GAS: Fix MMIX err-fb-2.s regression caused by recent generic GAS changes.
[external/binutils.git] / gas / config / tc-mmix.c
1 /* tc-mmix.c -- Assembler for Don Knuth's MMIX.
2    Copyright (C) 2001-2014 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 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 mmix_exp_chars[] = "eE";
399
400 const char mmix_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_end ();
591           sregend = input_line_pointer;
592         }
593     }
594   else
595     {
596       expp_sreg = &exp[0];
597       expp_reg = &exp[1];
598
599       sregp = p;
600       c = get_symbol_end ();
601       sregend = p = input_line_pointer;
602       *p = c;
603
604       /* Skip whitespace */
605       while (*p == ' ' || *p == '\t')
606         p++;
607
608       if (*p == ',')
609         {
610           p++;
611
612           /* Skip whitespace */
613           while (*p == ' ' || *p == '\t')
614             p++;
615
616           input_line_pointer = p;
617           expression (expp_reg);
618         }
619       *sregend = 0;
620     }
621
622   regno = get_spec_regno (sregp);
623   *sregend = c;
624
625   /* Let the caller issue errors; we've made sure the operands are
626      invalid.  */
627   if (expp_reg->X_op != O_illegal
628       && expp_reg->X_op != O_absent
629       && regno != -1)
630     {
631       expp_sreg->X_op = O_register;
632       expp_sreg->X_add_number = regno + 256;
633     }
634
635   return 2;
636 }
637
638 /* Handle MMIX-specific option.  */
639
640 int
641 md_parse_option (int c, char *arg ATTRIBUTE_UNUSED)
642 {
643   switch (c)
644     {
645     case 'x':
646       warn_on_expansion = 0;
647       allocate_undefined_gregs_in_linker = 1;
648       break;
649
650     case OPTION_RELAX:
651       linkrelax = 1;
652       break;
653
654     case OPTION_NOEXPAND:
655       expand_op = 0;
656       break;
657
658     case OPTION_NOMERGEGREG:
659       merge_gregs = 0;
660       break;
661
662     case OPTION_NOSYMS:
663       predefined_syms = 0;
664       equated_spec_regs = 0;
665       break;
666
667     case OPTION_GNU_SYNTAX:
668       mmix_gnu_syntax = 1;
669       label_without_colon_this_line = 0;
670       break;
671
672     case OPTION_GLOBALIZE_SYMBOLS:
673       mmix_globalize_symbols = 1;
674       break;
675
676     case OPTION_FIXED_SPEC_REGS:
677       equated_spec_regs = 0;
678       break;
679
680     case OPTION_LINKER_ALLOCATED_GREGS:
681       allocate_undefined_gregs_in_linker = 1;
682       break;
683
684     case OPTION_NOPUSHJSTUBS:
685       pushj_stubs = 0;
686       break;
687
688     default:
689       return 0;
690     }
691
692   return 1;
693 }
694
695 /* Display MMIX-specific help text.  */
696
697 void
698 md_show_usage (FILE * stream)
699 {
700   fprintf (stream, _(" MMIX-specific command line options:\n"));
701   fprintf (stream, _("\
702   -fixed-special-register-names\n\
703                           Allow only the original special register names.\n"));
704   fprintf (stream, _("\
705   -globalize-symbols      Make all symbols global.\n"));
706   fprintf (stream, _("\
707   -gnu-syntax             Turn off mmixal syntax compatibility.\n"));
708   fprintf (stream, _("\
709   -relax                  Create linker relaxable code.\n"));
710   fprintf (stream, _("\
711   -no-predefined-syms     Do not provide mmixal built-in constants.\n\
712                           Implies -fixed-special-register-names.\n"));
713   fprintf (stream, _("\
714   -no-expand              Do not expand GETA, branches, PUSHJ or JUMP\n\
715                           into multiple instructions.\n"));
716   fprintf (stream, _("\
717   -no-merge-gregs         Do not merge GREG definitions with nearby values.\n"));
718   fprintf (stream, _("\
719   -linker-allocated-gregs If there's no suitable GREG definition for the\
720                           operands of an instruction, let the linker resolve.\n"));
721   fprintf (stream, _("\
722   -x                      Do not warn when an operand to GETA, a branch,\n\
723                           PUSHJ or JUMP is not known to be within range.\n\
724                           The linker will catch any errors.  Implies\n\
725                           -linker-allocated-gregs."));
726 }
727
728 /* Step to end of line, but don't step over the end of the line.  */
729
730 static void
731 mmix_discard_rest_of_line (void)
732 {
733   while (*input_line_pointer
734          && (! is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer]
735              || TC_EOL_IN_INSN (input_line_pointer)))
736     input_line_pointer++;
737 }
738
739 /* Act as demand_empty_rest_of_line if we're in strict GNU syntax mode,
740    otherwise just ignore the rest of the line (and skip the end-of-line
741    delimiter).  */
742
743 static void
744 mmix_handle_rest_of_empty_line (void)
745 {
746   if (mmix_gnu_syntax)
747     demand_empty_rest_of_line ();
748   else
749     {
750       mmix_discard_rest_of_line ();
751       input_line_pointer++;
752     }
753 }
754
755 /* Initialize GAS MMIX specifics.  */
756
757 void
758 mmix_md_begin (void)
759 {
760   int i;
761   const struct mmix_opcode *opcode;
762
763   /* We assume nobody will use this, so don't allocate any room.  */
764   obstack_begin (&mmix_sym_obstack, 0);
765
766   /* This will break the day the "lex" thingy changes.  For now, it's the
767      only way to make ':' part of a name, and a name beginner.  */
768   lex_type[':'] = (LEX_NAME | LEX_BEGIN_NAME);
769
770   mmix_opcode_hash = hash_new ();
771
772   real_reg_section
773     = bfd_make_section_old_way (stdoutput, MMIX_REG_SECTION_NAME);
774
775   for (opcode = mmix_opcodes; opcode->name; opcode++)
776     hash_insert (mmix_opcode_hash, opcode->name, (char *) opcode);
777
778   /* We always insert the ordinary registers 0..255 as registers.  */
779   for (i = 0; i < 256; i++)
780     {
781       char buf[5];
782
783       /* Alternatively, we could diddle with '$' and the following number,
784          but keeping the registers as symbols helps keep parsing simple.  */
785       sprintf (buf, "$%d", i);
786       symbol_table_insert (symbol_new (buf, reg_section, i,
787                                        &zero_address_frag));
788     }
789
790   /* Insert mmixal built-in names if allowed.  */
791   if (predefined_syms)
792     {
793       for (i = 0; mmix_spec_regs[i].name != NULL; i++)
794         symbol_table_insert (symbol_new (mmix_spec_regs[i].name,
795                                          reg_section,
796                                          mmix_spec_regs[i].number + 256,
797                                          &zero_address_frag));
798
799       /* FIXME: Perhaps these should be recognized as specials; as field
800          names for those instructions.  */
801       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_CURRENT", reg_section, 512,
802                                        &zero_address_frag));
803       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_OFF", reg_section, 512 + 1,
804                                        &zero_address_frag));
805       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_UP", reg_section, 512 + 2,
806                                        &zero_address_frag));
807       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_DOWN", reg_section, 512 + 3,
808                                        &zero_address_frag));
809       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_NEAR", reg_section, 512 + 4,
810                                        &zero_address_frag));
811     }
812 }
813
814 /* Assemble one insn in STR.  */
815
816 void
817 md_assemble (char *str)
818 {
819   char *operands = str;
820   char modified_char = 0;
821   struct mmix_opcode *instruction;
822   fragS *opc_fragP = NULL;
823   int max_operands = 3;
824
825   /* Note that the struct frag member fr_literal in frags.h is char[], so
826      I have to make this a plain char *.  */
827   /* unsigned */ char *opcodep = NULL;
828
829   expressionS exp[4];
830   int n_operands = 0;
831
832   /* Move to end of opcode.  */
833   for (operands = str;
834        is_part_of_name (*operands);
835        ++operands)
836     ;
837
838   if (ISSPACE (*operands))
839     {
840       modified_char = *operands;
841       *operands++ = '\0';
842     }
843
844   instruction = (struct mmix_opcode *) hash_find (mmix_opcode_hash, str);
845   if (instruction == NULL)
846     {
847       as_bad (_("unknown opcode: `%s'"), str);
848
849       /* Avoid "unhandled label" errors.  */
850       pending_label = NULL;
851       return;
852     }
853
854   /* Put back the character after the opcode.  */
855   if (modified_char != 0)
856     operands[-1] = modified_char;
857
858   input_line_pointer = operands;
859
860   /* Is this a mmixal pseudodirective?  */
861   if (instruction->type == mmix_type_pseudo)
862     {
863       /* For mmixal compatibility, a label for an instruction (and
864          emitting pseudo) refers to the _aligned_ address.  We emit the
865          label here for the pseudos that don't handle it themselves.  When
866          having an fb-label, emit it here, and increment the counter after
867          the pseudo.  */
868       switch (instruction->operands)
869         {
870         case mmix_operands_loc:
871         case mmix_operands_byte:
872         case mmix_operands_prefix:
873         case mmix_operands_local:
874         case mmix_operands_bspec:
875         case mmix_operands_espec:
876           if (current_fb_label >= 0)
877             colon (fb_label_name (current_fb_label, 1));
878           else if (pending_label != NULL)
879             {
880               colon (pending_label);
881               pending_label = NULL;
882             }
883           break;
884
885         default:
886           break;
887         }
888
889       /* Some of the pseudos emit contents, others don't.  Set a
890          contents-emitted flag when we emit something into .text   */
891       switch (instruction->operands)
892         {
893         case mmix_operands_loc:
894           /* LOC */
895           s_loc (0);
896           break;
897
898         case mmix_operands_byte:
899           /* BYTE */
900           mmix_byte ();
901           break;
902
903         case mmix_operands_wyde:
904           /* WYDE */
905           mmix_cons (2);
906           break;
907
908         case mmix_operands_tetra:
909           /* TETRA */
910           mmix_cons (4);
911           break;
912
913         case mmix_operands_octa:
914           /* OCTA */
915           mmix_cons (8);
916           break;
917
918         case mmix_operands_prefix:
919           /* PREFIX */
920           s_prefix (0);
921           break;
922
923         case mmix_operands_local:
924           /* LOCAL */
925           mmix_s_local (0);
926           break;
927
928         case mmix_operands_bspec:
929           /* BSPEC */
930           s_bspec (0);
