ab0fd0076f3705cd7869cf078e52d2f3bfed873a
[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    struct loc_assert_s *next;
116  } *loc_asserts = NULL;
117
118 /* Fixups for all unique GREG registers.  We store the fixups here in
119    md_convert_frag, then we use the array to convert
120    BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET fixups in tc_gen_reloc.  The index is
121    just a running number and is not supposed to be correlated to a
122    register number.  */
123 static fixS *mmix_gregs[MAX_GREGS];
124 static int n_of_cooked_gregs = 0;
125
126 /* Pointing to the register section we use for output.  */
127 static asection *real_reg_section;
128
129 /* For each symbol; unknown or section symbol, we keep a list of GREG
130    definitions sorted on increasing offset.  It seems no use keeping count
131    to allocate less room than the maximum number of gregs when we've found
132    one for a section or symbol.  */
133 struct mmix_symbol_gregs
134  {
135    int n_gregs;
136    struct mmix_symbol_greg_fixes
137    {
138      fixS *fix;
139
140      /* A signed type, since we may have GREGs pointing slightly before the
141         contents of a section.  */
142      offsetT offs;
143    } greg_fixes[MAX_GREGS];
144  };
145
146 /* Should read insert a colon on something that starts in column 0 on
147    this line?  */
148 static int label_without_colon_this_line = 1;
149
150 /* Should we automatically expand instructions into multiple insns in
151    order to generate working code?  */
152 static int expand_op = 1;
153
154 /* Should we warn when expanding operands?  FIXME: test-cases for when -x
155    is absent.  */
156 static int warn_on_expansion = 1;
157
158 /* Should we merge non-zero GREG register definitions?  */
159 static int merge_gregs = 1;
160
161 /* Should we pass on undefined BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET relocs
162    (missing suitable GREG definitions) to the linker?  */
163 static int allocate_undefined_gregs_in_linker = 0;
164
165 /* Should we emit built-in symbols?  */
166 static int predefined_syms = 1;
167
168 /* Should we allow anything but the listed special register name
169    (e.g. equated symbols)?  */
170 static int equated_spec_regs = 1;
171
172 /* Do we require standard GNU syntax?  */
173 int mmix_gnu_syntax = 0;
174
175 /* Do we globalize all symbols?  */
176 int mmix_globalize_symbols = 0;
177
178 /* When expanding insns, do we want to expand PUSHJ as a call to a stub
179    (or else as a series of insns)?  */
180 int pushj_stubs = 1;
181
182 /* Do we know that the next semicolon is at the end of the operands field
183    (in mmixal mode; constant 1 in GNU mode)?  */
184 int mmix_next_semicolon_is_eoln = 1;
185
186 /* Do we have a BSPEC in progress?  */
187 static int doing_bspec = 0;
188 static char *bspec_file;
189 static unsigned int bspec_line;
190
191 struct option md_longopts[] =
192  {
193 #define OPTION_RELAX  (OPTION_MD_BASE)
194 #define OPTION_NOEXPAND  (OPTION_RELAX + 1)
195 #define OPTION_NOMERGEGREG  (OPTION_NOEXPAND + 1)
196 #define OPTION_NOSYMS  (OPTION_NOMERGEGREG + 1)
197 #define OPTION_GNU_SYNTAX  (OPTION_NOSYMS + 1)
198 #define OPTION_GLOBALIZE_SYMBOLS  (OPTION_GNU_SYNTAX + 1)
199 #define OPTION_FIXED_SPEC_REGS  (OPTION_GLOBALIZE_SYMBOLS + 1)
200 #define OPTION_LINKER_ALLOCATED_GREGS  (OPTION_FIXED_SPEC_REGS + 1)
201 #define OPTION_NOPUSHJSTUBS  (OPTION_LINKER_ALLOCATED_GREGS + 1)
202    {"linkrelax", no_argument, NULL, OPTION_RELAX},
203    {"no-expand", no_argument, NULL, OPTION_NOEXPAND},
204    {"no-merge-gregs", no_argument, NULL, OPTION_NOMERGEGREG},
205    {"no-predefined-syms", no_argument, NULL, OPTION_NOSYMS},
206    {"gnu-syntax", no_argument, NULL, OPTION_GNU_SYNTAX},
207    {"globalize-symbols", no_argument, NULL, OPTION_GLOBALIZE_SYMBOLS},
208    {"fixed-special-register-names", no_argument, NULL,
209     OPTION_FIXED_SPEC_REGS},
210    {"linker-allocated-gregs", no_argument, NULL,
211     OPTION_LINKER_ALLOCATED_GREGS},
212    {"no-pushj-stubs", no_argument, NULL, OPTION_NOPUSHJSTUBS},
213    {"no-stubs", no_argument, NULL, OPTION_NOPUSHJSTUBS},
214    {NULL, no_argument, NULL, 0}
215  };
216
217 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
218
219 static struct hash_control *mmix_opcode_hash;
220
221 /* We use these when implementing the PREFIX pseudo.  */
222 char *mmix_current_prefix;
223 struct obstack mmix_sym_obstack;
224
225
226 /* For MMIX, we encode the relax_substateT:s (in e.g. fr_substate) as one
227    bit length, and the relax-type shifted on top of that.  There seems to
228    be no point in making the relaxation more fine-grained; the linker does
229    that better and we might interfere by changing non-optimal relaxations
230    into other insns that cannot be relaxed as easily.
