
1057   else
1058     n_operands = get_operands (max_operands, operands, exp);
1059
1060   /* If there's a fb-label on the current line, set that label.  This must
1061      be done *after* evaluating expressions of operands, since neither a
1062      "1B" nor a "1F" refers to "1H" on the same line.  */
1063   if (current_fb_label >= 0)
1064     {
1065       fb_label_instance_inc (current_fb_label);
1066       colon (fb_label_name (current_fb_label, 0));
1067       current_fb_label = -1;
1068     }
1069
1070   /* We also assume that the length of the instruction is at least 4, the
1071      size of an unexpanded instruction.  We need a self-contained frag
1072      since we want the relocation to point to the instruction, not the
1073      variant part.  */
1074
1075   opcodep = frag_more (4);
1076   mmix_opcode_frag = opc_fragP = frag_now;
1077   frag_now->fr_opcode = opcodep;
1078
1079   /* Mark start of insn for DWARF2 debug features.  */
1080   if (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_elf_flavour)
1081     dwarf2_emit_insn (4);
1082
1083   md_number_to_chars (opcodep, instruction->match, 4);
1084
1085   switch (instruction->operands)
1086     {
1087     case mmix_operands_jmp:
1088       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1089         /* Zeros are in place - nothing needs to be done when we have no
1090            operands.  */
1091         break;
1092
1093       /* Add a frag for a JMP relaxation; we need room for max four
1094          extra instructions.  We don't do any work around here to check if
1095          we can determine the offset right away.  */
1096       if (n_operands != 1 || exp[0].X_op == O_register)
1097         {
1098           as_bad (_("invalid operand to opcode %s: `%s'"),
1099                   instruction->name, operands);
1100           return;
1101         }
1102
1103       if (expand_op)
1104         frag_var (rs_machine_dependent, 4 * 4, 0,
1105                   ENCODE_RELAX (STATE_JMP, STATE_UNDF),
1106                   exp[0].X_add_symbol,
1107                   exp[0].X_add_number,
1108                   opcodep);
1109       else
1110         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
1111                      exp + 0, 1, BFD_RELOC_MMIX_ADDR27);
1112       break;
1113
1114     case mmix_operands_pushj:
1115       /* We take care of PUSHJ in full here.  */
1116       if (n_operands != 2
1117           || ((exp[0].X_op == O_constant || exp[0].X_op == O_register)
1118               && (exp[0].X_add_number > 255 || exp[0].X_add_number < 0)))
1119         {
1120           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1121                   instruction->name, operands);
1122           return;
1123         }
1124
1125       if (exp[0].X_op == O_register || exp[0].X_op == O_constant)
1126         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1127       else
1128         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1129                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1130
1131       if (expand_op)
1132         frag_var (rs_machine_dependent, PUSHJ_MAX_LEN - 4, 0,
1133                   ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_UNDF),
1134                   exp[1].X_add_symbol,
1135                   exp[1].X_add_number,
1136                   opcodep);
1137       else
1138         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
1139                      exp + 1, 1, BFD_RELOC_MMIX_ADDR19);
1140       break;
1141
1142     case mmix_operands_regaddr:
1143       /* GETA/branch: Add a frag for relaxation.  We don't do any work
1144          around here to check if we can determine the offset right away.  */
1145       if (n_operands != 2 || exp[1].X_op == O_register)
1146         {
1147           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1148                   instruction->name, operands);
1149           return;
1150         }
1151
1152       if (! expand_op)
1153         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
1154                      exp + 1, 1, BFD_RELOC_MMIX_ADDR19);
1155       else if (instruction->type == mmix_type_condbranch)
1156         frag_var (rs_machine_dependent, BCC_MAX_LEN - 4, 0,
1157                   ENCODE_RELAX (STATE_BCC, STATE_UNDF),
1158                   exp[1].X_add_symbol,
1159                   exp[1].X_add_number,
1160                   opcodep);
1161       else
1162         frag_var (rs_machine_dependent, GETA_MAX_LEN - 4, 0,
1163                   ENCODE_RELAX (STATE_GETA, STATE_UNDF),
1164                   exp[1].X_add_symbol,
1165                   exp[1].X_add_number,
1166                   opcodep);
1167       break;
1168
1169     default:
1170       break;
1171     }
1172
1173   switch (instruction->operands)
1174     {
1175     case mmix_operands_regs:
1176       /* We check the number of operands here, since we're in a
1177          FALLTHROUGH sequence in the next switch.  */
1178       if (n_operands != 3 || exp[2].X_op == O_constant)
1179         {
1180           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1181                   instruction->name, operands);
1182           return;
1183         }
1184       /* FALLTHROUGH.  */
1185     case mmix_operands_regs_z:
1186       if (n_operands != 3)
1187         {
1188           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1189                   instruction->name, operands);
1190           return;
1191         }
1192       /* FALLTHROUGH.  */
1193     case mmix_operands_reg_yz:
1194     case mmix_operands_roundregs_z:
1195     case mmix_operands_roundregs:
1196     case mmix_operands_regs_z_opt:
1197     case mmix_operands_neg:
1198     case mmix_operands_regaddr:
1199     case mmix_operands_get:
1200     case mmix_operands_set:
1201     case mmix_operands_save:
1202       if (n_operands < 1
1203           || (exp[0].X_op == O_register && exp[0].X_add_number > 255))
1204         {
1205           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1206                   instruction->name, operands);
1207           return;
1208         }
1209
1210       if (exp[0].X_op == O_register)
1211         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1212       else
1213         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1214                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1215       break;
1216
1217     default:
1218       ;
1219     }
1220
1221   /* A corresponding once-over for those who take an 8-bit constant as
1222      their first operand.  */
1223   switch (instruction->operands)
1224     {
1225     case mmix_operands_pushgo:
1226       /* PUSHGO: X is a constant, but can be expressed as a register.
1227          We handle X here and use the common machinery of T,X,3,$ for
1228          the rest of the operands.  */
1229       if (n_operands < 2
1230           || ((exp[0].X_op == O_constant || exp[0].X_op == O_register)
1231               && (exp[0].X_add_number > 255 || exp[0].X_add_number < 0)))
1232         {
1233           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1234                   instruction->name, operands);
1235           return;
1236         }
1237       else if (exp[0].X_op == O_constant || exp[0].X_op == O_register)
1238         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1239       else
1240         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1241                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1242       break;
1243
1244     case mmix_operands_pop:
1245       if ((n_operands == 0 || n_operands == 1) && ! mmix_gnu_syntax)
1246         break;
1247       /* FALLTHROUGH.  */
1248     case mmix_operands_x_regs_z:
1249       if (n_operands < 1
1250           || (exp[0].X_op == O_constant
1251               && (exp[0].X_add_number > 255
1252                   || exp[0].X_add_number < 0)))
1253         {
1254           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1255                   instruction->name, operands);
1256           return;
1257         }
1258
1259       if (exp[0].X_op == O_constant)
1260         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1261       else
1262         /* FIXME: This doesn't bring us unsignedness checking.  */
1263         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1264                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_8);
1265     default:
1266       ;
1267     }
1268
1269   /* Handle the rest.  */
1270   switch (instruction->operands)
1271     {
1272     case mmix_operands_set:
1273       /* SET: Either two registers, "$X,$Y", with Z field as zero, or
1274          "$X,YZ", meaning change the opcode to SETL.  */
1275       if (n_operands != 2
1276           || (exp[1].X_op == O_constant
1277               && (exp[1].X_add_number > 0xffff || exp[1].X_add_number < 0)))
1278         {
1279           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1280                   instruction->name, operands);
1281           return;
1282         }
1283
1284       if (exp[1].X_op == O_constant)
1285         {
1286           /* There's an ambiguity with "SET $0,Y" when Y isn't defined
1287              yet.  To keep things simple, we assume that Y is then a
1288              register, and only change the opcode if Y is defined at this
1289              point.
1290
1291              There's no compatibility problem with mmixal, since it emits
1292              errors if the field is not defined at this point.  */
1293           md_number_to_chars (opcodep, SETL_INSN_BYTE, 1);
1294
1295           opcodep[2] = (exp[1].X_add_number >> 8) & 255;
1296           opcodep[3] = exp[1].X_add_number & 255;
1297           break;
1298         }
1299       /* FALLTHROUGH.  */
1300     case mmix_operands_x_regs_z:
1301       /* SYNCD: "X,$Y,$Z|Z".  */
1302       /* FALLTHROUGH.  */
1303     case mmix_operands_regs:
1304       /* Three registers, $X,$Y,$Z.  */
1305       /* FALLTHROUGH.  */
1306     case mmix_operands_regs_z:
1307       /* Operands "$X,$Y,$Z|Z", number of arguments checked above.  */
1308       /* FALLTHROUGH.  */
1309     case mmix_operands_pushgo:
1310       /* Operands "$X|X,$Y,$Z|Z", optional Z.  */
1311       /* FALLTHROUGH.  */
1312     case mmix_operands_regs_z_opt:
1313       /* Operands "$X,$Y,$Z|Z", with $Z|Z being optional, default 0.  Any
1314          operands not completely decided yet are postponed to later in
1315          assembly (but not until link-time yet).  */
1316
1317       if ((n_operands != 2 && n_operands != 3)
1318           || (exp[1].X_op == O_register && exp[1].X_add_number > 255)
1319           || (n_operands == 3
1320               && ((exp[2].X_op == O_register
1321                    && exp[2].X_add_number > 255
1322                    && mmix_gnu_syntax)
1323                   || (exp[2].X_op == O_constant
1324                       && (exp[2].X_add_number > 255
1325                           || exp[2].X_add_number < 0)))))
1326         {
1327           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1328                   instruction->name, operands);
1329           return;
1330         }
1331
1332       if (n_operands == 2)
1333         {
1334           symbolS *sym;
1335
1336           /* The last operand is immediate whenever we see just two
1337              operands.  */
1338           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1339
1340           /* Now, we could either have an implied "0" as the Z operand, or
1341              it could be the constant of a "base address plus offset".  It
1342              depends on whether it is allowed; only memory operations, as
1343              signified by instruction->type and "T" and "X" operand types,
1344              and it depends on whether we find a register in the second
1345              operand, exp[1].  */
1346           if (exp[1].X_op == O_register && exp[1].X_add_number <= 255)
1347             {
1348               /* A zero then; all done.  */
1349               opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1350               break;
1351             }
1352
1353           /* Not known as a register.  Is base address plus offset
1354              allowed, or can we assume that it is a register anyway?  */
1355           if ((instruction->operands != mmix_operands_regs_z_opt
1356                && instruction->operands != mmix_operands_x_regs_z
1357                && instruction->operands != mmix_operands_pushgo)
1358               || (instruction->type != mmix_type_memaccess_octa
1359                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_tetra
1360                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_wyde
1361                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_byte
1362                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_block
1363                   && instruction->type != mmix_type_jsr
1364                   && instruction->type != mmix_type_branch))
1365             {
1366               fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1367                            1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1368               break;
1369             }
1370
1371           /* To avoid getting a NULL add_symbol for constants and then
1372              catching a SEGV in write_relocs since it doesn't handle
1373              constants well for relocs other than PC-relative, we need to
1374              pass expressions as symbols and use fix_new, not fix_new_exp.  */
1375           sym = make_expr_symbol (exp + 1);
1376
1377           /* Mark the symbol as being OK for a reloc.  */
1378           symbol_get_bfdsym (sym)->flags |= BSF_KEEP;
1379
1380           /* Now we know it can be a "base address plus offset".  Add
1381              proper fixup types so we can handle this later, when we've
1382              parsed everything.  */
1383           fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1384                    8, sym, 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET);
1385           break;
1386         }
1387
1388       if (exp[1].X_op == O_register)
1389         opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1390       else
1391         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1392                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1393
1394       /* In mmixal compatibility mode, we allow special registers as
1395          constants for the Z operand.  They have 256 added to their
1396          register numbers, so the right thing will happen if we just treat
1397          those as constants.  */
1398       if (exp[2].X_op == O_register && exp[2].X_add_number <= 255)
1399         opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1400       else if (exp[2].X_op == O_constant
1401                || (exp[2].X_op == O_register && exp[2].X_add_number > 255))
1402         {
1403           opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1404           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1405         }
1406       else
1407         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1408                      1, exp + 2, 0,
1409                      (instruction->operands == mmix_operands_set
1410                       || instruction->operands == mmix_operands_regs)
1411                      ? BFD_RELOC_MMIX_REG : BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1412       break;
1413
1414     case mmix_operands_pop:
1415       /* POP, one eight and one 16-bit operand.  */
1416       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1417         break;
1418       if (n_operands == 1 && ! mmix_gnu_syntax)
1419         goto a_single_24_bit_number_operand;
1420       /* FALLTHROUGH.  */
1421     case mmix_operands_reg_yz:
1422       /* A register and a 16-bit unsigned number.  */
1423       if (n_operands != 2
1424           || exp[1].X_op == O_register
1425           || (exp[1].X_op == O_constant
1426               && (exp[1].X_add_number > 0xffff || exp[1].X_add_number < 0)))
1427         {
1428           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1429                   instruction->name, operands);
1430           return;
1431         }
1432
1433       if (exp[1].X_op == O_constant)
1434         {
1435           opcodep[2] = (exp[1].X_add_number >> 8) & 255;
1436           opcodep[3] = exp[1].X_add_number & 255;
1437         }
1438       else
1439         /* FIXME: This doesn't bring us unsignedness checking.  */
1440         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1441                      2, exp + 1, 0, BFD_RELOC_16);
1442       break;
1443
1444     case mmix_operands_jmp:
1445       /* A JMP.  Everything is already done.  */
1446       break;
1447
1448     case mmix_operands_roundregs:
1449       /* Two registers with optional rounding mode or constant in between.  */
1450       if ((n_operands == 3 && exp[2].X_op == O_constant)
1451           || (n_operands == 2 && exp[1].X_op == O_constant))
1452         {
1453           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1454                   instruction->name, operands);
1455           return;
1456         }
1457       /* FALLTHROUGH.  */
1458     case mmix_operands_roundregs_z:
1459       /* Like FLOT, "$X,ROUND_MODE,$Z|Z", but the rounding mode is
1460          optional and can be the corresponding constant.  */
1461       {
1462         /* Which exp index holds the second operand (not the rounding
1463            mode).  */
1464         int op2no = n_operands - 1;
1465
1466         if ((n_operands != 2 && n_operands != 3)
1467             || ((exp[op2no].X_op == O_register
1468                  && exp[op2no].X_add_number > 255)
1469                 || (exp[op2no].X_op == O_constant
1470                     && (exp[op2no].X_add_number > 255
1471                         || exp[op2no].X_add_number < 0)))
1472             || (n_operands == 3
1473                 /* We don't allow for the rounding mode to be deferred; it
1474                    must be determined in the "first pass".  It cannot be a
1475                    symbol equated to a rounding mode, but defined after
1476                    the first use.  */
1477                 && ((exp[1].X_op == O_register
1478                      && exp[1].X_add_number < 512)
1479                     || (exp[1].X_op == O_constant
1480                         && (exp[1].X_add_number < 0
1481                             || exp[1].X_add_number > 4))
1482                     || (exp[1].X_op != O_register
1483                         && exp[1].X_op != O_constant))))
1484           {
1485             as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1486                     instruction->name, operands);
1487             return;
1488           }
1489
1490         /* Add rounding mode if present.  */
1491         if (n_operands == 3)
1492           opcodep[2] = exp[1].X_add_number & 255;
1493
1494         if (exp[op2no].X_op == O_register)
1495           opcodep[3] = exp[op2no].X_add_number;
1496         else if (exp[op2no].X_op == O_constant)
1497           {
1498             opcodep[3] = exp[op2no].X_add_number;
1499             opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1500           }
1501         else
1502           fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1503                        1, exp + op2no, 0,
1504                        instruction->operands == mmix_operands_roundregs
1505                        ? BFD_RELOC_MMIX_REG
1506                        : BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1507         break;
1508       }
1509
1510     case mmix_operands_sync:
1511     a_single_24_bit_number_operand:
1512       if (n_operands != 1
1513           || exp[0].X_op == O_register
1514           || (exp[0].X_op == O_constant
1515               && (exp[0].X_add_number > 0xffffff || exp[0].X_add_number < 0)))
1516         {
1517           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1518                   instruction->name, operands);
1519           return;
1520         }
1521
1522       if (exp[0].X_op == O_constant)
1523         {
1524           opcodep[1] = (exp[0].X_add_number >> 16) & 255;
1525           opcodep[2] = (exp[0].X_add_number >> 8) & 255;
1526           opcodep[3] = exp[0].X_add_number & 255;
1527         }
1528       else
1529         /* FIXME: This doesn't bring us unsignedness checking.  */
1530         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1531                      3, exp + 0, 0, BFD_RELOC_24);
1532       break;
1533
1534     case mmix_operands_neg:
1535       /* Operands "$X,Y,$Z|Z"; NEG or NEGU.  Y is optional, 0 is default.  */
1536
1537       if ((n_operands != 3 && n_operands != 2)
1538           || (n_operands == 3 && exp[1].X_op == O_register)
1539           || ((exp[1].X_op == O_constant || exp[1].X_op == O_register)
1540               && (exp[1].X_add_number > 255 || exp[1].X_add_number < 0))
1541           || (n_operands == 3
1542               && ((exp[2].X_op == O_register && exp[2].X_add_number > 255)
1543                   || (exp[2].X_op == O_constant
1544                       && (exp[2].X_add_number > 255
1545                           || exp[2].X_add_number < 0)))))
1546         {
1547           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1548                   instruction->name, operands);
1549           return;
1550         }
1551
1552       if (n_operands == 2)
1553         {
1554           if (exp[1].X_op == O_register)
1555             opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1556           else if (exp[1].X_op == O_constant)
1557             {
1558               opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1559               opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1560             }
1561           else
1562             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1563                          1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1564           break;
1565         }
1566
1567       if (exp[1].X_op == O_constant)
1568         opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1569       else
1570         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1571                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_8);
1572
1573       if (exp[2].X_op == O_register)
1574         opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1575       else if (exp[2].X_op == O_constant)
1576         {
1577           opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1578           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1579         }
1580       else
1581         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1582                      1, exp + 2, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1583       break;
1584
1585     case mmix_operands_regaddr:
1586       /* A GETA/branch-type.  */
1587       break;
1588
1589     case mmix_operands_get:
1590       /* "$X,spec_reg"; GET.