931           break;
932
933         case mmix_operands_espec:
934           /* ESPEC */
935           s_espec (0);
936           break;
937
938         default:
939           BAD_CASE (instruction->operands);
940         }
941
942       /* These are all working like the pseudo functions in read.c:s_...,
943          in that they step over the end-of-line marker at the end of the
944          line.  We don't want that here.  */
945       input_line_pointer--;
946
947       /* Step up the fb-label counter if there was a definition on this
948          line.  */
949       if (current_fb_label >= 0)
950         {
951           fb_label_instance_inc (current_fb_label);
952           current_fb_label = -1;
953         }
954
955       /* Reset any don't-align-next-datum request, unless this was a LOC
956          directive.  */
957       if (instruction->operands != mmix_operands_loc)
958         want_unaligned = 0;
959
960       return;
961     }
962
963   /* Not a pseudo; we *will* emit contents.  */
964   if (now_seg == data_section)
965     {
966       if (lowest_data_loc != (bfd_vma) -1 && (lowest_data_loc & 3) != 0)
967         {
968           if (data_has_contents)
969             as_bad (_("specified location wasn't TETRA-aligned"));
970           else if (want_unaligned)
971             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
972
973           lowest_data_loc &= ~(bfd_vma) 3;
974           lowest_data_loc += 4;
975         }
976
977       data_has_contents = 1;
978     }
979   else if (now_seg == text_section)
980     {
981       if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1 && (lowest_text_loc & 3) != 0)
982         {
983           if (text_has_contents)
984             as_bad (_("specified location wasn't TETRA-aligned"));
985           else if (want_unaligned)
986             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
987
988           lowest_text_loc &= ~(bfd_vma) 3;
989           lowest_text_loc += 4;
990         }
991
992       text_has_contents = 1;
993     }
994
995   /* After a sequence of BYTEs or WYDEs, we need to get to instruction
996      alignment.  For other pseudos, a ".p2align 2" is supposed to be
997      inserted by the user.  */
998   if (last_alignment < 2 && ! want_unaligned)
999     {
1000       frag_align (2, 0, 0);
1001       record_alignment (now_seg, 2);
1002       last_alignment = 2;
1003     }
1004   else
1005     /* Reset any don't-align-next-datum request.  */
1006     want_unaligned = 0;
1007
1008   /* For mmixal compatibility, a label for an instruction (and emitting
1009      pseudo) refers to the _aligned_ address.  So we have to emit the
1010      label here.  */
1011   if (pending_label != NULL)
1012     {
1013       colon (pending_label);
1014       pending_label = NULL;
1015     }
1016
1017   /* We assume that mmix_opcodes keeps having unique mnemonics for each
1018      opcode, so we don't have to iterate over more than one opcode; if the
1019      syntax does not match, then there's a syntax error.  */
1020
1021   /* Operands have little or no context and are all comma-separated; it is
1022      easier to parse each expression first.   */
1023   switch (instruction->operands)
1024     {
1025     case mmix_operands_reg_yz:
1026     case mmix_operands_pop:
1027     case mmix_operands_regaddr:
1028     case mmix_operands_pushj:
1029     case mmix_operands_get:
1030     case mmix_operands_put:
1031     case mmix_operands_set:
1032     case mmix_operands_save:
1033     case mmix_operands_unsave:
1034       max_operands = 2;
1035       break;
1036
1037     case mmix_operands_sync:
1038     case mmix_operands_jmp:
1039     case mmix_operands_resume:
1040       max_operands = 1;
1041       break;
1042
1043       /* The original 3 is fine for the rest.  */
1044     default:
1045       break;
1046     }
1047
1048   /* If this is GET or PUT, and we don't do allow those names to be
1049      equated, we need to parse the names ourselves, so we don't pick up a
1050      user label instead of the special register.  */
1051   if (! equated_spec_regs
1052       && (instruction->operands == mmix_operands_get
1053           || instruction->operands == mmix_operands_put))
1054     n_operands = get_putget_operands (instruction, operands, exp);
1055   else
1056     n_operands = get_operands (max_operands, operands, exp);
1057
1058   /* If there's a fb-label on the current line, set that label.  This must
1059      be done *after* evaluating expressions of operands, since neither a
1060      "1B" nor a "1F" refers to "1H" on the same line.  */
1061   if (current_fb_label >= 0)
1062     {
1063       fb_label_instance_inc (current_fb_label);
1064       colon (fb_label_name (current_fb_label, 0));
1065       current_fb_label = -1;
1066     }
1067
1068   /* We also assume that the length of the instruction is at least 4, the
1069      size of an unexpanded instruction.  We need a self-contained frag
1070      since we want the relocation to point to the instruction, not the
1071      variant part.  */
1072
1073   opcodep = frag_more (4);
1074   mmix_opcode_frag = opc_fragP = frag_now;
1075   frag_now->fr_opcode = opcodep;
1076
1077   /* Mark start of insn for DWARF2 debug features.  */
1078   if (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_elf_flavour)
1079     dwarf2_emit_insn (4);
1080
1081   md_number_to_chars (opcodep, instruction->match, 4);
1082
1083   switch (instruction->operands)
1084     {
1085     case mmix_operands_jmp:
1086       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1087         /* Zeros are in place - nothing needs to be done when we have no
1088            operands.  */
1089         break;
1090
1091       /* Add a frag for a JMP relaxation; we need room for max four
1092          extra instructions.  We don't do any work around here to check if
1093          we can determine the offset right away.  */
1094       if (n_operands != 1 || exp[0].X_op == O_register)
1095         {
1096           as_bad (_("invalid operand to opcode %s: `%s'"),
1097                   instruction->name, operands);
1098           return;
1099         }
1100
1101       if (expand_op)
1102         frag_var (rs_machine_dependent, 4 * 4, 0,
1103                   ENCODE_RELAX (STATE_JMP, STATE_UNDF),
1104                   exp[0].X_add_symbol,
1105                   exp[0].X_add_number,
1106                   opcodep);
1107       else
1108         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
1109                      exp + 0, 1, BFD_RELOC_MMIX_ADDR27);
1110       break;
1111
1112     case mmix_operands_pushj:
1113       /* We take care of PUSHJ in full here.  */
1114       if (n_operands != 2
1115           || ((exp[0].X_op == O_constant || exp[0].X_op == O_register)
1116               && (exp[0].X_add_number > 255 || exp[0].X_add_number < 0)))
1117         {
1118           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1119                   instruction->name, operands);
1120           return;
1121         }
1122
1123       if (exp[0].X_op == O_register || exp[0].X_op == O_constant)
1124         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1125       else
1126         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1127                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1128
1129       if (expand_op)
1130         frag_var (rs_machine_dependent, PUSHJ_MAX_LEN - 4, 0,
1131                   ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_UNDF),
1132                   exp[1].X_add_symbol,
1133                   exp[1].X_add_number,
1134                   opcodep);
1135       else
1136         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
1137                      exp + 1, 1, BFD_RELOC_MMIX_ADDR19);
1138       break;
1139
1140     case mmix_operands_regaddr:
1141       /* GETA/branch: Add a frag for relaxation.  We don't do any work
1142          around here to check if we can determine the offset right away.  */
1143       if (n_operands != 2 || exp[1].X_op == O_register)
1144         {
1145           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1146                   instruction->name, operands);
1147           return;
1148         }
1149
1150       if (! expand_op)
1151         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
1152                      exp + 1, 1, BFD_RELOC_MMIX_ADDR19);
1153       else if (instruction->type == mmix_type_condbranch)
1154         frag_var (rs_machine_dependent, BCC_MAX_LEN - 4, 0,
1155                   ENCODE_RELAX (STATE_BCC, STATE_UNDF),
1156                   exp[1].X_add_symbol,
1157                   exp[1].X_add_number,
1158                   opcodep);
1159       else
1160         frag_var (rs_machine_dependent, GETA_MAX_LEN - 4, 0,
1161                   ENCODE_RELAX (STATE_GETA, STATE_UNDF),
1162                   exp[1].X_add_symbol,
1163                   exp[1].X_add_number,
1164                   opcodep);
1165       break;
1166
1167     default:
1168       break;
1169     }
1170
1171   switch (instruction->operands)
1172     {
1173     case mmix_operands_regs:
1174       /* We check the number of operands here, since we're in a
1175          FALLTHROUGH sequence in the next switch.  */
1176       if (n_operands != 3 || exp[2].X_op == O_constant)
1177         {
1178           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1179                   instruction->name, operands);
1180           return;
1181         }
1182       /* FALLTHROUGH.  */
1183     case mmix_operands_regs_z:
1184       if (n_operands != 3)
1185         {
1186           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1187                   instruction->name, operands);
1188           return;
1189         }
1190       /* FALLTHROUGH.  */
1191     case mmix_operands_reg_yz:
1192     case mmix_operands_roundregs_z:
1193     case mmix_operands_roundregs:
1194     case mmix_operands_regs_z_opt:
1195     case mmix_operands_neg:
1196     case mmix_operands_regaddr:
1197     case mmix_operands_get:
1198     case mmix_operands_set:
1199     case mmix_operands_save:
1200       if (n_operands < 1
1201           || (exp[0].X_op == O_register && exp[0].X_add_number > 255))
1202         {
1203           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1204                   instruction->name, operands);
1205           return;
1206         }
1207
1208       if (exp[0].X_op == O_register)
1209         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1210       else
1211         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1212                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1213       break;
1214
1215     default:
1216       ;
1217     }
1218
1219   /* A corresponding once-over for those who take an 8-bit constant as
1220      their first operand.  */
1221   switch (instruction->operands)
1222     {
1223     case mmix_operands_pushgo:
1224       /* PUSHGO: X is a constant, but can be expressed as a register.