231
232    Groups for MMIX relaxing:
233
234    1. GETA
235       extra length: zero or three insns.
236
237    2. Bcc
238       extra length: zero or five insns.
239
240    3. PUSHJ
241       extra length: zero or four insns.
242       Special handling to deal with transition to PUSHJSTUB.
243
244    4. JMP
245       extra length: zero or four insns.
246
247    5. GREG
248       special handling, allocates a named global register unless another
249       is within reach for all uses.
250
251    6. PUSHJSTUB
252       special handling (mostly) for external references; assumes the
253       linker will generate a stub if target is no longer than 256k from
254       the end of the section plus max size of previous stubs.  Zero or
255       four insns.  */
256
257 #define STATE_GETA      (1)
258 #define STATE_BCC       (2)
259 #define STATE_PUSHJ     (3)
260 #define STATE_JMP       (4)
261 #define STATE_GREG      (5)
262 #define STATE_PUSHJSTUB (6)
263
264 /* No fine-grainedness here.  */
265 #define STATE_LENGTH_MASK           (1)
266
267 #define STATE_ZERO                  (0)
268 #define STATE_MAX                   (1)
269
270 /* More descriptive name for convenience.  */
271 /* FIXME: We should start on something different, not MAX.  */
272 #define STATE_UNDF                  STATE_MAX
273
274 /* FIXME: For GREG, we must have other definitions; UNDF == MAX isn't
275    appropriate; we need it the other way round.  This value together with
276    fragP->tc_frag_data shows what state the frag is in: tc_frag_data
277    non-NULL means 0, NULL means 8 bytes.  */
278 #define STATE_GREG_UNDF ENCODE_RELAX (STATE_GREG, STATE_ZERO)
279 #define STATE_GREG_DEF ENCODE_RELAX (STATE_GREG, STATE_MAX)
280
281 /* These displacements are relative to the address following the opcode
282    word of the instruction.  The catch-all states have zero for "reach"
283    and "next" entries.  */
284
285 #define GETA_0F (65536 * 4 - 8)
286 #define GETA_0B (-65536 * 4 - 4)
287
288 #define GETA_MAX_LEN 4 * 4
289 #define GETA_3F 0
290 #define GETA_3B 0
291
292 #define BCC_0F GETA_0F
293 #define BCC_0B GETA_0B
294
295 #define BCC_MAX_LEN 6 * 4
296 #define BCC_5F GETA_3F
297 #define BCC_5B GETA_3B
298
299 #define PUSHJ_0F GETA_0F
300 #define PUSHJ_0B GETA_0B
301
302 #define PUSHJ_MAX_LEN 5 * 4
303 #define PUSHJ_4F GETA_3F
304 #define PUSHJ_4B GETA_3B
305
306 /* We'll very rarely have sections longer than LONG_MAX, but we'll make a
307    feeble attempt at getting 64-bit values.  */
308 #define PUSHJSTUB_MAX ((offsetT) (((addressT) -1) >> 1))
309 #define PUSHJSTUB_MIN (-PUSHJSTUB_MAX - 1)
310
311 #define JMP_0F (65536 * 256 * 4 - 8)
312 #define JMP_0B (-65536 * 256 * 4 - 4)
313
314 #define JMP_MAX_LEN 5 * 4
315 #define JMP_4F 0
316 #define JMP_4B 0
317
318 #define RELAX_ENCODE_SHIFT 1
319 #define ENCODE_RELAX(what, length) (((what) << RELAX_ENCODE_SHIFT) + (length))
320
321 const relax_typeS mmix_relax_table[] =
322  {
323    /* Error sentinel (0, 0).  */
324    {1,          1,              0,      0},
325
326    /* Unused (0, 1).  */
327    {1,          1,              0,      0},
328
329    /* GETA (1, 0).  */
330    {GETA_0F,    GETA_0B,        0,      ENCODE_RELAX (STATE_GETA, STATE_MAX)},
331
332    /* GETA (1, 1).  */
333    {GETA_3F,    GETA_3B,
334                 GETA_MAX_LEN - 4,       0},
335
336    /* BCC (2, 0).  */