1591          Like with rounding modes, we demand that the special register or
1592          symbol is already defined when we get here at the point of use.  */
1593       if (n_operands != 2
1594           || (exp[1].X_op == O_register
1595               && (exp[1].X_add_number < 256 || exp[1].X_add_number >= 512))
1596           || (exp[1].X_op == O_constant
1597               && (exp[1].X_add_number < 0 || exp[1].X_add_number > 256))
1598           || (exp[1].X_op != O_constant && exp[1].X_op != O_register))
1599         {
1600           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1601                   instruction->name, operands);
1602           return;
1603         }
1604
1605       opcodep[3] = exp[1].X_add_number - 256;
1606       break;
1607
1608     case mmix_operands_put:
1609       /* "spec_reg,$Z|Z"; PUT.  */
1610       if (n_operands != 2
1611           || (exp[0].X_op == O_register
1612               && (exp[0].X_add_number < 256 || exp[0].X_add_number >= 512))
1613           || (exp[0].X_op == O_constant
1614               && (exp[0].X_add_number < 0 || exp[0].X_add_number > 256))
1615           || (exp[0].X_op != O_constant && exp[0].X_op != O_register))
1616         {
1617           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1618                   instruction->name, operands);
1619           return;
1620         }
1621
1622       opcodep[1] = exp[0].X_add_number - 256;
1623
1624       /* Note that the Y field is zero.  */
1625
1626       if (exp[1].X_op == O_register)
1627         opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1628       else if (exp[1].X_op == O_constant)
1629         {
1630           opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1631           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1632         }
1633       else
1634         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1635                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1636       break;
1637
1638     case mmix_operands_save:
1639       /* "$X,0"; SAVE.  */
1640       if (n_operands != 2
1641           || exp[1].X_op != O_constant
1642           || exp[1].X_add_number != 0)
1643         {
1644           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1645                   instruction->name, operands);
1646           return;
1647         }
1648       break;
1649
1650     case mmix_operands_unsave:
1651       if (n_operands < 2 && ! mmix_gnu_syntax)
1652         {
1653           if (n_operands == 1)
1654             {
1655               if (exp[0].X_op == O_register)
1656                 opcodep[3] = exp[0].X_add_number;
1657               else
1658                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1659                              1, exp, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1660             }
1661           break;
1662         }
1663
1664       /* "0,$Z"; UNSAVE.  */
1665       if (n_operands != 2
1666           || exp[0].X_op != O_constant
1667           || exp[0].X_add_number != 0
1668           || exp[1].X_op == O_constant
1669           || (exp[1].X_op == O_register
1670               && exp[1].X_add_number > 255))
1671         {
1672           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1673                   instruction->name, operands);
1674           return;
1675         }
1676
1677       if (exp[1].X_op == O_register)
1678         opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1679       else
1680         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1681                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1682       break;
1683
1684     case mmix_operands_xyz_opt:
1685       /* SWYM, TRIP, TRAP: zero, one, two or three operands.  It's
1686          unspecified whether operands are registers or constants, but
1687          when we find register syntax, we require operands to be literal and
1688          within 0..255.  */
1689       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1690         /* Zeros are in place - nothing needs to be done for zero
1691            operands.  We don't allow this in GNU syntax mode, because it
1692            was believed that the risk of missing to supply an operand is
1693            higher than the benefit of not having to specify a zero.  */
1694         ;
1695       else if (n_operands == 1 && exp[0].X_op != O_register)
1696         {
1697           if (exp[0].X_op == O_constant)
1698             {
1699               if (exp[0].X_add_number > 255*256*256
1700                   || exp[0].X_add_number < 0)
1701                 {
1702                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1703                           instruction->name, operands);
1704                   return;
1705                 }
1706               else
1707                 {
1708                   opcodep[1] = (exp[0].X_add_number >> 16) & 255;
1709                   opcodep[2] = (exp[0].X_add_number >> 8) & 255;
1710                   opcodep[3] = exp[0].X_add_number & 255;
1711                 }
1712             }
1713           else
1714             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1715                          3, exp, 0, BFD_RELOC_24);
1716         }
1717       else if (n_operands == 2
1718                && exp[0].X_op != O_register
1719                && exp[1].X_op != O_register)
1720         {
1721           /* Two operands.  */
1722
1723           if (exp[0].X_op == O_constant)
1724             {
1725               if (exp[0].X_add_number > 255
1726                   || exp[0].X_add_number < 0)
1727                 {
1728                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1729                           instruction->name, operands);
1730                   return;
1731                 }
1732               else
1733                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number & 255;
1734             }
1735           else
1736             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1737                          1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1738
1739           if (exp[1].X_op == O_constant)
1740             {
1741               if (exp[1].X_add_number > 255*256
1742                   || exp[1].X_add_number < 0)
1743                 {
1744                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1745                           instruction->name, operands);
1746                   return;
1747                 }
1748               else
1749                 {
1750                   opcodep[2] = (exp[1].X_add_number >> 8) & 255;
1751                   opcodep[3] = exp[1].X_add_number & 255;
1752                 }
1753             }
1754           else
1755             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1756                          2, exp + 1, 0, BFD_RELOC_16);
1757         }
1758       else if (n_operands == 3
1759                && exp[0].X_op != O_register
1760                && exp[1].X_op != O_register
1761                && exp[2].X_op != O_register)
1762         {
1763           /* Three operands.  */
1764
1765           if (exp[0].X_op == O_constant)
1766             {
1767               if (exp[0].X_add_number > 255
1768                   || exp[0].X_add_number < 0)
1769                 {
1770                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1771                           instruction->name, operands);
1772                   return;
1773                 }
1774               else
1775                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number & 255;
1776             }
1777           else
1778             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1779                          1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1780
1781           if (exp[1].X_op == O_constant)
1782             {
1783               if (exp[1].X_add_number > 255
1784                   || exp[1].X_add_number < 0)
1785                 {
1786                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1787                           instruction->name, operands);
1788                   return;
1789                 }
1790               else
1791                 opcodep[2] = exp[1].X_add_number & 255;
1792             }
1793           else
1794             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1795                          1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_8);
1796
1797           if (exp[2].X_op == O_constant)
1798             {
1799               if (exp[2].X_add_number > 255
1800                   || exp[2].X_add_number < 0)
1801                 {
1802                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1803                           instruction->name, operands);
1804                   return;
1805                 }
1806               else
1807                 opcodep[3] = exp[2].X_add_number & 255;
1808             }
1809           else
1810             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1811                          1, exp + 2, 0, BFD_RELOC_8);
1812         }
1813       else
1814         {
1815           /* We can't get here for other cases.  */
1816           gas_assert (n_operands <= 3);
1817
1818           /* The meaning of operands to TRIP and TRAP is not defined (and
1819              SWYM operands aren't enforced in mmixal, so let's avoid
1820              that).  We add combinations not handled above here as we find
1821              them and as they're reported.  */
1822           if (n_operands == 3)
1823             {
1824               /* Don't require non-register operands.  Always generate
1825                  fixups, so we don't have to copy lots of code and create
1826                  maintenance problems.  TRIP is supposed to be a rare
1827                  instruction, so the overhead should not matter.  We
1828                  aren't allowed to fix_new_exp for an expression which is
1829                  an O_register at this point, however.
1830
1831                  Don't use BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE as that modifies
1832                  the insn for a register in the Z field and we want
1833                  consistency.  */
1834               if (exp[0].X_op == O_register)
1835                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1836               else
1837                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1838                              1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1839               if (exp[1].X_op == O_register)
1840                 opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1841               else
1842                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1843                              1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_8);
1844               if (exp[2].X_op == O_register)
1845                 opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1846               else
1847                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1848                              1, exp + 2, 0, BFD_RELOC_8);
1849             }
1850           else if (n_operands == 2)
1851             {
1852               if (exp[0].X_op == O_register)
1853                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1854               else
1855                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1856                              1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1857               if (exp[1].X_op == O_register)
1858                 opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1859               else
1860                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1861                              2, exp + 1, 0, BFD_RELOC_16);
1862             }
1863           else
1864             {
1865               /* We can't get here for other cases.  */
1866               gas_assert (n_operands == 1 && exp[0].X_op == O_register);
1867
1868               opcodep[3] = exp[0].X_add_number;
1869             }
1870         }
1871       break;
1872
1873     case mmix_operands_resume:
1874       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1875         break;
1876
1877       if (n_operands != 1
1878           || exp[0].X_op == O_register
1879           || (exp[0].X_op == O_constant
1880               && (exp[0].X_add_number < 0
1881                   || exp[0].X_add_number > 255)))
1882         {
1883           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1884                   instruction->name, operands);
1885           return;
1886         }
1887
1888       if (exp[0].X_op == O_constant)
1889         opcodep[3] = exp[0].X_add_number;
1890       else
1891         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1892                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_8);
1893       break;
1894
1895     case mmix_operands_pushj:
1896       /* All is done for PUSHJ already.  */
1897       break;
1898
1899     default:
1900       BAD_CASE (instruction->operands);
1901     }
1902 }
1903
1904 /* For the benefit of insns that start with a digit, we assemble by way of
1905    tc_unrecognized_line too, through this function.  */
1906
1907 int
1908 mmix_assemble_return_nonzero (char *str)
1909 {
1910   int last_error_count = had_errors ();
1911   char *s2 = str;
1912   char c;
1913
1914   /* Normal instruction handling downcases, so we must too.  */
1915   while (ISALNUM (*s2))
1916     {
1917       if (ISUPPER ((unsigned char) *s2))
1918         *s2 = TOLOWER (*s2);
1919       s2++;
1920     }
1921
1922   /* Cut the line for sake of the assembly.  */
1923   for (s2 = str; *s2 && *s2 != '\n'; s2++)
1924     ;
1925
1926   c = *s2;
1927   *s2 = 0;
1928   md_assemble (str);
1929   *s2 = c;
1930
1931   return had_errors () == last_error_count;
1932 }
1933
1934 /* The PREFIX pseudo.  */
1935
1936 static void
1937 s_prefix (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
1938 {
1939   char *p;
1940   int c;
1941
1942   SKIP_WHITESPACE ();
1943
1944   c = get_symbol_name (&p);
1945   
1946   /* Reseting prefix?  */
1947   if (*p == ':' && p[1] == 0)
1948     mmix_current_prefix = NULL;
1949   else
1950     {
1951       /* Put this prefix on the mmix symbols obstack.  We could malloc and
1952          free it separately, but then we'd have to worry about that.