1225          We handle X here and use the common machinery of T,X,3,$ for
1226          the rest of the operands.  */
1227       if (n_operands < 2
1228           || ((exp[0].X_op == O_constant || exp[0].X_op == O_register)
1229               && (exp[0].X_add_number > 255 || exp[0].X_add_number < 0)))
1230         {
1231           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1232                   instruction->name, operands);
1233           return;
1234         }
1235       else if (exp[0].X_op == O_constant || exp[0].X_op == O_register)
1236         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1237       else
1238         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1239                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1240       break;
1241
1242     case mmix_operands_pop:
1243       if ((n_operands == 0 || n_operands == 1) && ! mmix_gnu_syntax)
1244         break;
1245       /* FALLTHROUGH.  */
1246     case mmix_operands_x_regs_z:
1247       if (n_operands < 1
1248           || (exp[0].X_op == O_constant
1249               && (exp[0].X_add_number > 255
1250                   || exp[0].X_add_number < 0)))
1251         {
1252           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1253                   instruction->name, operands);
1254           return;
1255         }
1256
1257       if (exp[0].X_op == O_constant)
1258         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1259       else
1260         /* FIXME: This doesn't bring us unsignedness checking.  */
1261         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1262                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_8);
1263     default:
1264       ;
1265     }
1266
1267   /* Handle the rest.  */
1268   switch (instruction->operands)
1269     {
1270     case mmix_operands_set:
1271       /* SET: Either two registers, "$X,$Y", with Z field as zero, or
1272          "$X,YZ", meaning change the opcode to SETL.  */
1273       if (n_operands != 2
1274           || (exp[1].X_op == O_constant
1275               && (exp[1].X_add_number > 0xffff || exp[1].X_add_number < 0)))
1276         {
1277           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1278                   instruction->name, operands);
1279           return;
1280         }
1281
1282       if (exp[1].X_op == O_constant)
1283         {
1284           /* There's an ambiguity with "SET $0,Y" when Y isn't defined
1285              yet.  To keep things simple, we assume that Y is then a
1286              register, and only change the opcode if Y is defined at this
1287              point.
1288
1289              There's no compatibility problem with mmixal, since it emits
1290              errors if the field is not defined at this point.  */
1291           md_number_to_chars (opcodep, SETL_INSN_BYTE, 1);
1292
1293           opcodep[2] = (exp[1].X_add_number >> 8) & 255;
1294           opcodep[3] = exp[1].X_add_number & 255;
1295           break;
1296         }
1297       /* FALLTHROUGH.  */
1298     case mmix_operands_x_regs_z:
1299       /* SYNCD: "X,$Y,$Z|Z".  */
1300       /* FALLTHROUGH.  */
1301     case mmix_operands_regs:
1302       /* Three registers, $X,$Y,$Z.  */
1303       /* FALLTHROUGH.  */
1304     case mmix_operands_regs_z:
1305       /* Operands "$X,$Y,$Z|Z", number of arguments checked above.  */
1306       /* FALLTHROUGH.  */
1307     case mmix_operands_pushgo:
1308       /* Operands "$X|X,$Y,$Z|Z", optional Z.  */
1309       /* FALLTHROUGH.  */
1310     case mmix_operands_regs_z_opt:
1311       /* Operands "$X,$Y,$Z|Z", with $Z|Z being optional, default 0.  Any
1312          operands not completely decided yet are postponed to later in
1313          assembly (but not until link-time yet).  */
1314
1315       if ((n_operands != 2 && n_operands != 3)
1316           || (exp[1].X_op == O_register && exp[1].X_add_number > 255)
1317           || (n_operands == 3
1318               && ((exp[2].X_op == O_register
1319                    && exp[2].X_add_number > 255
1320                    && mmix_gnu_syntax)
1321                   || (exp[2].X_op == O_constant
1322                       && (exp[2].X_add_number > 255
1323                           || exp[2].X_add_number < 0)))))
1324         {
1325           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1326                   instruction->name, operands);
1327           return;
1328         }
1329
1330       if (n_operands == 2)
1331         {
1332           symbolS *sym;
1333
1334           /* The last operand is immediate whenever we see just two
1335              operands.  */
1336           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1337
1338           /* Now, we could either have an implied "0" as the Z operand, or
1339              it could be the constant of a "base address plus offset".  It
1340              depends on whether it is allowed; only memory operations, as
1341              signified by instruction->type and "T" and "X" operand types,
1342              and it depends on whether we find a register in the second
1343              operand, exp[1].  */
1344           if (exp[1].X_op == O_register && exp[1].X_add_number <= 255)
1345             {
1346               /* A zero then; all done.  */
1347               opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1348               break;
1349             }
1350
1351           /* Not known as a register.  Is base address plus offset
1352              allowed, or can we assume that it is a register anyway?  */
1353           if ((instruction->operands != mmix_operands_regs_z_opt
1354                && instruction->operands != mmix_operands_x_regs_z
1355                && instruction->operands != mmix_operands_pushgo)
1356               || (instruction->type != mmix_type_memaccess_octa
1357                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_tetra
1358                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_wyde
1359                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_byte
1360                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_block
1361                   && instruction->type != mmix_type_jsr
1362                   && instruction->type != mmix_type_branch))
1363             {
1364               fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1365                            1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1366               break;
1367             }
1368
1369           /* To avoid getting a NULL add_symbol for constants and then
1370              catching a SEGV in write_relocs since it doesn't handle
1371              constants well for relocs other than PC-relative, we need to
1372              pass expressions as symbols and use fix_new, not fix_new_exp.  */
1373           sym = make_expr_symbol (exp + 1);
1374
1375           /* Mark the symbol as being OK for a reloc.  */
1376           symbol_get_bfdsym (sym)->flags |= BSF_KEEP;
1377
1378           /* Now we know it can be a "base address plus offset".  Add
1379              proper fixup types so we can handle this later, when we've
1380              parsed everything.  */
1381           fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1382                    8, sym, 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET);
1383           break;
1384         }
1385
1386       if (exp[1].X_op == O_register)
1387         opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1388       else
1389         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1390                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1391
1392       /* In mmixal compatibility mode, we allow special registers as
1393          constants for the Z operand.  They have 256 added to their
1394          register numbers, so the right thing will happen if we just treat
1395          those as constants.  */
1396       if (exp[2].X_op == O_register && exp[2].X_add_number <= 255)
1397         opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1398       else if (exp[2].X_op == O_constant
1399                || (exp[2].X_op == O_register && exp[2].X_add_number > 255))
1400         {
1401           opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1402           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1403         }
1404       else
1405         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1406                      1, exp + 2, 0,
1407                      (instruction->operands == mmix_operands_set
1408                       || instruction->operands == mmix_operands_regs)
1409                      ? BFD_RELOC_MMIX_REG : BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1410       break;
1411
1412     case mmix_operands_pop:
1413       /* POP, one eight and one 16-bit operand.  */
1414       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1415         break;
1416       if (n_operands == 1 && ! mmix_gnu_syntax)
1417         goto a_single_24_bit_number_operand;
1418       /* FALLTHROUGH.  */
1419     case mmix_operands_reg_yz:
1420       /* A register and a 16-bit unsigned number.  */
1421       if (n_operands != 2
1422           || exp[1].X_op == O_register
1423           || (exp[1].X_op == O_constant
1424               && (exp[1].X_add_number > 0xffff || exp[1].X_add_number < 0)))
1425         {
1426           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1427                   instruction->name, operands);
1428           return;
1429         }
1430
1431       if (exp[1].X_op == O_constant)
1432         {
1433           opcodep[2] = (exp[1].X_add_number >> 8) & 255;
1434           opcodep[3] = exp[1].X_add_number & 255;
1435         }
1436       else
1437         /* FIXME: This doesn't bring us unsignedness checking.  */
1438         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1439                      2, exp + 1, 0, BFD_RELOC_16);
1440       break;
1441
1442     case mmix_operands_jmp:
1443       /* A JMP.  Everything is already done.  */
1444       break;
1445
1446     case mmix_operands_roundregs:
1447       /* Two registers with optional rounding mode or constant in between.  */
1448       if ((n_operands == 3 && exp[2].X_op == O_constant)
1449           || (n_operands == 2 && exp[1].X_op == O_constant))
1450         {
1451           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1452                   instruction->name, operands);
1453           return;
1454         }
1455       /* FALLTHROUGH.  */
1456     case mmix_operands_roundregs_z:
1457       /* Like FLOT, "$X,ROUND_MODE,$Z|Z", but the rounding mode is
1458          optional and can be the corresponding constant.  */
1459       {
1460         /* Which exp index holds the second operand (not the rounding
1461            mode).  */
1462         int op2no = n_operands - 1;
1463
1464         if ((n_operands != 2 && n_operands != 3)
1465             || ((exp[op2no].X_op == O_register
1466                  && exp[op2no].X_add_number > 255)
1467                 || (exp[op2no].X_op == O_constant
1468                     && (exp[op2no].X_add_number > 255
1469                         || exp[op2no].X_add_number < 0)))
1470             || (n_operands == 3
1471                 /* We don't allow for the rounding mode to be deferred; it
1472                    must be determined in the "first pass".  It cannot be a
1473                    symbol equated to a rounding mode, but defined after
1474                    the first use.  */
1475                 && ((exp[1].X_op == O_register
1476                      && exp[1].X_add_number < 512)
1477                     || (exp[1].X_op == O_constant
1478                         && exp[1].X_add_number < 0
1479                         && exp[1].X_add_number > 4)
1480                     || (exp[1].X_op != O_register
1481                         && exp[1].X_op != O_constant))))
1482           {
1483             as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1484                     instruction->name, operands);
1485             return;
1486           }
1487
1488         /* Add rounding mode if present.  */
1489         if (n_operands == 3)
1490           opcodep[2] = exp[1].X_add_number & 255;
1491
1492         if (exp[op2no].X_op == O_register)
1493           opcodep[3] = exp[op2no].X_add_number;
1494         else if (exp[op2no].X_op == O_constant)
1495           {
1496             opcodep[3] = exp[op2no].X_add_number;
1497             opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1498           }
1499         else
1500           fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1501                        1, exp + op2no, 0,
1502                        instruction->operands == mmix_operands_roundregs
1503                        ? BFD_RELOC_MMIX_REG
1504                        : BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1505         break;
1506       }
1507
1508     case mmix_operands_sync:
1509     a_single_24_bit_number_operand:
1510       if (n_operands != 1
1511           || exp[0].X_op == O_register
1512           || (exp[0].X_op == O_constant
1513               && (exp[0].X_add_number > 0xffffff || exp[0].X_add_number < 0)))
1514         {
1515           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1516                   instruction->name, operands);
1517           return;
1518         }
1519
1520       if (exp[0].X_op == O_constant)
1521         {
1522           opcodep[1] = (exp[0].X_add_number >> 16) & 255;
1523           opcodep[2] = (exp[0].X_add_number >> 8) & 255;
1524           opcodep[3] = exp[0].X_add_number & 255;
1525         }
1526       else
1527         /* FIXME: This doesn't bring us unsignedness checking.  */
1528         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1529                      3, exp + 0, 0, BFD_RELOC_24);
1530       break;
1531
1532     case mmix_operands_neg:
1533       /* Operands "$X,Y,$Z|Z"; NEG or NEGU.  Y is optional, 0 is default.  */
1534
1535       if ((n_operands != 3 && n_operands != 2)
1536           || (n_operands == 3 && exp[1].X_op == O_register)
1537           || ((exp[1].X_op == O_constant || exp[1].X_op == O_register)
1538               && (exp[1].X_add_number > 255 || exp[1].X_add_number < 0))
1539           || (n_operands == 3
1540               && ((exp[2].X_op == O_register && exp[2].X_add_number > 255)
1541                   || (exp[2].X_op == O_constant
1542                       && (exp[2].X_add_number > 255
1543                           || exp[2].X_add_number < 0)))))
1544         {
1545           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1546                   instruction->name, operands);
1547           return;
1548         }
1549
1550       if (n_operands == 2)
1551         {
1552           if (exp[1].X_op == O_register)
1553             opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1554           else if (exp[1].X_op == O_constant)
1555             {
1556               opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1557               opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1558             }
1559           else
1560             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1561                          1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1562           break;
1563         }
1564
1565       if (exp[1].X_op == O_constant)
1566         opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1567       else
1568         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1569                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_8);
1570
1571       if (exp[2].X_op == O_register)
1572         opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1573       else if (exp[2].X_op == O_constant)
1574         {
1575           opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1576           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1577         }
1578       else
1579         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1580                      1, exp + 2, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1581       break;
1582
1583     case mmix_operands_regaddr:
1584       /* A GETA/branch-type.  */
1585       break;
1586
1587     case mmix_operands_get:
1588       /* "$X,spec_reg"; GET.