337    {BCC_0F,     BCC_0B,         0,      ENCODE_RELAX (STATE_BCC, STATE_MAX)},
338
339    /* BCC (2, 1).  */
340    {BCC_5F,     BCC_5B,
341                 BCC_MAX_LEN - 4,        0},
342
343    /* PUSHJ (3, 0).  Next state is actually PUSHJSTUB (6, 0).  */
344    {PUSHJ_0F,   PUSHJ_0B,       0,      ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO)},
345
346    /* PUSHJ (3, 1).  */
347    {PUSHJ_4F,   PUSHJ_4B,
348                 PUSHJ_MAX_LEN - 4,      0},
349
350    /* JMP (4, 0).  */
351    {JMP_0F,     JMP_0B,         0,      ENCODE_RELAX (STATE_JMP, STATE_MAX)},
352
353    /* JMP (4, 1).  */
354    {JMP_4F,     JMP_4B,
355                 JMP_MAX_LEN - 4,        0},
356
357    /* GREG (5, 0), (5, 1), though the table entry isn't used.  */
358    {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0},
359
360    /* PUSHJSTUB (6, 0).  PUSHJ (3, 0) uses the range, so we set it to infinite.  */
361    {PUSHJSTUB_MAX, PUSHJSTUB_MIN,
362                 0,                      ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_MAX)},
363    /* PUSHJSTUB (6, 1) isn't used.  */
364    {0, 0,       PUSHJ_MAX_LEN,          0}
365 };
366
367 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
368  {
369    /* Support " .greg sym,expr" syntax.  */
370    {"greg", s_greg, 0},
371
372    /* Support " .bspec expr" syntax.  */
373    {"bspec", s_bspec, 1},
374
375    /* Support " .espec" syntax.  */
376    {"espec", s_espec, 1},
377
378    /* Support " .local $45" syntax.  */
379    {"local", mmix_s_local, 1},
380
381    {NULL, 0, 0}
382  };
383
384 const char mmix_comment_chars[] = "%!";
385
386 /* A ':' is a valid symbol character in mmixal.  It's the prefix
387    delimiter, but other than that, it works like a symbol character,
388    except that we strip one off at the beginning of symbols.  An '@' is a
389    symbol by itself (for the current location); space around it must not
390    be stripped.  */
391 const char mmix_symbol_chars[] = ":@";
392
393 const char line_comment_chars[] = "*#";
394
395 const char line_separator_chars[] = ";";
396
397 const char mmix_exp_chars[] = "eE";
398
399 const char mmix_flt_chars[] = "rf";
400
401
402 /* Fill in the offset-related part of GETA or Bcc.  */
403
404 static void
405 mmix_set_geta_branch_offset (char *opcodep, offsetT value)
406 {
407   if (value < 0)
408     {
409       value += 65536 * 4;
410       opcodep[0] |= 1;
411     }
412
413   value /= 4;
414   md_number_to_chars (opcodep + 2, value, 2);
415 }
416
417 /* Fill in the offset-related part of JMP.  */
418
419 static void
420 mmix_set_jmp_offset (char *opcodep, offsetT value)
421 {
422   if (value < 0)
423     {
424       value += 65536 * 256 * 4;
425       opcodep[0] |= 1;
426     }
427
428   value /= 4;
429   md_number_to_chars (opcodep + 1, value, 3);
430 }
431
432 /* Fill in NOP:s for the expanded part of GETA/JMP/Bcc/PUSHJ.  */
433
434 static void
435 mmix_fill_nops (char *opcodep, int n)
436 {
437   int i;
438
439   for (i = 0; i < n; i++)
440     md_number_to_chars (opcodep + i * 4, SWYM_INSN_BYTE << 24, 4);
441 }
442
443 /* See macro md_parse_name in tc-mmix.h.  */
444
445 int
446 mmix_current_location (void (*fn) (expressionS *), expressionS *exp)
447 {
448   (*fn) (exp);
449
450   return 1;
451 }
452
453 /* Get up to three operands, filling them into the exp array.