1953          People using up memory on prefixes have other problems.  */
1954       obstack_grow (&mmix_sym_obstack, p, strlen (p) + 1);
1955       p = obstack_finish (&mmix_sym_obstack);
1956
1957       /* Accumulate prefixes, and strip a leading ':'.  */
1958       if (mmix_current_prefix != NULL || *p == ':')
1959         p = mmix_prefix_name (p);
1960
1961       mmix_current_prefix = p;
1962     }
1963
1964   (void) restore_line_pointer (c);
1965
1966   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
1967 }
1968
1969 /* We implement prefixes by using the tc_canonicalize_symbol_name hook,
1970    and store each prefixed name on a (separate) obstack.  This means that
1971    the name is on the "notes" obstack in non-prefixed form and on the
1972    mmix_sym_obstack in prefixed form, but currently it is not worth
1973    rewriting the whole GAS symbol handling to improve "hooking" to avoid
1974    that.  (It might be worth a rewrite for other reasons, though).  */
1975
1976 char *
1977 mmix_prefix_name (char *shortname)
1978 {
1979   if (*shortname == ':')
1980     return shortname + 1;
1981
1982   if (mmix_current_prefix == NULL)
1983     as_fatal (_("internal: mmix_prefix_name but empty prefix"));
1984
1985   if (*shortname == '$')
1986     return shortname;
1987
1988   obstack_grow (&mmix_sym_obstack, mmix_current_prefix,
1989                 strlen (mmix_current_prefix));
1990   obstack_grow (&mmix_sym_obstack, shortname, strlen (shortname) + 1);
1991   return obstack_finish (&mmix_sym_obstack);
1992 }
1993
1994 /* The GREG pseudo.  At LABEL, we have the name of a symbol that we
1995    want to make a register symbol, and which should be initialized with
1996    the value in the expression at INPUT_LINE_POINTER (defaulting to 0).
1997    Either and (perhaps less meaningful) both may be missing.  LABEL must
1998    be persistent, perhaps allocated on an obstack.  */
1999
2000 static void
2001 mmix_greg_internal (char *label)
2002 {
2003   expressionS *expP = &mmix_raw_gregs[n_of_raw_gregs].exp;
2004   segT section;
2005
2006   /* Don't set the section to register contents section before the
2007      expression has been parsed; it may refer to the current position.  */
2008   section = expression (expP);
2009
2010   /* FIXME: Check that no expression refers to the register contents
2011      section.  May need to be done in elf64-mmix.c.  */
2012   if (expP->X_op == O_absent)
2013     {
2014       /* Default to zero if the expression was absent.  */
2015       expP->X_op = O_constant;
2016       expP->X_add_number = 0;
2017       expP->X_unsigned = 0;
2018       expP->X_add_symbol = NULL;
2019       expP->X_op_symbol = NULL;
2020     }
2021
2022   if (section == undefined_section)
2023     {
2024       /* This is an error or a LOC with an expression involving
2025          forward references.  For the expression to be correctly
2026          evaluated, we need to force a proper symbol; gas loses track
2027          of the segment for "local symbols".  */
2028       if (expP->X_op == O_add)
2029         {
2030           symbol_get_value_expression (expP->X_op_symbol);
2031           symbol_get_value_expression (expP->X_add_symbol);
2032         }
2033       else
2034         {
2035           gas_assert (expP->X_op == O_symbol);
2036           symbol_get_value_expression (expP->X_add_symbol);
2037         }
2038     }
2039
2040   /* We must handle prefixes here, as we save the labels and expressions
2041      to be output later.  */
2042   mmix_raw_gregs[n_of_raw_gregs].label
2043     = mmix_current_prefix == NULL ? label : mmix_prefix_name (label);
2044
2045   if (n_of_raw_gregs == MAX_GREGS - 1)
2046     as_bad (_("too many GREG registers allocated (max %d)"), MAX_GREGS);
2047   else
2048     n_of_raw_gregs++;
2049
2050   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
2051 }
2052
2053 /* The ".greg label,expr" worker.  */
2054
2055 static void
2056 s_greg (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
2057 {
2058   char *p;
2059   char c;
2060
2061   /* This will skip over what can be a symbol and zero out the next
2062      character, which we assume is a ',' or other meaningful delimiter.
2063      What comes after that is the initializer expression for the
2064      register.  */
2065   c = get_symbol_name (&p);
2066
2067   if (c == '"')
2068     c = * ++ input_line_pointer;
2069
2070   if (! is_end_of_line[(unsigned char) c])
2071     input_line_pointer++;
2072
2073   if (*p)
2074     {
2075       /* The label must be persistent; it's not used until after all input
2076          has been seen.  */
2077       obstack_grow (&mmix_sym_obstack, p, strlen (p) + 1);
2078       mmix_greg_internal (obstack_finish (&mmix_sym_obstack));
2079     }
2080   else
2081     mmix_greg_internal (NULL);
2082 }
2083
2084 /* The "BSPEC expr" worker.  */
2085
2086 static void
2087 s_bspec (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
2088 {
2089   asection *expsec;
2090   asection *sec;
2091   char secname[sizeof (MMIX_OTHER_SPEC_SECTION_PREFIX) + 20]
2092     = MMIX_OTHER_SPEC_SECTION_PREFIX;
2093   expressionS exp;
2094   int n;
2095
2096   /* Get a constant expression which we can evaluate *now*.  Supporting
2097      more complex (though assembly-time computable) expressions is
2098      feasible but Too Much Work for something of unknown usefulness like
2099      BSPEC-ESPEC.  */
2100   expsec = expression (&exp);
2101   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
2102
2103   /* Check that we don't have another BSPEC in progress.  */
2104   if (doing_bspec)
2105     {
2106       as_bad (_("BSPEC already active.  Nesting is not supported."));
2107       return;
2108     }
2109
2110   if (exp.X_op != O_constant
2111       || expsec != absolute_section
2112       || exp.X_add_number < 0
2113       || exp.X_add_number > 65535)
2114     {
2115       as_bad (_("invalid BSPEC expression"));
2116       exp.X_add_number = 0;
2117     }
2118
2119   n = (int) exp.X_add_number;
2120
2121   sprintf (secname + strlen (MMIX_OTHER_SPEC_SECTION_PREFIX), "%d", n);
2122   sec = bfd_get_section_by_name (stdoutput, secname);
2123   if (sec == NULL)
2124     {
2125       /* We need a non-volatile name as it will be stored in the section
2126          struct.  */
2127       char *newsecname = xstrdup (secname);
2128       sec = bfd_make_section (stdoutput, newsecname);
2129
2130       if (sec == NULL)
2131         as_fatal (_("can't create section %s"), newsecname);
2132
2133       if (!bfd_set_section_flags (stdoutput, sec,
2134                                   bfd_get_section_flags (stdoutput, sec)
2135                                   | SEC_READONLY))
2136         as_fatal (_("can't set section flags for section %s"), newsecname);
2137     }
2138
2139   /* Tell ELF about the pending section change.  */
2140   obj_elf_section_change_hook ();
2141   subseg_set (sec, 0);
2142
2143   /* Save position for missing ESPEC.  */
2144   bspec_file = as_where (&bspec_line);
2145
2146   doing_bspec = 1;
2147 }
2148
2149 /* The "ESPEC" worker.  */
2150
2151 static void
2152 s_espec (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
2153 {
2154   /* First, check that we *do* have a BSPEC in progress.  */
2155   if (! doing_bspec)
2156     {
2157       as_bad (_("ESPEC without preceding BSPEC"));
2158       return;
2159     }
2160
2161   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
2162   doing_bspec = 0;
2163
2164   /* When we told ELF about the section change in s_bspec, it stored the
2165      previous section for us so we can get at it with the equivalent of a
2166      .previous pseudo.  */
2167   obj_elf_previous (0);
2168 }
2169
2170 /* The " .local expr" and " local expr" worker.  We make a BFD_MMIX_LOCAL
2171    relocation against the current position against the expression.
2172    Implementing this by means of contents in a section lost.  */
2173
2174 static void
2175 mmix_s_local (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
2176 {
2177   expressionS exp;
2178
2179   /* Don't set the section to register contents section before the
2180      expression has been parsed; it may refer to the current position in
2181      some contorted way.  */
2182   expression (&exp);
2183
2184   if (exp.X_op == O_absent)
2185     {
2186       as_bad (_("missing local expression"));
2187       return;
2188     }
2189   else if (exp.X_op == O_register)
2190     {
2191       /* fix_new_exp doesn't like O_register.  Should be configurable.
2192          We're fine with a constant here, though.  */
2193       exp.X_op = O_constant;
2194     }
2195
2196   fix_new_exp (frag_now, 0, 0, &exp, 0, BFD_RELOC_MMIX_LOCAL);
2197   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
2198 }
2199
2200 /* Set fragP->fr_var to the initial guess of the size of a relaxable insn
2201    and return it.  Sizes of other instructions are not known.  This
2202    function may be called multiple times.  */
2203
2204 int
2205 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragP, segT segment)
2206 {
2207   int length;
2208
2209 #define HANDLE_RELAXABLE(state)                                         \
2210  case ENCODE_RELAX (state, STATE_UNDF):                                 \
2211    if (fragP->fr_symbol != NULL                                         \
2212        && S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) == segment                   \
2213        && !S_IS_WEAK (fragP->fr_symbol))                                \
2214      {                                                                  \
2215        /* The symbol lies in the same segment - a relaxable case.  */   \
2216        fragP->fr_subtype                                                \
2217          = ENCODE_RELAX (state, STATE_ZERO);                            \
2218      }                                                                  \
2219    break;
2220
2221   switch (fragP->fr_subtype)
2222     {
2223       HANDLE_RELAXABLE (STATE_GETA);
2224       HANDLE_RELAXABLE (STATE_BCC);
2225       HANDLE_RELAXABLE (STATE_JMP);
2226
2227     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_UNDF):
2228       if (fragP->fr_symbol != NULL
2229           && S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) == segment
2230           && !S_IS_WEAK (fragP->fr_symbol))
2231         /* The symbol lies in the same segment - a relaxable case.  */
2232         fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_ZERO);
2233       else if (pushj_stubs)
2234         /* If we're to generate stubs, assume we can reach a stub after
2235            the section.  */
2236         fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO);
2237       /* FALLTHROUGH.  */
2238     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_ZERO):
2239     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO):
2240       /* We need to distinguish different relaxation rounds.  */
2241       seg_info (segment)->tc_segment_info_data.last_stubfrag = fragP;
2242       break;
2243
2244     case ENCODE_RELAX (STATE_GETA, STATE_ZERO):
2245     case ENCODE_RELAX (STATE_BCC, STATE_ZERO):
2246     case ENCODE_RELAX (STATE_JMP, STATE_ZERO):
2247       /* When relaxing a section for the second time, we don't need to do
2248          anything except making sure that fr_var is set right.  */
2249       break;
2250
2251     case STATE_GREG_DEF:
2252       length = fragP->tc_frag_data != NULL ? 0 : 8;
2253       fragP->fr_var = length;
2254
2255       /* Don't consult the relax_table; it isn't valid for this
2256          relaxation.  */
2257       return length;
2258       break;
2259
2260     default:
2261       BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
2262     }
2263
2264   length = mmix_relax_table[fragP->fr_subtype].rlx_length;
2265   fragP->fr_var = length;
2266
2267   return length;
2268 }
2269
2270 /* Turn a string in input_line_pointer into a floating point constant of type
2271    type, and store the appropriate bytes in *litP.  The number of LITTLENUMS
2272    emitted is stored in *sizeP .  An error message is returned, or NULL on
2273    OK.  */
2274
2275 const char *
2276 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
2277 {
2278   if (type == 'r')
2279     type = 'f';
2280   /* FIXME: Having 'f' in FLT_CHARS (and here) makes it
2281      problematic to also have a forward reference in an expression.