1589          Like with rounding modes, we demand that the special register or
1590          symbol is already defined when we get here at the point of use.  */
1591       if (n_operands != 2
1592           || (exp[1].X_op == O_register
1593               && (exp[1].X_add_number < 256 || exp[1].X_add_number >= 512))
1594           || (exp[1].X_op == O_constant
1595               && (exp[1].X_add_number < 0 || exp[1].X_add_number > 256))
1596           || (exp[1].X_op != O_constant && exp[1].X_op != O_register))
1597         {
1598           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1599                   instruction->name, operands);
1600           return;
1601         }
1602
1603       opcodep[3] = exp[1].X_add_number - 256;
1604       break;
1605
1606     case mmix_operands_put:
1607       /* "spec_reg,$Z|Z"; PUT.  */
1608       if (n_operands != 2
1609           || (exp[0].X_op == O_register
1610               && (exp[0].X_add_number < 256 || exp[0].X_add_number >= 512))
1611           || (exp[0].X_op == O_constant
1612               && (exp[0].X_add_number < 0 || exp[0].X_add_number > 256))
1613           || (exp[0].X_op != O_constant && exp[0].X_op != O_register))
1614         {
1615           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1616                   instruction->name, operands);
1617           return;
1618         }
1619
1620       opcodep[1] = exp[0].X_add_number - 256;
1621
1622       /* Note that the Y field is zero.  */
1623
1624       if (exp[1].X_op == O_register)
1625         opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1626       else if (exp[1].X_op == O_constant)
1627         {
1628           opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1629           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1630         }
1631       else
1632         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1633                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1634       break;
1635
1636     case mmix_operands_save:
1637       /* "$X,0"; SAVE.  */
1638       if (n_operands != 2
1639           || exp[1].X_op != O_constant
1640           || exp[1].X_add_number != 0)
1641         {
1642           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1643                   instruction->name, operands);
1644           return;
1645         }
1646       break;
1647
1648     case mmix_operands_unsave:
1649       if (n_operands < 2 && ! mmix_gnu_syntax)
1650         {
1651           if (n_operands == 1)
1652             {
1653               if (exp[0].X_op == O_register)
1654                 opcodep[3] = exp[0].X_add_number;
1655               else
1656                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1657                              1, exp, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1658             }
1659           break;
1660         }
1661
1662       /* "0,$Z"; UNSAVE.  */
1663       if (n_operands != 2
1664           || exp[0].X_op != O_constant
1665           || exp[0].X_add_number != 0
1666           || exp[1].X_op == O_constant
1667           || (exp[1].X_op == O_register
1668               && exp[1].X_add_number > 255))
1669         {
1670           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1671                   instruction->name, operands);
1672           return;
1673         }
1674
1675       if (exp[1].X_op == O_register)
1676         opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1677       else
1678         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1679                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1680       break;
1681
1682     case mmix_operands_xyz_opt:
1683       /* SWYM, TRIP, TRAP: zero, one, two or three operands.  It's
1684          unspecified whether operands are registers or constants, but
1685          when we find register syntax, we require operands to be literal and
1686          within 0..255.  */
1687       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1688         /* Zeros are in place - nothing needs to be done for zero
1689            operands.  We don't allow this in GNU syntax mode, because it
1690            was believed that the risk of missing to supply an operand is
1691            higher than the benefit of not having to specify a zero.  */
1692         ;
1693       else if (n_operands == 1 && exp[0].X_op != O_register)
1694         {
1695           if (exp[0].X_op == O_constant)
1696             {
1697               if (exp[0].X_add_number > 255*256*256
1698                   || exp[0].X_add_number < 0)
1699                 {
1700                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1701                           instruction->name, operands);
1702                   return;
1703                 }
1704               else
1705                 {
1706                   opcodep[1] = (exp[0].X_add_number >> 16) & 255;
1707                   opcodep[2] = (exp[0].X_add_number >> 8) & 255;
1708                   opcodep[3] = exp[0].X_add_number & 255;
1709                 }
1710             }
1711           else
1712             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1713                          3, exp, 0, BFD_RELOC_24);
1714         }
1715       else if (n_operands == 2
1716                && exp[0].X_op != O_register
1717                && exp[1].X_op != O_register)
1718         {
1719           /* Two operands.  */
1720
1721           if (exp[0].X_op == O_constant)
1722             {
1723               if (exp[0].X_add_number > 255
1724                   || exp[0].X_add_number < 0)
1725                 {
1726                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1727                           instruction->name, operands);
1728                   return;
1729                 }
1730               else
1731                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number & 255;
1732             }
1733           else
1734             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1735                          1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1736
1737           if (exp[1].X_op == O_constant)
1738             {
1739               if (exp[1].X_add_number > 255*256
1740                   || exp[1].X_add_number < 0)
1741                 {
1742                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1743                           instruction->name, operands);
1744                   return;
1745                 }
1746               else
1747                 {
1748                   opcodep[2] = (exp[1].X_add_number >> 8) & 255;
1749                   opcodep[3] = exp[1].X_add_number & 255;
1750                 }
1751             }
1752           else
1753             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1754                          2, exp + 1, 0, BFD_RELOC_16);
1755         }
1756       else if (n_operands == 3
1757                && exp[0].X_op != O_register
1758                && exp[1].X_op != O_register
1759                && exp[2].X_op != O_register)
1760         {
1761           /* Three operands.  */
1762
1763           if (exp[0].X_op == O_constant)
1764             {
1765               if (exp[0].X_add_number > 255
1766                   || exp[0].X_add_number < 0)
1767                 {
1768                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1769                           instruction->name, operands);
1770                   return;
1771                 }
1772               else
1773                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number & 255;
1774             }
1775           else
1776             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1777                          1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1778
1779           if (exp[1].X_op == O_constant)
1780             {
1781               if (exp[1].X_add_number > 255
1782                   || exp[1].X_add_number < 0)
1783                 {
1784                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1785                           instruction->name, operands);
1786                   return;
1787                 }
1788               else
1789                 opcodep[2] = exp[1].X_add_number & 255;
1790             }
1791           else
1792             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1793                          1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_8);
1794
1795           if (exp[2].X_op == O_constant)
1796             {
1797               if (exp[2].X_add_number > 255
1798                   || exp[2].X_add_number < 0)
1799                 {
1800                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1801                           instruction->name, operands);
1802                   return;
1803                 }
1804               else
1805                 opcodep[3] = exp[2].X_add_number & 255;
1806             }
1807           else
1808             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1809                          1, exp + 2, 0, BFD_RELOC_8);
1810         }
1811       else
1812         {
1813           /* We can't get here for other cases.  */
1814           gas_assert (n_operands <= 3);
1815
1816           /* The meaning of operands to TRIP and TRAP is not defined (and
1817              SWYM operands aren't enforced in mmixal, so let's avoid
1818              that).  We add combinations not handled above here as we find
1819              them and as they're reported.  */
1820           if (n_operands == 3)
1821             {
1822               /* Don't require non-register operands.  Always generate
1823                  fixups, so we don't have to copy lots of code and create
1824                  maintenance problems.  TRIP is supposed to be a rare
1825                  instruction, so the overhead should not matter.  We
1826                  aren't allowed to fix_new_exp for an expression which is
1827                  an O_register at this point, however.