454    General idea and code stolen from the tic80 port.  */
455
456 static int
457 get_operands (int max_operands, char *s, expressionS *exp)
458 {
459   char *p = s;
460   int numexp = 0;
461   int nextchar = ',';
462
463   while (nextchar == ',')
464     {
465       /* Skip leading whitespace */
466       while (*p == ' ' || *p == '\t')
467         p++;
468
469       /* Check to see if we have any operands left to parse */
470       if (*p == 0 || *p == '\n' || *p == '\r')
471         {
472           break;
473         }
474       else if (numexp == max_operands)
475         {
476           /* This seems more sane than saying "too many operands".  We'll
477              get here only if the trailing trash starts with a comma.  */
478           as_bad (_("invalid operands"));
479           mmix_discard_rest_of_line ();
480           return 0;
481         }
482
483       /* Begin operand parsing at the current scan point.  */
484
485       input_line_pointer = p;
486       expression (&exp[numexp]);
487
488       if (exp[numexp].X_op == O_illegal)
489         {
490           as_bad (_("invalid operands"));
491         }
492       else if (exp[numexp].X_op == O_absent)
493         {
494           as_bad (_("missing operand"));
495         }
496
497       numexp++;
498       p = input_line_pointer;
499
500       /* Skip leading whitespace */
501       while (*p == ' ' || *p == '\t')
502         p++;
503       nextchar = *p++;
504     }
505
506   /* If we allow "naked" comments, ignore the rest of the line.  */
507   if (nextchar != ',')
508     {
509       mmix_handle_rest_of_empty_line ();
510       input_line_pointer--;
511     }
512
513   /* Mark the end of the valid operands with an illegal expression.  */
514   exp[numexp].X_op = O_illegal;
515
516   return (numexp);
517 }
518
519 /* Get the value of a special register, or -1 if the name does not match
520    one.  NAME is a null-terminated string.  */
521
522 static int
523 get_spec_regno (char *name)
524 {
525   int i;
526
527   if (name == NULL)
528     return -1;
529
530   if (*name == ':')
531     name++;
532
533   /* Well, it's a short array and we'll most often just match the first
534      entry, rJ.  */
535   for (i = 0; mmix_spec_regs[i].name != NULL; i++)
536     if (strcmp (name, mmix_spec_regs[i].name) == 0)
537       return mmix_spec_regs[i].number;
538
539   return -1;
540 }
541
542 /* For GET and PUT, parse the register names "manually", so we don't use
543    user labels.  */
544 static int
545 get_putget_operands (struct mmix_opcode *insn, char *operands,
546                      expressionS *exp)
547 {
548   expressionS *expp_reg;
549   expressionS *expp_sreg;
550   char *sregp = NULL;
551   char *sregend = operands;
552   char *p = operands;
553   char c = *sregend;
554   int regno;
555
556   /* Skip leading whitespace */
557   while (*p == ' ' || *p == '\t')
558     p++;
559
560   input_line_pointer = p;
561
562   /* Initialize both possible operands to error state, in case we never
563      get further.  */
564   exp[0].X_op = O_illegal;
565   exp[1].X_op = O_illegal;
566
567   if (insn->operands == mmix_operands_get)
568     {
569       expp_reg = &exp[0];
570       expp_sreg = &exp[1];
571
572       expression (expp_reg);
573
574       p = input_line_pointer;
575
576       /* Skip whitespace */
577       while (*p == ' ' || *p == '\t')
578         p++;
579
580       if (*p == ',')
581         {
582           p++;
583
584           /* Skip whitespace */
585           while (*p == ' ' || *p == '\t')
586             p++;
587           sregp = p;
588           input_line_pointer = sregp;
589           c = get_symbol_end ();
590           sregend = input_line_pointer;
591         }
592     }
593   else
594     {
595       expp_sreg = &exp[0];
596       expp_reg = &exp[1];
597
598       sregp = p;
599       c = get_symbol_end ();
600       sregend = p = input_line_pointer;
601       *p = c;
602
603       /* Skip whitespace */