2282      The testsuite wants it, and it's customary.
2283      We'll deal with the real problems when they come; we share the
2284      problem with most other ports.  */
2285   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, TRUE);
2286 }
2287
2288 /* Convert variable-sized frags into one or more fixups.  */
2289
2290 void
2291 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED, segT sec ATTRIBUTE_UNUSED,
2292                  fragS *fragP)
2293 {
2294   /* Pointer to first byte in variable-sized part of the frag.  */
2295   char *var_partp;
2296
2297   /* Pointer to first opcode byte in frag.  */
2298   char *opcodep;
2299
2300   /* Size in bytes of variable-sized part of frag.  */
2301   int var_part_size = 0;
2302
2303   /* This is part of *fragP.  It contains all information about addresses
2304      and offsets to varying parts.  */
2305   symbolS *symbolP;
2306   unsigned long var_part_offset;
2307
2308   /* This is the frag for the opcode.  It, rather than fragP, must be used
2309      when emitting a frag for the opcode.  */
2310   fragS *opc_fragP = fragP->tc_frag_data;
2311   fixS *tmpfixP;
2312
2313   /* Where, in file space, does addr point?  */
2314   bfd_vma target_address;
2315   bfd_vma opcode_address;
2316
2317   know (fragP->fr_type == rs_machine_dependent);
2318
2319   var_part_offset = fragP->fr_fix;
2320   var_partp = fragP->fr_literal + var_part_offset;
2321   opcodep = fragP->fr_opcode;
2322
2323   symbolP = fragP->fr_symbol;
2324
2325   target_address
2326     = ((symbolP ? S_GET_VALUE (symbolP) : 0) + fragP->fr_offset);
2327
2328   /* The opcode that would be extended is the last four "fixed" bytes.  */
2329   opcode_address = fragP->fr_address + fragP->fr_fix - 4;
2330
2331   switch (fragP->fr_subtype)
2332     {
2333     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO):
2334       /* Setting the unknown bits to 0 seems the most appropriate.  */
2335       mmix_set_geta_branch_offset (opcodep, 0);
2336       tmpfixP = fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 8,
2337                          fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1,
2338                          BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE);
2339       COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2340       var_part_size = 0;
2341       break;
2342
2343     case ENCODE_RELAX (STATE_GETA, STATE_ZERO):
2344     case ENCODE_RELAX (STATE_BCC, STATE_ZERO):
2345     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_ZERO):
2346       mmix_set_geta_branch_offset (opcodep, target_address - opcode_address);
2347       if (linkrelax)
2348         {
2349           tmpfixP
2350             = fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
2351                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1,
2352                        BFD_RELOC_MMIX_ADDR19);
2353           COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2354         }
2355       var_part_size = 0;
2356       break;
2357
2358     case ENCODE_RELAX (STATE_JMP, STATE_ZERO):
2359       mmix_set_jmp_offset (opcodep, target_address - opcode_address);
2360       if (linkrelax)
2361         {
2362           tmpfixP
2363             = fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
2364                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1,
2365                        BFD_RELOC_MMIX_ADDR27);
2366           COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2367         }
2368       var_part_size = 0;
2369       break;
2370
2371     case STATE_GREG_DEF:
2372       if (fragP->tc_frag_data == NULL)
2373         {
2374           /* We must initialize data that's supposed to be "fixed up" to
2375              avoid emitting garbage, because md_apply_fix won't do
2376              anything for undefined symbols.  */
2377           md_number_to_chars (var_partp, 0, 8);
2378           tmpfixP
2379             = fix_new (fragP, var_partp - fragP->fr_literal, 8,
2380                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 0, BFD_RELOC_64);
2381           COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2382           mmix_gregs[n_of_cooked_gregs++] = tmpfixP;
2383           var_part_size = 8;
2384         }
2385       else
2386         var_part_size = 0;
2387       break;
2388
2389 #define HANDLE_MAX_RELOC(state, reloc)                                  \
2390   case ENCODE_RELAX (state, STATE_MAX):                                 \
2391     var_part_size                                                       \
2392       = mmix_relax_table[ENCODE_RELAX (state, STATE_MAX)].rlx_length;   \
2393     mmix_fill_nops (var_partp, var_part_size / 4);                      \
2394     if (warn_on_expansion)                                              \
2395       as_warn_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line,                    \
2396                      _("operand out of range, instruction expanded"));  \
2397     tmpfixP = fix_new (fragP, var_partp - fragP->fr_literal - 4, 8,     \
2398                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1, reloc);   \
2399     COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);                               \
2400     break
2401
2402       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_GETA, BFD_RELOC_MMIX_GETA);
2403       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_BCC, BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH);
2404       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_PUSHJ, BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ);
2405       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_JMP, BFD_RELOC_MMIX_JMP);
2406
2407     default:
2408       BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
2409       break;
2410     }
2411
2412   fragP->fr_fix += var_part_size;
2413   fragP->fr_var = 0;
2414 }
2415
2416 /* Applies the desired value to the specified location.
2417    Also sets up addends for RELA type relocations.
2418    Stolen from tc-mcore.c.
2419
2420    Note that this function isn't called when linkrelax != 0.  */
2421
2422 void
2423 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT *valP, segT segment)
2424 {
2425   char *buf  = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
2426   /* Note: use offsetT because it is signed, valueT is unsigned.  */
2427   offsetT val  = (offsetT) * valP;
2428   segT symsec
2429     = (fixP->fx_addsy == NULL
2430        ? absolute_section : S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy));
2431
2432   /* If the fix is relative to a symbol which is not defined, or, (if
2433      pcrel), not in the same segment as the fix, we cannot resolve it
2434      here.  */
2435   if (fixP->fx_addsy != NULL
2436       && (! S_IS_DEFINED (fixP->fx_addsy)
2437           || S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy)
2438           || (fixP->fx_pcrel && symsec != segment)
2439           || (! fixP->fx_pcrel
2440               && symsec != absolute_section
2441               && ((fixP->fx_r_type != BFD_RELOC_MMIX_REG
2442                    && fixP->fx_r_type != BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE)
2443                   || symsec != reg_section))))
2444     {
2445       fixP->fx_done = 0;
2446       return;
2447     }
2448   else if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_MMIX_LOCAL
2449            || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
2450            || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
2451     {
2452       /* These are never "fixed".  */
2453       fixP->fx_done = 0;
2454       return;
2455     }
2456   else
2457     /* We assume every other relocation is "fixed".  */
2458     fixP->fx_done = 1;
2459
2460   switch (fixP->fx_r_type)
2461     {
2462     case BFD_RELOC_64:
2463     case BFD_RELOC_32:
2464     case BFD_RELOC_24:
2465     case BFD_RELOC_16:
2466     case BFD_RELOC_8:
2467     case BFD_RELOC_64_PCREL:
2468     case BFD_RELOC_32_PCREL:
2469     case BFD_RELOC_24_PCREL:
2470     case BFD_RELOC_16_PCREL:
2471     case BFD_RELOC_8_PCREL:
2472       md_number_to_chars (buf, val, fixP->fx_size);
2473       break;
2474
2475     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR19:
2476       if (expand_op)
2477         {
2478           /* This shouldn't happen.  */
2479           BAD_CASE (fixP->fx_r_type);
2480           break;
2481         }
2482       /* FALLTHROUGH.  */
2483     case BFD_RELOC_MMIX_GETA:
2484     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH:
2485     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ:
2486     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE:
2487       /* If this fixup is out of range, punt to the linker to emit an
2488          error.  This should only happen with -no-expand.  */
2489       if (val < -(((offsetT) 1 << 19)/2)
2490           || val >= ((offsetT) 1 << 19)/2 - 1
2491           || (val & 3) != 0)
2492         {
2493           if (warn_on_expansion)
2494             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2495                            _("operand out of range"));
2496           fixP->fx_done = 0;
2497           val = 0;
2498         }
2499       mmix_set_geta_branch_offset (buf, val);
2500       break;
2501
2502     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR27:
2503       if (expand_op)
2504         {
2505           /* This shouldn't happen.  */
2506           BAD_CASE (fixP->fx_r_type);
2507           break;
2508         }
2509       /* FALLTHROUGH.  */
2510     case BFD_RELOC_MMIX_JMP:
2511       /* If this fixup is out of range, punt to the linker to emit an
2512          error.  This should only happen with -no-expand.  */
2513       if (val < -(((offsetT) 1 << 27)/2)
2514           || val >= ((offsetT) 1 << 27)/2 - 1
2515           || (val & 3) != 0)
2516         {
2517           if (warn_on_expansion)
2518             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2519                            _("operand out of range"));
2520           fixP->fx_done = 0;
2521           val = 0;
2522         }
2523       mmix_set_jmp_offset (buf, val);
2524       break;
2525
2526     case BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE:
2527       if (fixP->fx_addsy != NULL
2528           && (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != reg_section
2529               || S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy) > 255)
2530           && S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != absolute_section)
2531         {
2532           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2533                         _("invalid operands"));
2534           /* We don't want this "symbol" appearing in output, because
2535              that will fail.  */
2536           fixP->fx_done = 1;
2537         }
2538
2539       buf[0] = val;
2540
2541       /* If this reloc is for a Z field, we need to adjust
2542          the opcode if we got a constant here.
2543          FIXME: Can we make this more robust?  */
2544
2545       if ((fixP->fx_where & 3) == 3
2546           && (fixP->fx_addsy == NULL
2547               || S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) == absolute_section))
2548         buf[-3] |= IMM_OFFSET_BIT;
2549       break;
2550
2551     case BFD_RELOC_MMIX_REG:
2552       if (fixP->fx_addsy == NULL
2553           || S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != reg_section
2554           || S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy) > 255)
2555         {
2556           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2557                         _("invalid operands"));
2558           fixP->fx_done = 1;
2559         }
2560
2561       *buf = val;
2562       break;
2563
2564     case BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET:
2565       /* These are never "fixed".  */
2566       fixP->fx_done = 0;
2567       return;
2568
2569     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_1:
2570     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_2:
2571     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_3:
2572     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_J:
2573     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_1:
2574     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_2:
2575     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_3:
2576     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_1:
2577     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_2:
2578     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_3:
2579     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_1:
2580     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_2:
2581     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_3:
2582     default:
2583       BAD_CASE (fixP->fx_r_type);
2584       break;
2585     }
2586
2587   if (fixP->fx_done)
2588     /* Make sure that for completed fixups we have the value around for
2589        use by e.g. mmix_frob_file.  */
2590     fixP->fx_offset = val;
2591 }
2592
2593 /* A bsearch function for looking up a value against offsets for GREG
2594    definitions.  */
2595
2596 static int
2597 cmp_greg_val_greg_symbol_fixes (const void *p1, const void *p2)
2598 {
2599   offsetT val1 = *(offsetT *) p1;
2600   offsetT val2 = ((struct mmix_symbol_greg_fixes *) p2)->offs;
2601
2602   if (val1 >= val2 && val1 < val2 + 255)
2603     return 0;
2604
2605   if (val1 > val2)
2606     return 1;
2607
2608   return -1;
2609 }
2610
2611 /* Generate a machine-dependent relocation.  */
2612
2613 arelent *
2614 tc_gen_reloc (asection *section ATTRIBUTE_UNUSED, fixS *fixP)
2615 {
2616   bfd_signed_vma val
2617     = fixP->fx_offset
2618     + (fixP->fx_addsy != NULL
2619        && !S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy)
2620        && !S_IS_COMMON (fixP->fx_addsy)
2621        ? S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy) : 0);
2622   arelent *relP;
2623   bfd_reloc_code_real_type code = BFD_RELOC_NONE;
2624   char *buf  = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
2625   symbolS *addsy = fixP->fx_addsy;
2626   asection *addsec = addsy == NULL ? NULL : S_GET_SEGMENT (addsy);
2627   asymbol *baddsy = addsy != NULL ? symbol_get_bfdsym (addsy) : NULL;
2628   bfd_vma addend
2629     = val - (baddsy == NULL || S_IS_COMMON (addsy) || S_IS_WEAK (addsy)
2630              ? 0 : bfd_asymbol_value (baddsy));
2631
2632   /* A single " LOCAL expression" in the wrong section will not work when
2633      linking to MMO; relocations for zero-content sections are then
2634      ignored.  Normally, relocations would modify section contents, and
2635      you'd never think or be able to do something like that.  The
2636      relocation resulting from a LOCAL directive doesn't have an obvious
2637      and mandatory location.  I can't figure out a way to do this better
2638      than just helping the user around this limitation here; hopefully the
2639      code using the local expression is around.  Putting the LOCAL
2640      semantics in a relocation still seems right; a section didn't do.  */
2641   if (bfd_section_size (section->owner, section) == 0)
2642     as_bad_where
2643       (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2644        fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_MMIX_LOCAL
2645        /* The BFD_RELOC_MMIX_LOCAL-specific message is supposed to be
2646           user-friendly, though a little bit non-substantial.  */
2647        ? _("directive LOCAL must be placed in code or data")
2648        : _("internal confusion: relocation in a section without contents"));
2649
2650   /* FIXME: Range tests for all these.  */
2651   switch (fixP->fx_r_type)
2652     {
2653     case BFD_RELOC_64:
2654     case BFD_RELOC_32:
2655     case BFD_RELOC_24:
2656     case BFD_RELOC_16:
2657     case BFD_RELOC_8:
2658       code = fixP->fx_r_type;
2659
2660       if (addsy == NULL || bfd_is_abs_section (addsec))
2661         {
2662           /* Resolve this reloc now, as md_apply_fix would have done (not
2663              called if -linkrelax).  There is no point in keeping a reloc
2664              to an absolute symbol.  No reloc that is subject to
2665              relaxation must be to an absolute symbol; difference
2666              involving symbols in a specific section must be signalled as
2667              an error if the relaxing cannot be expressed; having a reloc
2668              to the resolved (now absolute) value does not help.  */
2669           md_number_to_chars (buf, val, fixP->fx_size);
2670           return NULL;
2671         }
2672       break;
2673
2674     case BFD_RELOC_64_PCREL:
2675     case BFD_RELOC_32_PCREL:
2676     case BFD_RELOC_24_PCREL:
2677     case BFD_RELOC_16_PCREL:
2678     case BFD_RELOC_8_PCREL:
2679     case BFD_RELOC_MMIX_LOCAL:
2680     case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
2681     case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
2682     case BFD_RELOC_MMIX_GETA:
2683     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_1:
2684     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_2:
2685     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_3:
2686     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH:
2687     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_J:
2688     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_1:
2689     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_2:
2690     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_3:
2691     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ:
2692     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_1:
2693     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_2:
2694     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_3:
2695     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE:
2696     case BFD_RELOC_MMIX_JMP:
2697     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_1:
2698     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_2:
2699     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_3:
2700     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR19:
2701     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR27:
2702       code = fixP->fx_r_type;
2703       break;
2704
2705     case BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE:
2706       /* If we have this kind of relocation to an unknown symbol or to the
2707          register contents section (that is, to a register), then we can't
2708          resolve the relocation here.  */
2709       if (addsy != NULL
2710           && (bfd_is_und_section (addsec)
2711               || strcmp (bfd_get_section_name (addsec->owner, addsec),
2712                          MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0))
2713         {
2714           code = fixP->fx_r_type;
2715           break;
2716         }
2717
2718       /* If the relocation is not to the register section or to the
2719          absolute section (a numeric value), then we have an error.  */
2720       if (addsy != NULL
2721           && (S_GET_SEGMENT (addsy) != real_reg_section
2722               || val > 255
2723               || val < 0)
2724           && ! bfd_is_abs_section (addsec))
2725         goto badop;
2726
2727       /* Set the "immediate" bit of the insn if this relocation is to Z
2728          field when the value is a numeric value, i.e. not a register.  */
2729       if ((fixP->fx_where & 3) == 3
2730           && (addsy == NULL || bfd_is_abs_section (addsec)))
2731         buf[-3] |= IMM_OFFSET_BIT;
2732
2733       buf[0] = val;
2734       return NULL;
2735
2736     case BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET:
2737       if (addsy != NULL
2738           && strcmp (bfd_get_section_name (addsec->owner, addsec),
2739                      MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0)
2740         {
2741           /* This changed into a register; the relocation is for the
2742              register-contents section.  The constant part remains zero.  */
2743           code = BFD_RELOC_MMIX_REG;
2744           break;
2745         }
2746
2747       /* If we've found out that this was indeed a register, then replace
2748          with the register number.  The constant part is already zero.