1828
1829                  Don't use BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE as that modifies
1830                  the insn for a register in the Z field and we want
1831                  consistency.  */
1832               if (exp[0].X_op == O_register)
1833                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1834               else
1835                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1836                              1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1837               if (exp[1].X_op == O_register)
1838                 opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1839               else
1840                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1841                              1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_8);
1842               if (exp[2].X_op == O_register)
1843                 opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1844               else
1845                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1846                              1, exp + 2, 0, BFD_RELOC_8);
1847             }
1848           else if (n_operands == 2)
1849             {
1850               if (exp[0].X_op == O_register)
1851                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1852               else
1853                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1854                              1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1855               if (exp[1].X_op == O_register)
1856                 opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1857               else
1858                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1859                              2, exp + 1, 0, BFD_RELOC_16);
1860             }
1861           else
1862             {
1863               /* We can't get here for other cases.  */
1864               gas_assert (n_operands == 1 && exp[0].X_op == O_register);
1865
1866               opcodep[3] = exp[0].X_add_number;
1867             }
1868         }
1869       break;
1870
1871     case mmix_operands_resume:
1872       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1873         break;
1874
1875       if (n_operands != 1
1876           || exp[0].X_op == O_register
1877           || (exp[0].X_op == O_constant
1878               && (exp[0].X_add_number < 0
1879                   || exp[0].X_add_number > 255)))
1880         {
1881           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1882                   instruction->name, operands);
1883           return;
1884         }
1885
1886       if (exp[0].X_op == O_constant)
1887         opcodep[3] = exp[0].X_add_number;
1888       else
1889         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1890                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_8);
1891       break;
1892
1893     case mmix_operands_pushj:
1894       /* All is done for PUSHJ already.  */
1895       break;
1896
1897     default:
1898       BAD_CASE (instruction->operands);
1899     }
1900 }
1901
1902 /* For the benefit of insns that start with a digit, we assemble by way of
1903    tc_unrecognized_line too, through this function.  */
1904
1905 int
1906 mmix_assemble_return_nonzero (char *str)
1907 {
1908   int last_error_count = had_errors ();
1909   char *s2 = str;
1910   char c;
1911
1912   /* Normal instruction handling downcases, so we must too.  */
1913   while (ISALNUM (*s2))
1914     {
1915       if (ISUPPER ((unsigned char) *s2))
1916         *s2 = TOLOWER (*s2);
1917       s2++;
1918     }
1919
1920   /* Cut the line for sake of the assembly.  */
1921   for (s2 = str; *s2 && *s2 != '\n'; s2++)
1922     ;
1923
1924   c = *s2;
1925   *s2 = 0;
1926   md_assemble (str);
1927   *s2 = c;
1928
1929   return had_errors () == last_error_count;
1930 }
1931
1932 /* The PREFIX pseudo.  */
1933
1934 static void
1935 s_prefix (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
1936 {
1937   char *p;
1938   int c;
1939
1940   SKIP_WHITESPACE ();
1941
1942   p = input_line_pointer;
1943
1944   c = get_symbol_end ();
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   *input_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   p = input_line_pointer;
2061
2062   /* This will skip over what can be a symbol and zero out the next
2063      character, which we assume is a ',' or other meaningful delimiter.
2064      What comes after that is the initializer expression for the
2065      register.  */
2066   c = get_symbol_end ();
2067
2068   if (! is_end_of_line[(unsigned char) c])
2069     input_line_pointer++;
2070
2071   if (*p)
2072     {
2073       /* The label must be persistent; it's not used until after all input
2074          has been seen.  */
2075       obstack_grow (&mmix_sym_obstack, p, strlen (p) + 1);
2076       mmix_greg_internal (obstack_finish (&mmix_sym_obstack));
2077     }
2078   else
2079     mmix_greg_internal (NULL);
2080 }
2081
2082 /* The "BSPEC expr" worker.  */
2083
2084 static void
2085 s_bspec (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
2086 {
2087   asection *expsec;
2088   asection *sec;
2089   char secname[sizeof (MMIX_OTHER_SPEC_SECTION_PREFIX) + 20]
2090     = MMIX_OTHER_SPEC_SECTION_PREFIX;
2091   expressionS exp;
2092   int n;
2093
2094   /* Get a constant expression which we can evaluate *now*.  Supporting
2095      more complex (though assembly-time computable) expressions is
2096      feasible but Too Much Work for something of unknown usefulness like
2097      BSPEC-ESPEC.  */
2098   expsec = expression (&exp);
2099   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
2100
2101   /* Check that we don't have another BSPEC in progress.  */
2102   if (doing_bspec)
2103     {
2104       as_bad (_("BSPEC already active.  Nesting is not supported."));
2105       return;
2106     }
2107
2108   if (exp.X_op != O_constant
2109       || expsec != absolute_section
2110       || exp.X_add_number < 0
2111       || exp.X_add_number > 65535)
2112     {
2113       as_bad (_("invalid BSPEC expression"));
2114       exp.X_add_number = 0;
2115     }
2116
2117   n = (int) exp.X_add_number;
2118
2119   sprintf (secname + strlen (MMIX_OTHER_SPEC_SECTION_PREFIX), "%d", n);
2120   sec = bfd_get_section_by_name (stdoutput, secname);
2121   if (sec == NULL)
2122     {
2123       /* We need a non-volatile name as it will be stored in the section
2124          struct.  */
2125       char *newsecname = xstrdup (secname);
2126       sec = bfd_make_section (stdoutput, newsecname);
2127
2128       if (sec == NULL)
2129         as_fatal (_("can't create section %s"), newsecname);
2130
2131       if (!bfd_set_section_flags (stdoutput, sec,
2132                                   bfd_get_section_flags (stdoutput, sec)
2133                                   | SEC_READONLY))
2134         as_fatal (_("can't set section flags for section %s"), newsecname);
2135     }
2136
2137   /* Tell ELF about the pending section change.  */
2138   obj_elf_section_change_hook ();
2139   subseg_set (sec, 0);
2140
2141   /* Save position for missing ESPEC.  */
2142   as_where (&bspec_file, &bspec_line);
2143
2144   doing_bspec = 1;
2145 }
2146
2147 /* The "ESPEC" worker.  */
2148
2149 static void
2150 s_espec (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
2151 {
2152   /* First, check that we *do* have a BSPEC in progress.  */
2153   if (! doing_bspec)
2154     {
2155       as_bad (_("ESPEC without preceding BSPEC"));
2156       return;
2157     }
2158
2159   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
2160   doing_bspec = 0;
2161
2162   /* When we told ELF about the section change in s_bspec, it stored the
2163      previous section for us so we can get at it with the equivalent of a
2164      .previous pseudo.  */
2165   obj_elf_previous (0);
2166 }
2167
2168 /* The " .local expr" and " local expr" worker.  We make a BFD_MMIX_LOCAL
2169    relocation against the current position against the expression.
2170    Implementing this by means of contents in a section lost.  */
2171
2172 static void
2173 mmix_s_local (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
2174 {
2175   expressionS exp;
2176
2177   /* Don't set the section to register contents section before the
2178      expression has been parsed; it may refer to the current position in
2179      some contorted way.  */
2180   expression (&exp);
2181
2182   if (exp.X_op == O_absent)
2183     {
2184       as_bad (_("missing local expression"));
2185       return;
2186     }
2187   else if (exp.X_op == O_register)
2188     {
2189       /* fix_new_exp doesn't like O_register.  Should be configurable.
2190          We're fine with a constant here, though.  */
2191       exp.X_op = O_constant;
2192     }
2193
2194   fix_new_exp (frag_now, 0, 0, &exp, 0, BFD_RELOC_MMIX_LOCAL);
2195   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
2196 }
2197
2198 /* Set fragP->fr_var to the initial guess of the size of a relaxable insn
2199    and return it.  Sizes of other instructions are not known.  This
2200    function may be called multiple times.  */
2201
2202 int
2203 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragP, segT segment)
2204 {
2205   int length;
2206
2207 #define HANDLE_RELAXABLE(state)                                         \
2208  case ENCODE_RELAX (state, STATE_UNDF):                                 \
2209    if (fragP->fr_symbol != NULL                                         \
2210        && S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) == segment                   \
2211        && !S_IS_WEAK (fragP->fr_symbol))                                \
2212      {                                                                  \
2213        /* The symbol lies in the same segment - a relaxable case.  */   \
2214        fragP->fr_subtype                                                \
2215          = ENCODE_RELAX (state, STATE_ZERO);                            \
2216      }                                                                  \
2217    break;
2218
2219   switch (fragP->fr_subtype)
2220     {
2221       HANDLE_RELAXABLE (STATE_GETA);
2222       HANDLE_RELAXABLE (STATE_BCC);
2223       HANDLE_RELAXABLE (STATE_JMP);
2224
2225     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_UNDF):
2226       if (fragP->fr_symbol != NULL
2227           && S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) == segment
2228           && !S_IS_WEAK (fragP->fr_symbol))
2229         /* The symbol lies in the same segment - a relaxable case.  */
2230         fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_ZERO);
2231       else if (pushj_stubs)
2232         /* If we're to generate stubs, assume we can reach a stub after
2233            the section.  */
2234         fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO);
2235       /* FALLTHROUGH.  */
2236     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_ZERO):
2237     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO):
2238       /* We need to distinguish different relaxation rounds.  */
2239       seg_info (segment)->tc_segment_info_data.last_stubfrag = fragP;
2240       break;
2241
2242     case ENCODE_RELAX (STATE_GETA, STATE_ZERO):
2243     case ENCODE_RELAX (STATE_BCC, STATE_ZERO):
2244     case ENCODE_RELAX (STATE_JMP, STATE_ZERO):
2245       /* When relaxing a section for the second time, we don't need to do
2246          anything except making sure that fr_var is set right.  */
2247       break;
2248
2249     case STATE_GREG_DEF:
2250       length = fragP->tc_frag_data != NULL ? 0 : 8;
2251       fragP->fr_var = length;
2252
2253       /* Don't consult the relax_table; it isn't valid for this
2254          relaxation.  */
2255       return length;
2256       break;
2257
2258     default:
2259       BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
2260     }
2261
2262   length = mmix_relax_table[fragP->fr_subtype].rlx_length;
2263   fragP->fr_var = length;
2264
2265   return length;
2266 }
2267
2268 /* Turn a string in input_line_pointer into a floating point constant of type
2269    type, and store the appropriate bytes in *litP.  The number of LITTLENUMS
2270    emitted is stored in *sizeP .  An error message is returned, or NULL on
2271    OK.  */
2272
2273 char *
2274 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
2275 {
2276   if (type == 'r')
2277     type = 'f';
2278   /* FIXME: Having 'f' in mmix_flt_chars (and here) makes it
2279      problematic to also have a forward reference in an expression.