2749
2750          If we encounter any other defined symbol, then we must find a
2751          suitable register and emit a reloc.  */
2752       if (addsy == NULL || addsec != real_reg_section)
2753         {
2754           struct mmix_symbol_gregs *gregs;
2755           struct mmix_symbol_greg_fixes *fix;
2756
2757           if (S_IS_DEFINED (addsy)
2758               && !bfd_is_com_section (addsec)
2759               && !S_IS_WEAK (addsy))
2760             {
2761               if (! symbol_section_p (addsy) && ! bfd_is_abs_section (addsec))
2762                 as_fatal (_("internal: BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET not resolved to section"));
2763
2764               /* If this is an absolute symbol sufficiently near
2765                  lowest_data_loc, then we canonicalize on the data
2766                  section.  Note that val is signed here; we may subtract
2767                  lowest_data_loc which is unsigned.  Careful with those
2768                  comparisons.  */
2769               if (lowest_data_loc != (bfd_vma) -1
2770                   && (bfd_vma) val + 256 > lowest_data_loc
2771                   && bfd_is_abs_section (addsec))
2772                 {
2773                   val -= (offsetT) lowest_data_loc;
2774                   addsy = section_symbol (data_section);
2775                 }
2776               /* Likewise text section.  */
2777               else if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1
2778                        && (bfd_vma) val + 256 > lowest_text_loc
2779                        && bfd_is_abs_section (addsec))
2780                 {
2781                   val -= (offsetT) lowest_text_loc;
2782                   addsy = section_symbol (text_section);
2783                 }
2784             }
2785
2786           gregs = *symbol_get_tc (addsy);
2787
2788           /* If that symbol does not have any associated GREG definitions,
2789              we can't do anything.  */
2790           if (gregs == NULL
2791               || (fix = bsearch (&val, gregs->greg_fixes, gregs->n_gregs,
2792                                  sizeof (gregs->greg_fixes[0]),
2793                                  cmp_greg_val_greg_symbol_fixes)) == NULL
2794               /* The register must not point *after* the address we want.  */
2795               || fix->offs > val
2796               /* Neither must the register point more than 255 bytes
2797                  before the address we want.  */
2798               || fix->offs + 255 < val)
2799             {
2800               /* We can either let the linker allocate GREGs
2801                  automatically, or emit an error.  */
2802               if (allocate_undefined_gregs_in_linker)
2803                 {
2804                   /* The values in baddsy and addend are right.  */
2805                   code = fixP->fx_r_type;
2806                   break;
2807                 }
2808               else
2809                 as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2810                               _("no suitable GREG definition for operands"));
2811               return NULL;
2812             }
2813           else
2814             {
2815               /* Transform the base-plus-offset reloc for the actual area
2816                  to a reloc for the register with the address of the area.
2817                  Put addend for register in Z operand.  */
2818               buf[1] = val - fix->offs;
2819               code = BFD_RELOC_MMIX_REG;
2820               baddsy
2821                 = (bfd_get_section_by_name (stdoutput,
2822                                             MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME)
2823                    ->symbol);
2824
2825               addend = fix->fix->fx_frag->fr_address + fix->fix->fx_where;
2826             }
2827         }
2828       else if (S_GET_VALUE (addsy) > 255)
2829         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2830                       _("invalid operands"));
2831       else
2832         {
2833           *buf = val;
2834           return NULL;
2835         }
2836       break;
2837
2838     case BFD_RELOC_MMIX_REG:
2839       if (addsy != NULL
2840           && (bfd_is_und_section (addsec)
2841               || strcmp (bfd_get_section_name (addsec->owner, addsec),
2842                          MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0))
2843         {
2844           code = fixP->fx_r_type;
2845           break;
2846         }
2847
2848       if (addsy != NULL
2849           && (addsec != real_reg_section
2850               || val > 255
2851               || val < 0)
2852           && ! bfd_is_und_section (addsec))
2853         /* Drop through to error message.  */
2854         ;
2855       else
2856         {
2857           buf[0] = val;
2858           return NULL;
2859         }
2860       /* FALLTHROUGH.  */
2861
2862       /* The others are supposed to be handled by md_apply_fix.
2863          FIXME: ... which isn't called when -linkrelax.  Move over
2864          md_apply_fix code here for everything reasonable.  */
2865     badop:
2866     default:
2867       as_bad_where
2868         (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2869          _("operands were not reducible at assembly-time"));
2870
2871       /* Unmark this symbol as used in a reloc, so we don't bump into a BFD
2872          assert when trying to output reg_section.  FIXME: A gas bug.  */
2873       fixP->fx_addsy = NULL;
2874       return NULL;
2875     }
2876
2877   relP = XNEW (arelent);
2878   gas_assert (relP != 0);
2879   relP->sym_ptr_ptr = XNEW (asymbol *);
2880   *relP->sym_ptr_ptr = baddsy;
2881   relP->address = fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where;
2882
2883   relP->addend = addend;
2884
2885   /* If this had been a.out, we would have had a kludge for weak symbols
2886      here.  */
2887
2888   relP->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
2889   if (! relP->howto)
2890     {
2891       const char *name;
2892
2893       name = S_GET_NAME (addsy);
2894       if (name == NULL)
2895         name = _("<unknown>");
2896       as_fatal (_("cannot generate relocation type for symbol %s, code %s"),
2897                 name, bfd_get_reloc_code_name (code));
2898     }
2899
2900   return relP;
2901 }
2902
2903 /* Do some reformatting of a line.  FIXME: We could transform a mmixal
2904    line into traditional (GNU?) format, unless #NO_APP, and get rid of all
2905    ugly labels_without_colons etc.  */
2906
2907 void
2908 mmix_handle_mmixal (void)
2909 {
2910   char *insn;
2911   char *s = input_line_pointer;
2912   char *label = NULL;
2913   char c;
2914
2915   if (pending_label != NULL)
2916     as_fatal (_("internal: unhandled label %s"), pending_label);
2917
2918   if (mmix_gnu_syntax)
2919     return;
2920
2921   /* If we're on a line with a label, check if it's a mmixal fb-label.
2922      Save an indicator and skip the label; it must be set only after all
2923      fb-labels of expressions are evaluated.  */
2924   if (ISDIGIT (s[0]) && s[1] == 'H' && ISSPACE (s[2]))
2925     {
2926       current_fb_label = s[0] - '0';
2927
2928       /* We have to skip the label, but also preserve the newlineness of
2929          the previous character, since the caller checks that.  It's a
2930          mess we blame on the caller.  */
2931       s[1] = s[-1];
2932       s += 2;
2933       input_line_pointer = s;
2934
2935       while (*s && ISSPACE (*s) && ! is_end_of_line[(unsigned int) *s])
2936         s++;
2937
2938       /* For errors emitted here, the book-keeping is off by one; the
2939          caller is about to bump the counters.  Adjust the error messages.  */
2940       if (is_end_of_line[(unsigned int) *s])
2941         {
2942           unsigned int line;
2943           const char * name = as_where (&line);
2944           as_bad_where (name, line + 1,
2945                         _("[0-9]H labels may not appear alone on a line"));
2946           current_fb_label = -1;
2947         }
2948       if (*s == '.')
2949         {
2950           unsigned int line;
2951           const char * name  = as_where (&line);
2952           as_bad_where (name, line + 1,
2953                         _("[0-9]H labels do not mix with dot-pseudos"));
2954           current_fb_label = -1;
2955         }
2956
2957       /* Back off to the last space before the opcode so we don't handle
2958          the opcode as a label.  */
2959       s--;
2960     }
2961   else
2962     current_fb_label = -1;
2963
2964   if (*s == '.')
2965     {
2966       /* If the first character is a '.', then it's a pseudodirective, not a
2967          label.  Make GAS not handle label-without-colon on this line.  We
2968          also don't do mmixal-specific stuff on this line.  */
2969       label_without_colon_this_line = 0;
2970       return;
2971     }
2972
2973   if (*s == 0 || is_end_of_line[(unsigned int) *s])
2974     /* We avoid handling empty lines here.  */
2975     return;
2976
2977   if (is_name_beginner (*s))
2978     label = s;
2979
2980   /* If there is a label, skip over it.  */
2981   while (*s && is_part_of_name (*s))
2982     s++;
2983
2984   /* Find the start of the instruction or pseudo following the label,
2985      if there is one.  */
2986   for (insn = s;
2987        *insn && ISSPACE (*insn) && ! is_end_of_line[(unsigned int) *insn];
2988        insn++)
2989     /* Empty */
2990     ;
2991
2992   /* Remove a trailing ":" off labels, as they'd otherwise be considered
2993      part of the name.  But don't do this for local labels.  */
2994   if (s != input_line_pointer && s[-1] == ':'
2995       && (s - 2 != input_line_pointer
2996           || ! ISDIGIT (s[-2])))
2997     s[-1] = ' ';
2998   else if (label != NULL
2999            /* For a lone label on a line, we don't attach it to the next
3000               instruction or MMIXAL-pseudo (getting its alignment).  Thus
3001               is acts like a "normal" :-ended label.  Ditto if it's
3002               followed by a non-MMIXAL pseudo.  */
3003            && !is_end_of_line[(unsigned int) *insn]
3004            && *insn != '.')
3005     {
3006       /* For labels that don't end in ":", we save it so we can later give
3007          it the same alignment and address as the associated instruction.  */
3008
3009       /* Make room for the label including the ending nul.  */
3010       size_t len_0 = s - label + 1;
3011
3012       /* Save this label on the MMIX symbol obstack.  Saving it on an
3013          obstack is needless for "IS"-pseudos, but it's harmless and we
3014          avoid a little code-cluttering.  */
3015       obstack_grow (&mmix_sym_obstack, label, len_0);
3016       pending_label = obstack_finish (&mmix_sym_obstack);
3017       pending_label[len_0 - 1] = 0;
3018     }
3019
3020   /* If we have a non-MMIXAL pseudo, we have not business with the rest of
3021      the line.  */
3022   if (*insn == '.')
3023     return;
3024
3025   /* Find local labels of operands.  Look for "[0-9][FB]" where the
3026      characters before and after are not part of words.  Break if a single
3027      or double quote is seen anywhere.  It means we can't have local
3028      labels as part of list with mixed quoted and unquoted members for
3029      mmixal compatibility but we can't have it all.  For the moment.
3030      Replace the '<N>B' or '<N>F' with MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR<N> and
3031      MAGIC_FB_FORWARD_CHAR<N> respectively.  */
3032
3033   /* First make sure we don't have any of the magic characters on the line
3034      appearing as input.  */
3035   while (*s)
3036     {
3037       c = *s++;
3038       if (is_end_of_line[(unsigned int) c])
3039         break;
3040       if (c == MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR || c == MAGIC_FB_FORWARD_CHAR)
3041         as_bad (_("invalid characters in input"));
3042     }
3043
3044   /* Scan again, this time looking for ';' after operands.  */
3045   s = insn;
3046
3047   /* Skip the insn.  */
3048   while (*s
3049          && ! ISSPACE (*s)
3050          && *s != ';'
3051          && ! is_end_of_line[(unsigned int) *s])
3052     s++;
3053
3054   /* Skip the spaces after the insn.  */
3055   while (*s
3056          && ISSPACE (*s)
3057          && *s != ';'
3058          && ! is_end_of_line[(unsigned int) *s])
3059     s++;
3060
3061   /* Skip the operands.  While doing this, replace [0-9][BF] with
3062      (MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR|MAGIC_FB_FORWARD_CHAR)[0-9].  */
3063   while ((c = *s) != 0
3064          && ! ISSPACE (c)
3065          && c != ';'
3066          && ! is_end_of_line[(unsigned int) c])
3067     {
3068       if (c == '"')
3069         {
3070           s++;
3071
3072           /* FIXME: Test-case for semi-colon in string.  */
3073           while (*s
3074                  && *s != '"'
3075                  && (! is_end_of_line[(unsigned int) *s] || *s == ';'))
3076             s++;
3077
3078           if (*s == '"')
3079             s++;
3080         }
3081       else if (ISDIGIT (c))
3082         {
3083           if ((s[1] != 'B' && s[1] != 'F')
3084               || is_part_of_name (s[-1])
3085               || is_part_of_name (s[2])
3086               /* Don't treat e.g. #1F as a local-label reference.  */
3087               || (s != input_line_pointer && s[-1] == '#'))
3088             s++;
3089           else
3090             {
3091               s[0] = (s[1] == 'B'
3092                       ? MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR : MAGIC_FB_FORWARD_CHAR);
3093               s[1] = c;
3094             }
3095         }
3096       else
3097         s++;
3098     }
3099
3100   /* Skip any spaces after the operands.  */
3101   while (*s
3102          && ISSPACE (*s)
3103          && *s != ';'
3104          && !is_end_of_line[(unsigned int) *s])
3105     s++;
3106
3107   /* If we're now looking at a semi-colon, then it's an end-of-line
3108      delimiter.  */
3109   mmix_next_semicolon_is_eoln = (*s == ';');
3110
3111   /* Make IS into an EQU by replacing it with "= ".  Only match upper-case
3112      though; let lower-case be a syntax error.  */
3113   s = insn;
3114   if (s[0] == 'I' && s[1] == 'S' && ISSPACE (s[2]))
3115     {
3116       *s = '=';
3117       s[1] = ' ';
3118
3119       /* Since labels can start without ":", we have to handle "X IS 42"
3120          in full here, or "X" will be parsed as a label to be set at ".".  */
3121       input_line_pointer = s;
3122
3123       /* Right after this function ends, line numbers will be bumped if
3124          input_line_pointer[-1] = '\n'.  We want accurate line numbers for
3125          the equals call, so we bump them before the call, and make sure
3126          they aren't bumped afterwards.  */
3127       bump_line_counters ();
3128
3129       /* A fb-label is valid as an IS-label.  */
3130       if (current_fb_label >= 0)
3131         {
3132           char *fb_name;
3133
3134           /* We need to save this name on our symbol obstack, since the
3135              string we got in fb_label_name is volatile and will change
3136              with every call to fb_label_name, like those resulting from
3137              parsing the IS-operand.  */
3138           fb_name = fb_label_name (current_fb_label, 1);
3139           obstack_grow (&mmix_sym_obstack, fb_name, strlen (fb_name) + 1);
3140           equals (obstack_finish (&mmix_sym_obstack), 0);
3141           fb_label_instance_inc (current_fb_label);
3142           current_fb_label = -1;
3143         }
3144       else
3145         {
3146           if (pending_label == NULL)
3147             as_bad (_("empty label field for IS"));
3148           else
3149             equals (pending_label, 0);
3150           pending_label = NULL;
3151         }
3152
3153       /* For mmixal, we can have comments without a comment-start
3154          character.   */
3155       mmix_handle_rest_of_empty_line ();
3156       input_line_pointer--;
3157
3158       input_line_pointer[-1] = ' ';
3159     }
3160   else if (s[0] == 'G'
3161            && s[1] == 'R'
3162            && strncmp (s, "GREG", 4) == 0
3163            && (ISSPACE (s[4]) || is_end_of_line[(unsigned char) s[4]]))
3164     {
3165       input_line_pointer = s + 4;
3166
3167       /* Right after this function ends, line numbers will be bumped if
3168          input_line_pointer[-1] = '\n'.  We want accurate line numbers for
3169          the s_greg call, so we bump them before the call, and make sure
3170          they aren't bumped afterwards.  */
3171       bump_line_counters ();
3172
3173       /* A fb-label is valid as a GREG-label.  */
3174       if (current_fb_label >= 0)
3175         {
3176           char *fb_name;
3177
3178           /* We need to save this name on our symbol obstack, since the
3179              string we got in fb_label_name is volatile and will change
3180              with every call to fb_label_name, like those resulting from
3181              parsing the IS-operand.  */
3182           fb_name = fb_label_name (current_fb_label, 1);
3183
3184           /* Make sure we save the canonical name and don't get bitten by
3185              prefixes.  */
3186           obstack_1grow (&mmix_sym_obstack, ':');
3187           obstack_grow (&mmix_sym_obstack, fb_name, strlen (fb_name) + 1);
3188           mmix_greg_internal (obstack_finish (&mmix_sym_obstack));
3189           fb_label_instance_inc (current_fb_label);
3190           current_fb_label = -1;
3191         }
3192       else
3193         mmix_greg_internal (pending_label);
3194
3195       /* Back up before the end-of-line marker that was skipped in
3196          mmix_greg_internal.  */
3197       input_line_pointer--;
3198       input_line_pointer[-1] = ' ';
3199
3200       pending_label = NULL;
3201     }
3202   else if (pending_label != NULL)
3203     {
3204       input_line_pointer += strlen (pending_label);
3205
3206       /* See comment above about getting line numbers bumped.  */
3207       input_line_pointer[-1] = '\n';
3208     }
3209 }
3210
3211 /* Give the value of an fb-label rewritten as in mmix_handle_mmixal, when
3212    parsing an expression.
3213
3214    On valid calls, input_line_pointer points at a MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR
3215    or MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR, followed by an ascii digit for the label.
3216    We fill in the label as an expression.  */
3217
3218 void
3219 mmix_fb_label (expressionS *expP)
3220 {
3221   symbolS *sym;
3222   char *fb_internal_name;
3223
3224   /* This doesn't happen when not using mmixal syntax.  */
3225   if (mmix_gnu_syntax
3226       || (input_line_pointer[0] != MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR
3227           && input_line_pointer[0] != MAGIC_FB_FORWARD_CHAR))
3228     return;
3229
3230   /* The current backward reference has augmentation 0.  A forward
3231      reference has augmentation 1, unless it's the same as a fb-label on
3232      _this_ line, in which case we add one more so we don't refer to it.
3233      This is the semantics of mmixal; it differs to that of common
3234      fb-labels which refer to a here-label on the current line as a
3235      backward reference.  */
3236   fb_internal_name
3237     = fb_label_name (input_line_pointer[1] - '0',
3238                      (input_line_pointer[0] == MAGIC_FB_FORWARD_CHAR ? 1 : 0)
3239                      + ((input_line_pointer[1] - '0' == current_fb_label
3240                          && input_line_pointer[0] == MAGIC_FB_FORWARD_CHAR)
3241                         ? 1 : 0));
3242
3243   input_line_pointer += 2;
3244   sym = symbol_find_or_make (fb_internal_name);
3245
3246   /* We don't have to clean up unrelated fields here; we just do what the
3247      expr machinery does, but *not* just what it does for [0-9][fb], since
3248      we need to treat those as ordinary symbols sometimes; see testcases
3249      err-byte2.s and fb-2.s.  */
3250   if (S_GET_SEGMENT (sym) == absolute_section)
3251     {
3252       expP->X_op = O_constant;
3253       expP->X_add_number = S_GET_VALUE (sym);
3254     }
3255   else
3256     {
3257       expP->X_op = O_symbol;
3258       expP->X_add_symbol = sym;
3259       expP->X_add_number = 0;
3260     }
3261 }
3262
3263 /* See whether we need to force a relocation into the output file.
3264    This is used to force out switch and PC relative relocations when
3265    relaxing.  */
3266
3267 int
3268 mmix_force_relocation (fixS *fixP)
3269 {
3270   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_MMIX_LOCAL
3271       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET)
3272     return 1;
3273
3274   if (linkrelax)
3275     return 1;
3276
3277   /* All our pcrel relocations are must-keep.  Note that md_apply_fix is
3278      called *after* this, and will handle getting rid of the presumed
3279      reloc; a relocation isn't *forced* other than to be handled by
3280      md_apply_fix (or tc_gen_reloc if linkrelax).  */
3281   if (fixP->fx_pcrel)
3282     return 1;
3283
3284   return generic_force_reloc (fixP);
3285 }
3286
3287 /* The location from which a PC relative jump should be calculated,
3288    given a PC relative reloc.  */
3289
3290 long
3291 md_pcrel_from_section (fixS *fixP, segT sec)
3292 {
3293   if (fixP->fx_addsy != (symbolS *) NULL
3294       && (! S_IS_DEFINED (fixP->fx_addsy)
3295           || S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != sec))
3296     {
3297       /* The symbol is undefined (or is defined but not in this section).
3298          Let the linker figure it out.  */
3299       return 0;
3300     }
3301
3302   return (fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where);
3303 }
3304
3305 /* Adjust the symbol table.  We make reg_section relative to the real
3306    register section.  */
3307
3308 void
3309 mmix_adjust_symtab (void)
3310 {
3311   symbolS *sym;
3312   symbolS *regsec = section_symbol (reg_section);
3313
3314   for (sym = symbol_rootP; sym != NULL; sym = symbol_next (sym))
3315     if (S_GET_SEGMENT (sym) == reg_section)
3316       {
3317         if (sym == regsec)
3318           {
3319             if (S_IS_EXTERNAL (sym) || symbol_used_in_reloc_p (sym))
3320               abort ();
3321             symbol_remove (sym, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
3322           }
3323         else
3324           /* Change section to the *real* register section, so it gets
3325              proper treatment when writing it out.  Only do this for
3326              global symbols.  This also means we don't have to check for
3327              $0..$255.  */
3328           S_SET_SEGMENT (sym, real_reg_section);
3329       }
3330 }
3331
3332 /* This is the expansion of LABELS_WITHOUT_COLONS.
3333    We let md_start_line_hook tweak label_without_colon_this_line, and then
3334    this function returns the tweaked value, and sets it to 1 for the next
3335    line.  FIXME: Very, very brittle.  Not sure it works the way I
3336    thought at the time I first wrote this.  */
3337
3338 int
3339 mmix_label_without_colon_this_line (void)
3340 {
3341   int retval = label_without_colon_this_line;
3342
3343   if (! mmix_gnu_syntax)
3344     label_without_colon_this_line = 1;
3345
3346   return retval;
3347 }
3348
3349 /* This is the expansion of md_relax_frag.  We go through the ordinary
3350    relax table function except when the frag is for a GREG.  Then we have
3351    to check whether there's another GREG by the same value that we can
3352    join with.  */
3353
3354 long
3355 mmix_md_relax_frag (segT seg, fragS *fragP, long stretch)
3356 {
3357   switch (fragP->fr_subtype)
3358     {
3359       /* Growth for this type has been handled by mmix_md_end and
3360          correctly estimated, so there's nothing more to do here.  */
3361     case STATE_GREG_DEF:
3362       return 0;
3363
3364     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_ZERO):
3365       {
3366         /* We need to handle relaxation type ourselves, since relax_frag
3367            doesn't update fr_subtype if there's no size increase in the
3368            current section; when going from plain PUSHJ to a stub.  This
3369            is otherwise functionally the same as relax_frag in write.c,
3370            simplified for this case.  */
3371         offsetT aim;
3372         addressT target;
3373         addressT address;
3374         symbolS *symbolP;
3375         target = fragP->fr_offset;
3376         address = fragP->fr_address;
3377         symbolP = fragP->fr_symbol;
3378
3379         if (symbolP)
3380           {
3381             fragS *sym_frag;
3382
3383             sym_frag = symbol_get_frag (symbolP);
3384             know (S_GET_SEGMENT (symbolP) != absolute_section
3385                   || sym_frag == &zero_address_frag);
3386             target += S_GET_VALUE (symbolP);
3387
3388             /* If frag has yet to be reached on this pass, assume it will
3389                move by STRETCH just as we did.  If this is not so, it will
3390                be because some frag between grows, and that will force
3391                another pass.  */
3392
3393             if (stretch != 0
3394                 && sym_frag->relax_marker != fragP->relax_marker
3395                 && S_GET_SEGMENT (symbolP) == seg)
3396               target += stretch;
3397           }
3398
3399         aim = target - address - fragP->fr_fix;
3400         if (aim >= PUSHJ_0B && aim <= PUSHJ_0F)
3401           {
3402             /* Target is reachable with a PUSHJ.  */
3403             segment_info_type *seginfo = seg_info (seg);
3404
3405             /* If we're at the end of a relaxation round, clear the stub
3406                counter as initialization for the next round.  */
3407             if (fragP == seginfo->tc_segment_info_data.last_stubfrag)
3408               seginfo->tc_segment_info_data.nstubs = 0;
3409             return 0;
3410           }
3411
3412         /* Not reachable.  Try a stub.  */
3413         fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO);
3414       }
3415       /* FALLTHROUGH.  */
3416
3417       /* See if this PUSHJ is redirectable to a stub.  */
3418     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO):
3419       {
3420         segment_info_type *seginfo = seg_info (seg);
3421         fragS *lastfrag = seginfo->frchainP->frch_last;
3422         relax_substateT prev_type = fragP->fr_subtype;
3423
3424         /* The last frag is always an empty frag, so it suffices to look
3425            at its address to know the ending address of this section.  */
3426         know (lastfrag->fr_type == rs_fill
3427               && lastfrag->fr_fix == 0
3428               && lastfrag->fr_var == 0);
3429
3430         /* For this PUSHJ to be relaxable into a call to a stub, the
3431            distance must be no longer than 256k bytes from the PUSHJ to
3432            the end of the section plus the maximum size of stubs so far.  */
3433         if ((lastfrag->fr_address
3434              + stretch
3435              + PUSHJ_MAX_LEN * seginfo->tc_segment_info_data.nstubs)
3436             - (fragP->fr_address + fragP->fr_fix)
3437             > GETA_0F
3438             || !pushj_stubs)
3439           fragP->fr_subtype = mmix_relax_table[prev_type].rlx_more;
3440         else
3441           seginfo->tc_segment_info_data.nstubs++;
3442
3443         /* If we're at the end of a relaxation round, clear the stub
3444            counter as initialization for the next round.  */
3445         if (fragP == seginfo->tc_segment_info_data.last_stubfrag)
3446           seginfo->tc_segment_info_data.nstubs = 0;
3447
3448         return
3449            (mmix_relax_table[fragP->fr_subtype].rlx_length
3450             - mmix_relax_table[prev_type].rlx_length);
3451       }
3452
3453     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_MAX):
3454       {
3455         segment_info_type *seginfo = seg_info (seg);
3456
3457         /* Need to cover all STATE_PUSHJ states to act on the last stub
3458            frag (the end of this relax round; initialization for the
3459            next).  */
3460         if (fragP == seginfo->tc_segment_info_data.last_stubfrag)
3461           seginfo->tc_segment_info_data.nstubs = 0;
3462
3463         return 0;
3464       }
3465
3466     default:
3467       return relax_frag (seg, fragP, stretch);
3468
3469     case STATE_GREG_UNDF:
3470       BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
3471     }
3472
3473   as_fatal (_("internal: unexpected relax type %d:%d"),
3474             fragP->fr_type, fragP->fr_subtype);
3475   return 0;
3476 }
3477
3478 /* Various things we punt until all input is seen.  */
3479
3480 void
3481 mmix_md_end (void)
3482 {
3483   fragS *fragP;
3484   symbolS *mainsym;
3485   asection *regsec;
3486   struct loc_assert_s *loc_assert;
3487   int i;
3488
3489   /* The first frag of GREG:s going into the register contents section.  */
3490   fragS *mmix_reg_contents_frags = NULL;
3491
3492   /* Reset prefix.  All labels reachable at this point must be
3493      canonicalized.  */
3494   mmix_current_prefix = NULL;
3495
3496   if (doing_bspec)
3497     as_bad_where (bspec_file, bspec_line, _("BSPEC without ESPEC."));
3498
3499   /* Emit the low LOC setting of .text.  */
3500   if (text_has_contents && lowest_text_loc != (bfd_vma) -1)
3501     {
3502       symbolS *symbolP;
3503       char locsymbol[sizeof (":") - 1
3504                     + sizeof (MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX) - 1
3505                     + sizeof (".text")];
3506
3507       /* An exercise in non-ISO-C-ness, this one.  */
3508       sprintf (locsymbol, ":%s%s", MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX,
3509                ".text");
3510       symbolP
3511         = symbol_new (locsymbol, absolute_section, lowest_text_loc,
3512                       &zero_address_frag);
3513       S_SET_EXTERNAL (symbolP);
3514     }
3515
3516   /* Ditto .data.  */
3517   if (data_has_contents && lowest_data_loc != (bfd_vma) -1)
3518     {
3519       symbolS *symbolP;
3520       char locsymbol[sizeof (":") - 1
3521                      + sizeof (MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX) - 1
3522                      + sizeof (".data")];
3523
3524       sprintf (locsymbol, ":%s%s", MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX,
3525                ".data");
3526       symbolP
3527         = symbol_new (locsymbol, absolute_section, lowest_data_loc,
3528                       &zero_address_frag);
3529       S_SET_EXTERNAL (symbolP);
3530     }
3531
3532   /* Unless GNU syntax mode, set "Main" to be a function, so the
3533      disassembler doesn't get confused when we write truly
3534      mmixal-compatible code (and don't use .type).  Similarly set it
3535      global (regardless of -globalize-symbols), so the linker sees it as
3536      the start symbol in ELF mode.  */
3537   mainsym = symbol_find (MMIX_START_SYMBOL_NAME);
3538   if (mainsym != NULL && ! mmix_gnu_syntax)
3539     {
3540       symbol_get_bfdsym (mainsym)->flags |= BSF_FUNCTION;
3541       S_SET_EXTERNAL (mainsym);
3542     }
3543
3544   /* Check that we didn't LOC into the unknown, or rather that when it
3545      was unknown, we actually change sections.  */
3546   for (loc_assert = loc_asserts;
3547        loc_assert != NULL;
3548        loc_assert = loc_assert->next)
3549     {
3550       segT actual_seg;
3551
3552       resolve_symbol_value (loc_assert->loc_sym);
3553       actual_seg = S_GET_SEGMENT (loc_assert->loc_sym);
3554       if (actual_seg != loc_assert->old_seg)
3555         {
3556           const char *fnam;
3557           unsigned int line;
3558           int e_valid = expr_symbol_where (loc_assert->loc_sym, &fnam, &line);
3559
3560           gas_assert (e_valid == 1);
3561           as_bad_where (fnam, line,
3562                         _("LOC to section unknown or indeterminable "
3563                           "at first pass"));
3564
3565           /* Patch up the generic location data to avoid cascading
3566              error messages from later passes.  (See original in
3567              write.c:relax_segment.)  */
3568           fragP = loc_assert->frag;
3569           fragP->fr_type = rs_align;
3570           fragP->fr_subtype = 0;
3571           fragP->fr_offset = 0;
3572           fragP->fr_fix = 0;
3573         }
3574     }
3575
3576   if (n_of_raw_gregs != 0)
3577     {
3578       /* Emit GREGs.  They are collected in order of appearance, but must
3579          be emitted in opposite order to both have section address regno*8
3580          and the same allocation order (within a file) as mmixal.  */
3581       segT this_segment = now_seg;
3582       subsegT this_subsegment = now_subseg;
3583
3584       regsec = bfd_make_section_old_way (stdoutput,
3585                                          MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
3586       subseg_set (regsec, 0);
3587
3588       /* Finally emit the initialization-value.  Emit a variable frag, which
3589          we'll fix in md_estimate_size_before_relax.  We set the initializer
3590          for the tc_frag_data field to NULL, so we can use that field for
3591          relaxation purposes.  */
3592       mmix_opcode_frag = NULL;
3593
3594       frag_grow (0);
3595       mmix_reg_contents_frags = frag_now;
3596
3597       for (i = n_of_raw_gregs - 1; i >= 0; i--)
3598         {
3599           if (mmix_raw_gregs[i].label != NULL)
3600             /* There's a symbol.  Let it refer to this location in the
3601                register contents section.  The symbol must be globalized
3602                separately.  */
3603             colon (mmix_raw_gregs[i].label);
3604
3605           frag_var (rs_machine_dependent, 8, 0, STATE_GREG_UNDF,
3606                     make_expr_symbol (&mmix_raw_gregs[i].exp), 0, NULL);
3607         }
3608
3609       subseg_set (this_segment, this_subsegment);
3610     }
3611
3612   regsec = bfd_get_section_by_name (stdoutput, MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
3613   /* Mark the section symbol as being OK for a reloc.  */
3614   if (regsec != NULL)
3615     regsec->symbol->flags |= BSF_KEEP;
3616
3617   /* Iterate over frags resulting from GREGs and move those that evidently
3618      have the same value together and point one to another.