2280      The testsuite wants it, and it's customary.
2281      We'll deal with the real problems when they come; we share the
2282      problem with most other ports.  */
2283   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, TRUE);
2284 }
2285
2286 /* Convert variable-sized frags into one or more fixups.  */
2287
2288 void
2289 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED, segT sec ATTRIBUTE_UNUSED,
2290                  fragS *fragP)
2291 {
2292   /* Pointer to first byte in variable-sized part of the frag.  */
2293   char *var_partp;
2294
2295   /* Pointer to first opcode byte in frag.  */
2296   char *opcodep;
2297
2298   /* Size in bytes of variable-sized part of frag.  */
2299   int var_part_size = 0;
2300
2301   /* This is part of *fragP.  It contains all information about addresses
2302      and offsets to varying parts.  */
2303   symbolS *symbolP;
2304   unsigned long var_part_offset;
2305
2306   /* This is the frag for the opcode.  It, rather than fragP, must be used
2307      when emitting a frag for the opcode.  */
2308   fragS *opc_fragP = fragP->tc_frag_data;
2309   fixS *tmpfixP;
2310
2311   /* Where, in file space, does addr point?  */
2312   bfd_vma target_address;
2313   bfd_vma opcode_address;
2314
2315   know (fragP->fr_type == rs_machine_dependent);
2316
2317   var_part_offset = fragP->fr_fix;
2318   var_partp = fragP->fr_literal + var_part_offset;
2319   opcodep = fragP->fr_opcode;
2320
2321   symbolP = fragP->fr_symbol;
2322
2323   target_address
2324     = ((symbolP ? S_GET_VALUE (symbolP) : 0) + fragP->fr_offset);
2325
2326   /* The opcode that would be extended is the last four "fixed" bytes.  */
2327   opcode_address = fragP->fr_address + fragP->fr_fix - 4;
2328
2329   switch (fragP->fr_subtype)
2330     {
2331     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO):
2332       /* Setting the unknown bits to 0 seems the most appropriate.  */
2333       mmix_set_geta_branch_offset (opcodep, 0);
2334       tmpfixP = fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 8,
2335                          fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1,
2336                          BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE);
2337       COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2338       var_part_size = 0;
2339       break;
2340
2341     case ENCODE_RELAX (STATE_GETA, STATE_ZERO):
2342     case ENCODE_RELAX (STATE_BCC, STATE_ZERO):
2343     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_ZERO):
2344       mmix_set_geta_branch_offset (opcodep, target_address - opcode_address);
2345       if (linkrelax)
2346         {
2347           tmpfixP
2348             = fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
2349                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1,
2350                        BFD_RELOC_MMIX_ADDR19);
2351           COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2352         }
2353       var_part_size = 0;
2354       break;
2355
2356     case ENCODE_RELAX (STATE_JMP, STATE_ZERO):
2357       mmix_set_jmp_offset (opcodep, target_address - opcode_address);
2358       if (linkrelax)
2359         {
2360           tmpfixP
2361             = fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
2362                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1,
2363                        BFD_RELOC_MMIX_ADDR27);
2364           COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2365         }
2366       var_part_size = 0;
2367       break;
2368
2369     case STATE_GREG_DEF:
2370       if (fragP->tc_frag_data == NULL)
2371         {
2372           /* We must initialize data that's supposed to be "fixed up" to
2373              avoid emitting garbage, because md_apply_fix won't do
2374              anything for undefined symbols.  */
2375           md_number_to_chars (var_partp, 0, 8);
2376           tmpfixP
2377             = fix_new (fragP, var_partp - fragP->fr_literal, 8,
2378                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 0, BFD_RELOC_64);
2379           COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2380           mmix_gregs[n_of_cooked_gregs++] = tmpfixP;
2381           var_part_size = 8;
2382         }
2383       else
2384         var_part_size = 0;
2385       break;
2386
2387 #define HANDLE_MAX_RELOC(state, reloc)                                  \
2388   case ENCODE_RELAX (state, STATE_MAX):                                 \
2389     var_part_size                                                       \
2390       = mmix_relax_table[ENCODE_RELAX (state, STATE_MAX)].rlx_length;   \
2391     mmix_fill_nops (var_partp, var_part_size / 4);                      \
2392     if (warn_on_expansion)                                              \
2393       as_warn_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line,                    \
2394                      _("operand out of range, instruction expanded"));  \
2395     tmpfixP = fix_new (fragP, var_partp - fragP->fr_literal - 4, 8,     \
2396                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1, reloc);   \
2397     COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);                               \
2398     break
2399
2400       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_GETA, BFD_RELOC_MMIX_GETA);
2401       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_BCC, BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH);
2402       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_PUSHJ, BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ);
2403       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_JMP, BFD_RELOC_MMIX_JMP);
2404
2405     default:
2406       BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
2407       break;
2408     }
2409
2410   fragP->fr_fix += var_part_size;
2411   fragP->fr_var = 0;
2412 }
2413
2414 /* Applies the desired value to the specified location.
2415    Also sets up addends for RELA type relocations.
2416    Stolen from tc-mcore.c.
2417
2418    Note that this function isn't called when linkrelax != 0.  */
2419
2420 void
2421 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT *valP, segT segment)
2422 {
2423   char *buf  = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
2424   /* Note: use offsetT because it is signed, valueT is unsigned.  */
2425   offsetT val  = (offsetT) * valP;
2426   segT symsec
2427     = (fixP->fx_addsy == NULL
2428        ? absolute_section : S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy));
2429
2430   /* If the fix is relative to a symbol which is not defined, or, (if
2431      pcrel), not in the same segment as the fix, we cannot resolve it
2432      here.  */
2433   if (fixP->fx_addsy != NULL
2434       && (! S_IS_DEFINED (fixP->fx_addsy)
2435           || S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy)
2436           || (fixP->fx_pcrel && symsec != segment)
2437           || (! fixP->fx_pcrel
2438               && symsec != absolute_section
2439               && ((fixP->fx_r_type != BFD_RELOC_MMIX_REG
2440                    && fixP->fx_r_type != BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE)
2441                   || symsec != reg_section))))
2442     {
2443       fixP->fx_done = 0;
2444       return;
2445     }
2446   else if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_MMIX_LOCAL
2447            || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
2448            || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
2449     {
2450       /* These are never "fixed".  */
2451       fixP->fx_done = 0;
2452       return;
2453     }
2454   else
2455     /* We assume every other relocation is "fixed".  */
2456     fixP->fx_done = 1;
2457
2458   switch (fixP->fx_r_type)
2459     {
2460     case BFD_RELOC_64:
2461     case BFD_RELOC_32:
2462     case BFD_RELOC_24:
2463     case BFD_RELOC_16:
2464     case BFD_RELOC_8:
2465     case BFD_RELOC_64_PCREL:
2466     case BFD_RELOC_32_PCREL:
2467     case BFD_RELOC_24_PCREL:
2468     case BFD_RELOC_16_PCREL:
2469     case BFD_RELOC_8_PCREL:
2470       md_number_to_chars (buf, val, fixP->fx_size);
2471       break;
2472
2473     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR19:
2474       if (expand_op)
2475         {
2476           /* This shouldn't happen.  */
2477           BAD_CASE (fixP->fx_r_type);
2478           break;
2479         }
2480       /* FALLTHROUGH.  */
2481     case BFD_RELOC_MMIX_GETA:
2482     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH:
2483     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ:
2484     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE:
2485       /* If this fixup is out of range, punt to the linker to emit an
2486          error.  This should only happen with -no-expand.  */
2487       if (val < -(((offsetT) 1 << 19)/2)
2488           || val >= ((offsetT) 1 << 19)/2 - 1
2489           || (val & 3) != 0)
2490         {
2491           if (warn_on_expansion)
2492             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2493                            _("operand out of range"));
2494           fixP->fx_done = 0;
2495           val = 0;
2496         }
2497       mmix_set_geta_branch_offset (buf, val);
2498       break;
2499
2500     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR27:
2501       if (expand_op)
2502         {
2503           /* This shouldn't happen.  */
2504           BAD_CASE (fixP->fx_r_type);
2505           break;
2506         }
2507       /* FALLTHROUGH.  */
2508     case BFD_RELOC_MMIX_JMP:
2509       /* If this fixup is out of range, punt to the linker to emit an
2510          error.  This should only happen with -no-expand.  */
2511       if (val < -(((offsetT) 1 << 27)/2)
2512           || val >= ((offsetT) 1 << 27)/2 - 1
2513           || (val & 3) != 0)
2514         {
2515           if (warn_on_expansion)
2516             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2517                            _("operand out of range"));
2518           fixP->fx_done = 0;
2519           val = 0;
2520         }
2521       mmix_set_jmp_offset (buf, val);
2522       break;
2523
2524     case BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE:
2525       if (fixP->fx_addsy != NULL
2526           && (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != reg_section
2527               || S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy) > 255)
2528           && S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != absolute_section)
2529         {
2530           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2531                         _("invalid operands"));
2532           /* We don't want this "symbol" appearing in output, because
2533              that will fail.  */
2534           fixP->fx_done = 1;
2535         }
2536
2537       buf[0] = val;
2538
2539       /* If this reloc is for a Z field, we need to adjust
2540          the opcode if we got a constant here.