3619
3620      This works in time O(N^2) but since the upper bound for non-error use
3621      is 223, it's best to keep this simpler algorithm.  */
3622   for (fragP = mmix_reg_contents_frags; fragP != NULL; fragP = fragP->fr_next)
3623     {
3624       fragS **fpp;
3625       fragS *fp = NULL;
3626       fragS *osymfrag;
3627       offsetT osymval;
3628       expressionS *oexpP;
3629       symbolS *symbolP = fragP->fr_symbol;
3630
3631       if (fragP->fr_type != rs_machine_dependent
3632           || fragP->fr_subtype != STATE_GREG_UNDF)
3633         continue;
3634
3635       /* Whatever the outcome, we will have this GREG judged merged or
3636          non-merged.  Since the tc_frag_data is NULL at this point, we
3637          default to non-merged.  */
3638       fragP->fr_subtype = STATE_GREG_DEF;
3639
3640       /* If we're not supposed to merge GREG definitions, then just don't
3641          look for equivalents.  */
3642       if (! merge_gregs)
3643         continue;
3644
3645       osymval = (offsetT) S_GET_VALUE (symbolP);
3646       osymfrag = symbol_get_frag (symbolP);
3647
3648       /* If the symbol isn't defined, we can't say that another symbol
3649          equals this frag, then.  FIXME: We can look at the "deepest"
3650          defined name; if a = c and b = c then obviously a == b.  */
3651       if (! S_IS_DEFINED (symbolP))
3652         continue;
3653
3654       oexpP = symbol_get_value_expression (fragP->fr_symbol);
3655
3656       /* If the initialization value is zero, then we must not merge them.  */
3657       if (oexpP->X_op == O_constant && osymval == 0)
3658         continue;
3659
3660       /* Iterate through the frags downward this one.  If we find one that
3661          has the same non-zero value, move it to after this one and point
3662          to it as the equivalent.  */
3663       for (fpp = &fragP->fr_next; *fpp != NULL; fpp = &fpp[0]->fr_next)
3664         {
3665           fp = *fpp;
3666
3667           if (fp->fr_type != rs_machine_dependent
3668               || fp->fr_subtype != STATE_GREG_UNDF)
3669             continue;
3670
3671           /* Calling S_GET_VALUE may simplify the symbol, changing from
3672              expr_section etc. so call it first.  */
3673           if ((offsetT) S_GET_VALUE (fp->fr_symbol) == osymval
3674               && symbol_get_frag (fp->fr_symbol) == osymfrag)
3675             {
3676               /* Move the frag links so the one we found equivalent comes
3677                  after the current one, carefully considering that
3678                  sometimes fpp == &fragP->fr_next and the moves must be a
3679                  NOP then.  */
3680               *fpp = fp->fr_next;
3681               fp->fr_next = fragP->fr_next;
3682               fragP->fr_next = fp;
3683               break;
3684             }
3685         }
3686
3687       if (*fpp != NULL)
3688         fragP->tc_frag_data = fp;
3689     }
3690 }
3691
3692 /* qsort function for mmix_symbol_gregs.  */
3693
3694 static int
3695 cmp_greg_symbol_fixes (const void *parg, const void *qarg)
3696 {
3697   const struct mmix_symbol_greg_fixes *p
3698     = (const struct mmix_symbol_greg_fixes *) parg;
3699   const struct mmix_symbol_greg_fixes *q
3700     = (const struct mmix_symbol_greg_fixes *) qarg;
3701
3702   return p->offs > q->offs ? 1 : p->offs < q->offs ? -1 : 0;
3703 }
3704
3705 /* Collect GREG definitions from mmix_gregs and hang them as lists sorted
3706    on increasing offsets onto each section symbol or undefined symbol.
3707
3708    Also, remove the register convenience section so it doesn't get output
3709    as an ELF section.  */
3710
3711 void
3712 mmix_frob_file (void)
3713 {
3714   int i;
3715   struct mmix_symbol_gregs *all_greg_symbols[MAX_GREGS];
3716   int n_greg_symbols = 0;
3717
3718   /* Collect all greg fixups and decorate each corresponding symbol with
3719      the greg fixups for it.  */
3720   for (i = 0; i < n_of_cooked_gregs; i++)
3721     {
3722       offsetT offs;
3723       symbolS *sym;
3724       struct mmix_symbol_gregs *gregs;
3725       fixS *fixP;
3726
3727       fixP = mmix_gregs[i];
3728       know (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_64);
3729
3730       /* This case isn't doable in general anyway, methinks.  */
3731       if (fixP->fx_subsy != NULL)
3732         {
3733           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
3734                         _("GREG expression too complicated"));
3735           continue;
3736         }
3737
3738       sym = fixP->fx_addsy;
3739       offs = (offsetT) fixP->fx_offset;
3740
3741       /* If the symbol is defined, then it must be resolved to a section
3742          symbol at this time, or else we don't know how to handle it.  */
3743       if (S_IS_DEFINED (sym)
3744           && !bfd_is_com_section (S_GET_SEGMENT (sym))
3745           && !S_IS_WEAK (sym))
3746         {
3747           if (! symbol_section_p (sym)
3748               && ! bfd_is_abs_section (S_GET_SEGMENT (sym)))
3749             as_fatal (_("internal: GREG expression not resolved to section"));
3750
3751           offs += S_GET_VALUE (sym);
3752         }
3753
3754       /* If this is an absolute symbol sufficiently near lowest_data_loc,
3755          then we canonicalize on the data section.  Note that offs is
3756          signed here; we may subtract lowest_data_loc which is unsigned.
3757          Careful with those comparisons.  */
3758       if (lowest_data_loc != (bfd_vma) -1
3759           && (bfd_vma) offs + 256 > lowest_data_loc
3760           && bfd_is_abs_section (S_GET_SEGMENT (sym)))
3761         {
3762           offs -= (offsetT) lowest_data_loc;
3763           sym = section_symbol (data_section);
3764         }
3765       /* Likewise text section.  */
3766       else if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1
3767                && (bfd_vma) offs + 256 > lowest_text_loc
3768                && bfd_is_abs_section (S_GET_SEGMENT (sym)))
3769         {
3770           offs -= (offsetT) lowest_text_loc;
3771           sym = section_symbol (text_section);
3772         }
3773
3774       gregs = *symbol_get_tc (sym);
3775
3776       if (gregs == NULL)
3777         {
3778           gregs = XNEW (struct mmix_symbol_gregs);
3779           gregs->n_gregs = 0;
3780           symbol_set_tc (sym, &gregs);
3781           all_greg_symbols[n_greg_symbols++] = gregs;
3782         }
3783
3784       gregs->greg_fixes[gregs->n_gregs].fix = fixP;
3785       gregs->greg_fixes[gregs->n_gregs++].offs = offs;
3786     }
3787
3788   /* For each symbol having a GREG definition, sort those definitions on
3789      offset.  */
3790   for (i = 0; i < n_greg_symbols; i++)
3791     qsort (all_greg_symbols[i]->greg_fixes, all_greg_symbols[i]->n_gregs,
3792            sizeof (all_greg_symbols[i]->greg_fixes[0]), cmp_greg_symbol_fixes);
3793
3794   if (real_reg_section != NULL)
3795     {
3796       /* FIXME: Pass error state gracefully.  */
3797       if (bfd_get_section_flags (stdoutput, real_reg_section) & SEC_HAS_CONTENTS)
3798         as_fatal (_("register section has contents\n"));
3799
3800       bfd_section_list_remove (stdoutput, real_reg_section);
3801       --stdoutput->section_count;
3802     }
3803
3804 }
3805
3806 /* Provide an expression for a built-in name provided when-used.
3807    Either a symbol that is a handler; living in 0x10*[1..8] and having
3808    name [DVWIOUZX]_Handler, or a mmixal built-in symbol.
3809
3810    If the name isn't a built-in name and parsed into *EXPP, return zero.  */
3811
3812 int
3813 mmix_parse_predefined_name (char *name, expressionS *expP)
3814 {
3815   char *canon_name;
3816   const char *handler_charp;
3817   const char handler_chars[] = "DVWIOUZX";
3818   symbolS *symp;
3819
3820   if (! predefined_syms)
3821     return 0;
3822
3823   canon_name = tc_canonicalize_symbol_name (name);
3824
3825   if (canon_name[1] == '_'
3826       && strcmp (canon_name + 2, "Handler") == 0
3827       && (handler_charp = strchr (handler_chars, *canon_name)) != NULL)
3828     {
3829       /* If the symbol doesn't exist, provide one relative to the .text
3830          section.