2541          FIXME: Can we make this more robust?  */
2542
2543       if ((fixP->fx_where & 3) == 3
2544           && (fixP->fx_addsy == NULL
2545               || S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) == absolute_section))
2546         buf[-3] |= IMM_OFFSET_BIT;
2547       break;
2548
2549     case BFD_RELOC_MMIX_REG:
2550       if (fixP->fx_addsy == NULL
2551           || S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != reg_section
2552           || S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy) > 255)
2553         {
2554           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2555                         _("invalid operands"));
2556           fixP->fx_done = 1;
2557         }
2558
2559       *buf = val;
2560       break;
2561
2562     case BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET:
2563       /* These are never "fixed".  */
2564       fixP->fx_done = 0;
2565       return;
2566
2567     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_1:
2568     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_2:
2569     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_3:
2570     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_J:
2571     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_1:
2572     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_2:
2573     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_3:
2574     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_1:
2575     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_2:
2576     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_3:
2577     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_1:
2578     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_2:
2579     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_3:
2580     default:
2581       BAD_CASE (fixP->fx_r_type);
2582       break;
2583     }
2584
2585   if (fixP->fx_done)
2586     /* Make sure that for completed fixups we have the value around for
2587        use by e.g. mmix_frob_file.  */
2588     fixP->fx_offset = val;
2589 }
2590
2591 /* A bsearch function for looking up a value against offsets for GREG
2592    definitions.  */
2593
2594 static int
2595 cmp_greg_val_greg_symbol_fixes (const void *p1, const void *p2)
2596 {
2597   offsetT val1 = *(offsetT *) p1;
2598   offsetT val2 = ((struct mmix_symbol_greg_fixes *) p2)->offs;
2599
2600   if (val1 >= val2 && val1 < val2 + 255)
2601     return 0;
2602
2603   if (val1 > val2)
2604     return 1;
2605
2606   return -1;
2607 }
2608
2609 /* Generate a machine-dependent relocation.  */
2610
2611 arelent *
2612 tc_gen_reloc (asection *section ATTRIBUTE_UNUSED, fixS *fixP)
2613 {
2614   bfd_signed_vma val
2615     = fixP->fx_offset
2616     + (fixP->fx_addsy != NULL
2617        && !S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy)
2618        && !S_IS_COMMON (fixP->fx_addsy)
2619        ? S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy) : 0);
2620   arelent *relP;
2621   bfd_reloc_code_real_type code = BFD_RELOC_NONE;
2622   char *buf  = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
2623   symbolS *addsy = fixP->fx_addsy;
2624   asection *addsec = addsy == NULL ? NULL : S_GET_SEGMENT (addsy);
2625   asymbol *baddsy = addsy != NULL ? symbol_get_bfdsym (addsy) : NULL;
2626   bfd_vma addend
2627     = val - (baddsy == NULL || S_IS_COMMON (addsy) || S_IS_WEAK (addsy)
2628              ? 0 : bfd_asymbol_value (baddsy));
2629
2630   /* A single " LOCAL expression" in the wrong section will not work when
2631      linking to MMO; relocations for zero-content sections are then
2632      ignored.  Normally, relocations would modify section contents, and
2633      you'd never think or be able to do something like that.  The
2634      relocation resulting from a LOCAL directive doesn't have an obvious
2635      and mandatory location.  I can't figure out a way to do this better
2636      than just helping the user around this limitation here; hopefully the
2637      code using the local expression is around.  Putting the LOCAL
2638      semantics in a relocation still seems right; a section didn't do.  */
2639   if (bfd_section_size (section->owner, section) == 0)
2640     as_bad_where
2641       (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2642        fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_MMIX_LOCAL
2643        /* The BFD_RELOC_MMIX_LOCAL-specific message is supposed to be
2644           user-friendly, though a little bit non-substantial.  */
2645        ? _("directive LOCAL must be placed in code or data")
2646        : _("internal confusion: relocation in a section without contents"));
2647
2648   /* FIXME: Range tests for all these.  */
2649   switch (fixP->fx_r_type)
2650     {
2651     case BFD_RELOC_64:
2652     case BFD_RELOC_32:
2653     case BFD_RELOC_24:
2654     case BFD_RELOC_16:
2655     case BFD_RELOC_8:
2656       code = fixP->fx_r_type;
2657
2658       if (addsy == NULL || bfd_is_abs_section (addsec))
2659         {
2660           /* Resolve this reloc now, as md_apply_fix would have done (not
2661              called if -linkrelax).  There is no point in keeping a reloc
2662              to an absolute symbol.  No reloc that is subject to
2663              relaxation must be to an absolute symbol; difference
2664              involving symbols in a specific section must be signalled as
2665              an error if the relaxing cannot be expressed; having a reloc
2666              to the resolved (now absolute) value does not help.  */
2667           md_number_to_chars (buf, val, fixP->fx_size);
2668           return NULL;
2669         }
2670       break;
2671
2672     case BFD_RELOC_64_PCREL:
2673     case BFD_RELOC_32_PCREL:
2674     case BFD_RELOC_24_PCREL:
2675     case BFD_RELOC_16_PCREL:
2676     case BFD_RELOC_8_PCREL:
2677     case BFD_RELOC_MMIX_LOCAL:
2678     case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
2679     case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
2680     case BFD_RELOC_MMIX_GETA:
2681     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_1:
2682     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_2:
2683     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_3:
2684     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH:
2685     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_J:
2686     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_1:
2687     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_2:
2688     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_3:
2689     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ:
2690     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_1:
2691     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_2:
2692     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_3:
2693     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE:
2694     case BFD_RELOC_MMIX_JMP:
2695     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_1:
2696     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_2:
2697     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_3:
2698     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR19:
2699     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR27:
2700       code = fixP->fx_r_type;
2701       break;
2702
2703     case BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE:
2704       /* If we have this kind of relocation to an unknown symbol or to the
2705          register contents section (that is, to a register), then we can't
2706          resolve the relocation here.  */
2707       if (addsy != NULL
2708           && (bfd_is_und_section (addsec)
2709               || strcmp (bfd_get_section_name (addsec->owner, addsec),
2710                          MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0))
2711         {
2712           code = fixP->fx_r_type;
2713           break;
2714         }
2715
2716       /* If the relocation is not to the register section or to the
2717          absolute section (a numeric value), then we have an error.  */
2718       if (addsy != NULL
2719           && (S_GET_SEGMENT (addsy) != real_reg_section
2720               || val > 255
2721               || val < 0)
2722           && ! bfd_is_abs_section (addsec))
2723         goto badop;
2724
2725       /* Set the "immediate" bit of the insn if this relocation is to Z
2726          field when the value is a numeric value, i.e. not a register.  */
2727       if ((fixP->fx_where & 3) == 3
2728           && (addsy == NULL || bfd_is_abs_section (addsec)))
2729         buf[-3] |= IMM_OFFSET_BIT;
2730
2731       buf[0] = val;
2732       return NULL;
2733
2734     case BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET:
2735       if (addsy != NULL
2736           && strcmp (bfd_get_section_name (addsec->owner, addsec),
2737                      MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0)
2738         {
2739           /* This changed into a register; the relocation is for the
2740              register-contents section.  The constant part remains zero.  */
2741           code = BFD_RELOC_MMIX_REG;
2742           break;
2743         }
2744
2745       /* If we've found out that this was indeed a register, then replace
2746          with the register number.  The constant part is already zero.
2747
2748          If we encounter any other defined symbol, then we must find a
2749          suitable register and emit a reloc.  */
2750       if (addsy == NULL || addsec != real_reg_section)
2751         {
2752           struct mmix_symbol_gregs *gregs;
2753           struct mmix_symbol_greg_fixes *fix;
2754
2755           if (S_IS_DEFINED (addsy)
2756               && !bfd_is_com_section (addsec)
2757               && !S_IS_WEAK (addsy))
2758             {
2759               if (! symbol_section_p (addsy) && ! bfd_is_abs_section (addsec))
2760                 as_fatal (_("internal: BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET not resolved to section"));
2761
2762               /* If this is an absolute symbol sufficiently near
2763                  lowest_data_loc, then we canonicalize on the data
2764                  section.  Note that val is signed here; we may subtract
2765                  lowest_data_loc which is unsigned.  Careful with those
2766                  comparisons.  */
2767               if (lowest_data_loc != (bfd_vma) -1
2768                   && (bfd_vma) val + 256 > lowest_data_loc
2769                   && bfd_is_abs_section (addsec))
2770                 {
2771                   val -= (offsetT) lowest_data_loc;
2772                   addsy = section_symbol (data_section);
2773                 }
2774               /* Likewise text section.  */
2775               else if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1
2776                        && (bfd_vma) val + 256 > lowest_text_loc
2777                        && bfd_is_abs_section (addsec))
2778                 {
2779                   val -= (offsetT) lowest_text_loc;
2780                   addsy = section_symbol (text_section);
2781                 }
2782             }
2783
2784           gregs = *symbol_get_tc (addsy);
2785
2786           /* If that symbol does not have any associated GREG definitions,
2787              we can't do anything.  */
2788           if (gregs == NULL
2789               || (fix = bsearch (&val, gregs->greg_fixes, gregs->n_gregs,
2790                                  sizeof (gregs->greg_fixes[0]),
2791                                  cmp_greg_val_greg_symbol_fixes)) == NULL
2792               /* The register must not point *after* the address we want.  */
2793               || fix->offs > val
2794               /* Neither must the register point more than 255 bytes
2795                  before the address we want.  */
2796               || fix->offs + 255 < val)
2797             {
2798               /* We can either let the linker allocate GREGs
2799                  automatically, or emit an error.  */
2800               if (allocate_undefined_gregs_in_linker)
2801                 {
2802                   /* The values in baddsy and addend are right.  */
2803                   code = fixP->fx_r_type;
2804                   break;
2805                 }
2806               else
2807                 as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2808                               _("no suitable GREG definition for operands"));
2809               return NULL;
2810             }
2811           else
2812             {
2813               /* Transform the base-plus-offset reloc for the actual area
2814                  to a reloc for the register with the address of the area.
2815                  Put addend for register in Z operand.  */
2816               buf[1] = val - fix->offs;
2817               code = BFD_RELOC_MMIX_REG;
2818               baddsy
2819                 = (bfd_get_section_by_name (stdoutput,
2820                                             MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME)
2821                    ->symbol);
2822
2823               addend = fix->fix->fx_frag->fr_address + fix->fix->fx_where;
2824             }
2825         }
2826       else if (S_GET_VALUE (addsy) > 255)
2827         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2828                       _("invalid operands"));
2829       else
2830         {
2831           *buf = val;
2832           return NULL;
2833         }
2834       break;
2835
2836     case BFD_RELOC_MMIX_REG:
2837       if (addsy != NULL
2838           && (bfd_is_und_section (addsec)
2839               || strcmp (bfd_get_section_name (addsec->owner, addsec),
2840                          MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0))
2841         {
2842           code = fixP->fx_r_type;
2843           break;
2844         }
2845
2846       if (addsy != NULL
2847           && (addsec != real_reg_section
2848               || val > 255
2849               || val < 0)
2850           && ! bfd_is_und_section (addsec))
2851         /* Drop through to error message.  */
2852         ;
2853       else
2854         {
2855           buf[0] = val;
2856           return NULL;
2857         }
2858       /* FALLTHROUGH.  */
2859
2860       /* The others are supposed to be handled by md_apply_fix.
2861          FIXME: ... which isn't called when -linkrelax.  Move over
2862          md_apply_fix code here for everything reasonable.  */
2863     badop:
2864     default:
2865       as_bad_where
2866         (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2867          _("operands were not reducible at assembly-time"));
2868
2869       /* Unmark this symbol as used in a reloc, so we don't bump into a BFD
2870          assert when trying to output reg_section.  FIXME: A gas bug.  */
2871       fixP->fx_addsy = NULL;
2872       return NULL;
2873     }
2874
2875   relP = (arelent *) xmalloc (sizeof (arelent));
2876   gas_assert (relP != 0);
2877   relP->sym_ptr_ptr = (asymbol **) xmalloc (sizeof (asymbol *));
2878   *relP->sym_ptr_ptr = baddsy;
2879   relP->address = fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where;
2880
2881   relP->addend = addend;
2882
2883   /* If this had been a.out, we would have had a kludge for weak symbols
2884      here.  */
2885
2886   relP->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
2887   if (! relP->howto)
2888     {
2889       const char *name;
2890
2891       name = S_GET_NAME (addsy);
2892       if (name == NULL)
2893         name = _("<unknown>");
2894       as_fatal (_("cannot generate relocation type for symbol %s, code %s"),
2895                 name, bfd_get_reloc_code_name (code));
2896     }
2897
2898   return relP;
2899 }
2900
2901 /* Do some reformatting of a line.  FIXME: We could transform a mmixal
2902    line into traditional (GNU?) format, unless #NO_APP, and get rid of all
2903    ugly labels_without_colons etc.  */
2904
2905 void
2906 mmix_handle_mmixal (void)
2907 {
2908   char *insn;
2909   char *s = input_line_pointer;
2910   char *label = NULL;
2911   char c;
2912
2913   if (pending_label != NULL)
2914     as_fatal (_("internal: unhandled label %s"), pending_label);
2915
2916   if (mmix_gnu_syntax)
2917     return;
2918
2919   /* If we're on a line with a label, check if it's a mmixal fb-label.
2920      Save an indicator and skip the label; it must be set only after all
2921      fb-labels of expressions are evaluated.  */
2922   if (ISDIGIT (s[0]) && s[1] == 'H' && ISSPACE (s[2]))
2923     {
2924       current_fb_label = s[0] - '0';
2925
2926       /* We have to skip the label, but also preserve the newlineness of
2927          the previous character, since the caller checks that.  It's a
2928          mess we blame on the caller.  */
2929       s[1] = s[-1];
2930       s += 2;
2931       input_line_pointer = s;
2932
2933       while (*s && ISSPACE (*s) && ! is_end_of_line[(unsigned int) *s])
2934         s++;
2935
2936       /* For errors emitted here, the book-keeping is off by one; the
2937          caller is about to bump the counters.  Adjust the error messages.  */
2938       if (is_end_of_line[(unsigned int) *s])
2939         {
2940           char *name;
2941           unsigned int line;
2942           as_where (&name, &line);
2943           as_bad_where (name, line + 1,
2944                         _("[0-9]H labels may not appear alone on a line"));
2945           current_fb_label = -1;
2946         }
2947       if (*s == '.')
2948         {
2949           char *name;
2950           unsigned int line;
2951           as_where (&name, &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       int 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           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 = xmalloc (sizeof (*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   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
4093             = (struct loc_assert_s *) xmalloc (sizeof (*loc_asserts));
4094           loc_asserts->next = next;
4095           loc_asserts->old_seg = now_seg;
4096           loc_asserts->loc_sym = esym;
4097           loc_asserts->frag = frag_now;
4098         }
4099
4100       p = frag_var (rs_org, 1, 1, (relax_substateT) 0, sym, off, (char *) 0);
4101       *p = 0;
4102     }
4103
4104   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
4105 }
4106
4107 /* The BYTE worker.  We have to support sequences of mixed "strings",
4108    numbers and other constant "first-pass" reducible expressions separated
4109    by comma.  */
4110
4111 static void
4112 mmix_byte (void)
4113 {
4114   unsigned int c;
4115
4116   if (now_seg == text_section)
4117     text_has_contents = 1;
4118   else if (now_seg == data_section)
4119     data_has_contents = 1;
4120
4121   do
4122     {
4123       SKIP_WHITESPACE ();
4124       switch (*input_line_pointer)
4125         {
4126         case '\"':
4127           ++input_line_pointer;
4128           while (is_a_char (c = next_char_of_string ()))
4129             {
4130               FRAG_APPEND_1_CHAR (c);
4131             }
4132
4133           if (input_line_pointer[-1] != '\"')
4134             {
4135               /* We will only get here in rare cases involving #NO_APP,
4136                  where the unterminated string is not recognized by the
4137                  preformatting pass.  */
4138               as_bad (_("unterminated string"));
4139               mmix_discard_rest_of_line ();
4140               return;
4141             }
4142           break;
4143
4144         default:
4145           {
4146             expressionS exp;
4147             segT expseg = expression (&exp);
4148
4149             /* We have to allow special register names as constant numbers.  */
4150             if ((expseg != absolute_section && expseg != reg_section)
4151                 || (exp.X_op != O_constant
4152                     && (exp.X_op != O_register
4153                         || exp.X_add_number <= 255)))
4154               {
4155                 as_bad (_("BYTE expression not a pure number"));
4156                 mmix_discard_rest_of_line ();
4157                 return;
4158               }
4159             else if ((exp.X_add_number > 255 && exp.X_op != O_register)
4160                      || exp.X_add_number < 0)
4161               {
4162                 /* Note that mmixal does not allow negative numbers in
4163                    BYTE sequences, so neither should we.  */
4164                 as_bad (_("BYTE expression not in the range 0..255"));
4165                 mmix_discard_rest_of_line ();
4166                 return;
4167               }
4168
4169             FRAG_APPEND_1_CHAR (exp.X_add_number);
4170           }
4171           break;
4172         }
4173
4174       SKIP_WHITESPACE ();
4175       c = *input_line_pointer++;
4176     }
4177   while (c == ',');
4178
4179   input_line_pointer--;
4180
4181   if (mmix_gnu_syntax)
4182     demand_empty_rest_of_line ();
4183   else
4184     {
4185       mmix_discard_rest_of_line ();
4186       /* Do like demand_empty_rest_of_line and step over the end-of-line
4187          boundary.  */
4188       input_line_pointer++;
4189     }
4190
4191   /* Make sure we align for the next instruction.  */
4192   last_alignment = 0;
4193 }
4194
4195 /* Like cons_worker, but we have to ignore "naked comments", not barf on
4196    them.  Implements WYDE, TETRA and OCTA.  We're a little bit more
4197    lenient than mmix_byte but FIXME: they should eventually merge.  */
4198
4199 static void
4200 mmix_cons (int nbytes)
4201 {
4202   expressionS exp;
4203
4204   /* If we don't have any contents, then it's ok to have a specified start
4205      address that is not a multiple of the max data size.  We will then
4206      align it as necessary when we get here.  Otherwise, it's a fatal sin.  */
4207   if (now_seg == text_section)
4208     {
4209       if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1
4210           && (lowest_text_loc & (nbytes - 1)) != 0)
4211         {
4212           if (text_has_contents)
4213             as_bad (_("data item with alignment larger than location"));
4214           else if (want_unaligned)
4215             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
4216
4217           lowest_text_loc &= ~((bfd_vma) nbytes - 1);
4218           lowest_text_loc += (bfd_vma) nbytes;
4219         }
4220
4221       text_has_contents = 1;
4222     }
4223   else if (now_seg == data_section)
4224     {
4225       if (lowest_data_loc != (bfd_vma) -1
4226           && (lowest_data_loc & (nbytes - 1)) != 0)
4227         {
4228           if (data_has_contents)
4229             as_bad (_("data item with alignment larger than location"));
4230           else if (want_unaligned)
4231             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
4232
4233           lowest_data_loc &= ~((bfd_vma) nbytes - 1);
4234           lowest_data_loc += (bfd_vma) nbytes;
4235         }
4236
4237       data_has_contents = 1;
4238     }
4239
4240   /* Always align these unless asked not to (valid for the current pseudo).  */
4241   if (! want_unaligned)
4242     {
4243       last_alignment = nbytes == 2 ? 1 : (nbytes == 4 ? 2 : 3);
4244       frag_align (last_alignment, 0, 0);
4245       record_alignment (now_seg, last_alignment);
4246     }
4247
4248   /* For mmixal compatibility, a label for an instruction (and emitting
4249      pseudo) refers to the _aligned_ address.  So we have to emit the
4250      label here.  */
4251   if (current_fb_label >= 0)
4252     colon (fb_label_name (current_fb_label, 1));
4253   else if (pending_label != NULL)
4254     {
4255       colon (pending_label);
4256       pending_label = NULL;
4257     }
4258
4259   SKIP_WHITESPACE ();
4260
4261   if (is_end_of_line[(unsigned int) *input_line_pointer])
4262     {
4263       /* Default to zero if the expression was absent.  */
4264
4265       exp.X_op = O_constant;
4266       exp.X_add_number = 0;
4267       exp.X_unsigned = 0;
4268       exp.X_add_symbol = NULL;
4269       exp.X_op_symbol = NULL;
4270       emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
4271     }
4272   else
4273     do
4274       {
4275         unsigned int c;
4276
4277         switch (*input_line_pointer)
4278           {
4279             /* We support strings here too; each character takes up nbytes
4280                bytes.  */
4281           case '\"':
4282             ++input_line_pointer;
4283             while (is_a_char (c = next_char_of_string ()))
4284               {
4285                 exp.X_op = O_constant;
4286                 exp.X_add_number = c;
4287                 exp.X_unsigned = 1;
4288                 emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
4289               }
4290
4291             if (input_line_pointer[-1] != '\"')
4292               {
4293                 /* We will only get here in rare cases involving #NO_APP,
4294                    where the unterminated string is not recognized by the
4295                    preformatting pass.  */
4296                 as_bad (_("unterminated string"));
4297                 mmix_discard_rest_of_line ();
4298                 return;
4299               }
4300             break;
4301
4302           default:
4303             {
4304               expression (&exp);
4305               emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
4306               SKIP_WHITESPACE ();
4307             }
4308             break;
4309           }
4310       }
4311     while (*input_line_pointer++ == ',');
4312
4313   input_line_pointer--;         /* Put terminator back into stream.  */
4314
4315   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
4316
4317   /* We don't need to step up the counter for the current_fb_label here;
4318      that's handled by the caller.  */
4319 }
4320
4321 /* The md_do_align worker.  At present, we just record an alignment to
4322    nullify the automatic alignment we do for WYDE, TETRA and OCTA, as gcc
4323    does not use the unaligned macros when attribute packed is used.
4324    Arguably this is a GCC bug.  */
4325
4326 void
4327 mmix_md_do_align (int n, char *fill ATTRIBUTE_UNUSED,
4328                   int len ATTRIBUTE_UNUSED, int max ATTRIBUTE_UNUSED)
4329 {
4330   last_alignment = n;
4331   want_unaligned = n == 0;
4332 }