3831
3832          FIXME: We should provide separate sections, mapped in the linker
3833          script.  */
3834       symp = symbol_find (name);
3835       if (symp == NULL)
3836         symp = symbol_new (name, text_section,
3837                            0x10 * (handler_charp + 1 - handler_chars),
3838                            &zero_address_frag);
3839     }
3840   else
3841     {
3842       /* These symbols appear when referenced; needed for
3843          mmixal-compatible programs.  */
3844       unsigned int i;
3845
3846       static const struct
3847       {
3848         const char *name;
3849         valueT val;
3850       } predefined_abs_syms[] =
3851         {
3852           {"Data_Segment", (valueT) 0x20 << 56},
3853           {"Pool_Segment", (valueT) 0x40 << 56},
3854           {"Stack_Segment", (valueT) 0x60 << 56},
3855           {"StdIn", 0},
3856           {"StdOut", 1},
3857           {"StdErr", 2},
3858           {"TextRead", 0},
3859           {"TextWrite", 1},
3860           {"BinaryRead", 2},
3861           {"BinaryWrite", 3},
3862           {"BinaryReadWrite", 4},
3863           {"Halt", 0},
3864           {"Fopen", 1},
3865           {"Fclose", 2},
3866           {"Fread", 3},
3867           {"Fgets", 4},
3868           {"Fgetws", 5},
3869           {"Fwrite", 6},
3870           {"Fputs", 7},
3871           {"Fputws", 8},
3872           {"Fseek", 9},
3873           {"Ftell", 10},
3874           {"D_BIT", 0x80},
3875           {"V_BIT", 0x40},
3876           {"W_BIT", 0x20},
3877           {"I_BIT", 0x10},
3878           {"O_BIT", 0x08},
3879           {"U_BIT", 0x04},
3880           {"Z_BIT", 0x02},
3881           {"X_BIT", 0x01},
3882           {"Inf", 0x7ff00000}
3883         };
3884
3885       /* If it's already in the symbol table, we shouldn't do anything.  */
3886       symp = symbol_find (name);
3887       if (symp != NULL)
3888         return 0;
3889
3890       for (i = 0;
3891            i < sizeof (predefined_abs_syms) / sizeof (predefined_abs_syms[0]);
3892            i++)
3893         if (strcmp (canon_name, predefined_abs_syms[i].name) == 0)
3894           {
3895             symbol_table_insert (symbol_new (predefined_abs_syms[i].name,
3896                                              absolute_section,
3897                                              predefined_abs_syms[i].val,
3898                                              &zero_address_frag));
3899
3900             /* Let gas find the symbol we just created, through its
3901                ordinary lookup.  */
3902             return 0;
3903           }
3904
3905       /* Not one of those symbols.  Let gas handle it.  */
3906       return 0;
3907     }
3908
3909   expP->X_op = O_symbol;
3910   expP->X_add_number = 0;
3911   expP->X_add_symbol = symp;
3912   expP->X_op_symbol = NULL;
3913
3914   return 1;
3915 }
3916
3917 /* Just check that we don't have a BSPEC/ESPEC pair active when changing
3918    sections "normally", and get knowledge about alignment from the new
3919    section.  */
3920
3921 void
3922 mmix_md_elf_section_change_hook (void)
3923 {
3924   if (doing_bspec)
3925     as_bad (_("section change from within a BSPEC/ESPEC pair is not supported"));
3926
3927   last_alignment = bfd_get_section_alignment (now_seg->owner, now_seg);
3928   want_unaligned = 0;
3929 }
3930
3931 /* The LOC worker.  This is like s_org, but we have to support changing
3932    section too.   */
3933
3934 static void
3935 s_loc (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
3936 {
3937   segT section;
3938   expressionS exp;
3939   char *p;
3940   symbolS *sym;
3941   offsetT off;
3942
3943   /* Must not have a BSPEC in progress.  */
3944   if (doing_bspec)
3945     {
3946       as_bad (_("directive LOC from within a BSPEC/ESPEC pair is not supported"));
3947       return;
3948     }
3949
3950   section = expression (&exp);
3951
3952   if (exp.X_op == O_illegal
3953       || exp.X_op == O_absent
3954       || exp.X_op == O_big)
3955     {
3956       as_bad (_("invalid LOC expression"));
3957       return;
3958     }
3959
3960   if (section == undefined_section)
3961     {
3962       /* This is an error or a LOC with an expression involving
3963          forward references.  For the expression to be correctly
3964          evaluated, we need to force a proper symbol; gas loses track
3965          of the segment for "local symbols".  */
3966       if (exp.X_op == O_add)
3967         {
3968           symbol_get_value_expression (exp.X_op_symbol);
3969           symbol_get_value_expression (exp.X_add_symbol);
3970         }
3971       else
3972         {
3973           gas_assert (exp.X_op == O_symbol);
3974           symbol_get_value_expression (exp.X_add_symbol);
3975         }
3976     }
3977
3978   if (section == absolute_section)
3979     {
3980       /* Translate a constant into a suitable section.  */
3981
3982       if (exp.X_add_number < ((offsetT) 0x20 << 56))
3983         {
3984           /* Lower than Data_Segment or in the reserved area (the
3985              segment number is >= 0x80, appearing negative) - assume
3986              it's .text.  */
3987           section = text_section;
3988
3989           /* Save the lowest seen location, so we can pass on this
3990              information to the linker.  We don't actually org to this
3991              location here, we just pass on information to the linker so
3992              it can put the code there for us.  */
3993
3994           /* If there was already a loc (that has to be set lower than
3995              this one), we org at (this - lower).  There's an implicit
3996              "LOC 0" before any entered code.  FIXME: handled by spurious
3997              settings of text_has_contents.  */
3998           if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1
3999               && (bfd_vma) exp.X_add_number < lowest_text_loc)
4000             {
4001               as_bad (_("LOC expression stepping backwards is not supported"));
4002               exp.X_op = O_absent;
4003             }
4004           else
4005             {
4006               if (text_has_contents && lowest_text_loc == (bfd_vma) -1)
4007                 lowest_text_loc = 0;
4008
4009               if (lowest_text_loc == (bfd_vma) -1)
4010                 {
4011                   lowest_text_loc = exp.X_add_number;
4012
4013                   /* We want only to change the section, not set an offset.  */
4014                   exp.X_op = O_absent;
4015                 }
4016               else
4017                 exp.X_add_number -= lowest_text_loc;
4018             }
4019         }
4020       else
4021         {
4022           /* Do the same for the .data section, except we don't have
4023              to worry about exp.X_add_number carrying a sign.  */
4024           section = data_section;
4025
4026           if (exp.X_add_number < (offsetT) lowest_data_loc)
4027             {
4028               as_bad (_("LOC expression stepping backwards is not supported"));
4029               exp.X_op = O_absent;
4030             }
4031           else
4032             {
4033               if (data_has_contents && lowest_data_loc == (bfd_vma) -1)
4034                 lowest_data_loc = (bfd_vma) 0x20 << 56;
4035
4036               if (lowest_data_loc == (bfd_vma) -1)
4037                 {
4038                   lowest_data_loc = exp.X_add_number;
4039
4040                   /* We want only to change the section, not set an offset.  */
4041                   exp.X_op = O_absent;
4042                 }
4043               else
4044                 exp.X_add_number -= lowest_data_loc;
4045             }
4046         }
4047     }
4048
4049   /* If we can't deduce the section, it must be the current one.
4050      Below, we arrange to assert this.  */
4051   if (section != now_seg && section != undefined_section)
4052     {
4053       obj_elf_section_change_hook ();
4054       subseg_set (section, 0);
4055
4056       /* Call our section change hooks using the official hook.  */
4057       md_elf_section_change_hook ();
4058     }
4059
4060   if (exp.X_op != O_absent)
4061     {
4062       symbolS *esym = NULL;
4063
4064       if (exp.X_op != O_constant && exp.X_op != O_symbol)
4065         {
4066           /* Handle complex expressions.  */
4067           esym = sym = make_expr_symbol (&exp);
4068           off = 0;
4069         }
4070       else
4071         {
4072           sym = exp.X_add_symbol;
4073           off = exp.X_add_number;
4074
4075           if (section == undefined_section)
4076             {
4077               /* We need an expr_symbol when tracking sections.  In
4078                  order to make this an expr_symbol with file and line
4079                  tracked, we have to make the exp non-trivial; not an
4080                  O_symbol with .X_add_number == 0.  The constant part
4081                  is unused.  */
4082               exp.X_add_number = 1;
4083               esym = make_expr_symbol (&exp);
4084             }
4085         }
4086
4087       /* Track the LOC's where we couldn't deduce the section: assert
4088          that we weren't supposed to change section.  */
4089       if (section == undefined_section)
4090         {
4091           struct loc_assert_s *next = loc_asserts;
4092           loc_asserts = XNEW (struct loc_assert_s);
4093           loc_asserts->next = next;
4094           loc_asserts->old_seg = now_seg;
4095           loc_asserts->loc_sym = esym;
4096           loc_asserts->frag = frag_now;
4097         }
4098
4099       p = frag_var (rs_org, 1, 1, (relax_substateT) 0, sym, off, (char *) 0);
4100       *p = 0;
4101     }
4102
4103   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
4104 }
4105
4106 /* The BYTE worker.  We have to support sequences of mixed "strings",
4107    numbers and other constant "first-pass" reducible expressions separated
4108    by comma.  */
4109
4110 static void
4111 mmix_byte (void)
4112 {
4113   unsigned int c;
4114
4115   if (now_seg == text_section)
4116     text_has_contents = 1;
4117   else if (now_seg == data_section)
4118     data_has_contents = 1;
4119
4120   do
4121     {
4122       SKIP_WHITESPACE ();
4123       switch (*input_line_pointer)
4124         {
4125         case '\"':
4126           ++input_line_pointer;
4127           while (is_a_char (c = next_char_of_string ()))
4128             {
4129               FRAG_APPEND_1_CHAR (c);
4130             }
4131
4132           if (input_line_pointer[-1] != '\"')
4133             {
4134               /* We will only get here in rare cases involving #NO_APP,
4135                  where the unterminated string is not recognized by the
4136                  preformatting pass.  */
4137               as_bad (_("unterminated string"));
4138               mmix_discard_rest_of_line ();
4139               return;
4140             }
4141           break;
4142
4143         default:
4144           {
4145             expressionS exp;
4146             segT expseg = expression (&exp);
4147
4148             /* We have to allow special register names as constant numbers.  */
4149             if ((expseg != absolute_section && expseg != reg_section)
4150                 || (exp.X_op != O_constant
4151                     && (exp.X_op != O_register
4152                         || exp.X_add_number <= 255)))
4153               {
4154                 as_bad (_("BYTE expression not a pure number"));
4155                 mmix_discard_rest_of_line ();
4156                 return;
4157               }
4158             else if ((exp.X_add_number > 255 && exp.X_op != O_register)
4159                      || exp.X_add_number < 0)
4160               {
4161                 /* Note that mmixal does not allow negative numbers in
4162                    BYTE sequences, so neither should we.  */
4163                 as_bad (_("BYTE expression not in the range 0..255"));
4164                 mmix_discard_rest_of_line ();
4165                 return;
4166               }
4167
4168             FRAG_APPEND_1_CHAR (exp.X_add_number);
4169           }
4170           break;
4171         }
4172
4173       SKIP_WHITESPACE ();
4174       c = *input_line_pointer++;
4175     }
4176   while (c == ',');
4177
4178   input_line_pointer--;
4179
4180   if (mmix_gnu_syntax)
4181     demand_empty_rest_of_line ();
4182   else
4183     {
4184       mmix_discard_rest_of_line ();
4185       /* Do like demand_empty_rest_of_line and step over the end-of-line
4186          boundary.  */
4187       input_line_pointer++;
4188     }
4189
4190   /* Make sure we align for the next instruction.  */
4191   last_alignment = 0;
4192 }
4193
4194 /* Like cons_worker, but we have to ignore "naked comments", not barf on
4195    them.  Implements WYDE, TETRA and OCTA.  We're a little bit more
4196    lenient than mmix_byte but FIXME: they should eventually merge.  */
4197
4198 static void
4199 mmix_cons (int nbytes)
4200 {
4201   expressionS exp;
4202
4203   /* If we don't have any contents, then it's ok to have a specified start
4204      address that is not a multiple of the max data size.  We will then
4205      align it as necessary when we get here.  Otherwise, it's a fatal sin.  */
4206   if (now_seg == text_section)
4207     {
4208       if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1
4209           && (lowest_text_loc & (nbytes - 1)) != 0)
4210         {
4211           if (text_has_contents)
4212             as_bad (_("data item with alignment larger than location"));
4213           else if (want_unaligned)
4214             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
4215
4216           lowest_text_loc &= ~((bfd_vma) nbytes - 1);
4217           lowest_text_loc += (bfd_vma) nbytes;
4218         }
4219
4220       text_has_contents = 1;
4221     }
4222   else if (now_seg == data_section)
4223     {
4224       if (lowest_data_loc != (bfd_vma) -1
4225           && (lowest_data_loc & (nbytes - 1)) != 0)
4226         {
4227           if (data_has_contents)
4228             as_bad (_("data item with alignment larger than location"));
4229           else if (want_unaligned)
4230             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
4231
4232           lowest_data_loc &= ~((bfd_vma) nbytes - 1);
4233           lowest_data_loc += (bfd_vma) nbytes;
4234         }
4235
4236       data_has_contents = 1;
4237     }
4238
4239   /* Always align these unless asked not to (valid for the current pseudo).  */
4240   if (! want_unaligned)
4241     {
4242       last_alignment = nbytes == 2 ? 1 : (nbytes == 4 ? 2 : 3);
4243       frag_align (last_alignment, 0, 0);
4244       record_alignment (now_seg, last_alignment);
4245     }
4246
4247   /* For mmixal compatibility, a label for an instruction (and emitting
4248      pseudo) refers to the _aligned_ address.  So we have to emit the
4249      label here.  */
4250   if (current_fb_label >= 0)
4251     colon (fb_label_name (current_fb_label, 1));
4252   else if (pending_label != NULL)
4253     {
4254       colon (pending_label);
4255       pending_label = NULL;
4256     }
4257
4258   SKIP_WHITESPACE ();
4259
4260   if (is_end_of_line[(unsigned int) *input_line_pointer])
4261     {
4262       /* Default to zero if the expression was absent.  */
4263
4264       exp.X_op = O_constant;
4265       exp.X_add_number = 0;
4266       exp.X_unsigned = 0;
4267       exp.X_add_symbol = NULL;
4268       exp.X_op_symbol = NULL;
4269       emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
4270     }
4271   else
4272     do
4273       {
4274         unsigned int c;
4275
4276         switch (*input_line_pointer)
4277           {
4278             /* We support strings here too; each character takes up nbytes
4279                bytes.  */
4280           case '\"':
4281             ++input_line_pointer;
4282             while (is_a_char (c = next_char_of_string ()))
4283               {
4284                 exp.X_op = O_constant;
4285                 exp.X_add_number = c;
4286                 exp.X_unsigned = 1;
4287                 emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
4288               }
4289
4290             if (input_line_pointer[-1] != '\"')
4291               {
4292                 /* We will only get here in rare cases involving #NO_APP,
4293                    where the unterminated string is not recognized by the
4294                    preformatting pass.  */
4295                 as_bad (_("unterminated string"));
4296                 mmix_discard_rest_of_line ();
4297                 return;
4298               }
4299             break;
4300
4301           default:
4302             {
4303               expression (&exp);
4304               emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
4305               SKIP_WHITESPACE ();
4306             }
4307             break;
4308           }
4309       }
4310     while (*input_line_pointer++ == ',');
4311
4312   input_line_pointer--;         /* Put terminator back into stream.  */
4313
4314   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
4315
4316   /* We don't need to step up the counter for the current_fb_label here;
4317      that's handled by the caller.  */
4318 }
4319
4320 /* The md_do_align worker.  At present, we just record an alignment to
4321    nullify the automatic alignment we do for WYDE, TETRA and OCTA, as gcc
4322    does not use the unaligned macros when attribute packed is used.
4323    Arguably this is a GCC bug.  */
4324
4325 void
4326 mmix_md_do_align (int n, char *fill ATTRIBUTE_UNUSED,
4327                   int len ATTRIBUTE_UNUSED, int max ATTRIBUTE_UNUSED)
4328 {
4329   last_alignment = n;
4330   want_unaligned = n == 0;
4331 }