604       while (*p == ' ' || *p == '\t')
605         p++;
606
607       if (*p == ',')
608         {
609           p++;
610
611           /* Skip whitespace */
612           while (*p == ' ' || *p == '\t')
613             p++;
614
615           input_line_pointer = p;
616           expression (expp_reg);
617         }
618       *sregend = 0;
619     }
620
621   regno = get_spec_regno (sregp);
622   *sregend = c;
623
624   /* Let the caller issue errors; we've made sure the operands are
625      invalid.  */
626   if (expp_reg->X_op != O_illegal
627       && expp_reg->X_op != O_absent
628       && regno != -1)
629     {
630       expp_sreg->X_op = O_register;
631       expp_sreg->X_add_number = regno + 256;
632     }
633
634   return 2;
635 }
636
637 /* Handle MMIX-specific option.  */
638
639 int
640 md_parse_option (int c, char *arg ATTRIBUTE_UNUSED)
641 {
642   switch (c)
643     {
644     case 'x':
645       warn_on_expansion = 0;
646       allocate_undefined_gregs_in_linker = 1;
647       break;
648
649     case OPTION_RELAX:
650       linkrelax = 1;
651       break;
652
653     case OPTION_NOEXPAND:
654       expand_op = 0;
655       break;
656
657     case OPTION_NOMERGEGREG:
658       merge_gregs = 0;
659       break;
660
661     case OPTION_NOSYMS:
662       predefined_syms = 0;
663       equated_spec_regs = 0;
664       break;
665
666     case OPTION_GNU_SYNTAX:
667       mmix_gnu_syntax = 1;
668       label_without_colon_this_line = 0;
669       break;
670
671     case OPTION_GLOBALIZE_SYMBOLS:
672       mmix_globalize_symbols = 1;
673       break;
674
675     case OPTION_FIXED_SPEC_REGS:
676       equated_spec_regs = 0;
677       break;
678
679     case OPTION_LINKER_ALLOCATED_GREGS:
680       allocate_undefined_gregs_in_linker = 1;
681       break;
682
683     case OPTION_NOPUSHJSTUBS:
684       pushj_stubs = 0;
685       break;
686
687     default:
688       return 0;
689     }
690
691   return 1;
692 }
693
694 /* Display MMIX-specific help text.  */
695
696 void
697 md_show_usage (FILE * stream)
698 {
699   fprintf (stream, _(" MMIX-specific command line options:\n"));
700   fprintf (stream, _("\
701   -fixed-special-register-names\n\
702                           Allow only the original special register names.\n"));
703   fprintf (stream, _("\
704   -globalize-symbols      Make all symbols global.\n"));
705   fprintf (stream, _("\
706   -gnu-syntax             Turn off mmixal syntax compatibility.\n"));
707   fprintf (stream, _("\
708   -relax                  Create linker relaxable code.\n"));
709   fprintf (stream, _("\
710   -no-predefined-syms     Do not provide mmixal built-in constants.\n\
711                           Implies -fixed-special-register-names.\n"));
712   fprintf (stream, _("\
713   -no-expand              Do not expand GETA, branches, PUSHJ or JUMP\n\
714                           into multiple instructions.\n"));
715   fprintf (stream, _("\
716   -no-merge-gregs         Do not merge GREG definitions with nearby values.\n"));
717   fprintf (stream, _("\
718   -linker-allocated-gregs If there's no suitable GREG definition for the\
719                           operands of an instruction, let the linker resolve.\n"));
720   fprintf (stream, _("\
721   -x                      Do not warn when an operand to GETA, a branch,\n\
722                           PUSHJ or JUMP is not known to be within range.\n\
723                           The linker will catch any errors.  Implies\n\
724                           -linker-allocated-gregs."));
725 }
726
727 /* Step to end of line, but don't step over the end of the line.  */
728
729 static void
730 mmix_discard_rest_of_line (void)
731 {
732   while (*input_line_pointer
733          && (! is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer]
734              || TC_EOL_IN_INSN (input_line_pointer)))
735     input_line_pointer++;
736 }
737
738 /* Act as demand_empty_rest_of_line if we're in strict GNU syntax mode,
739    otherwise just ignore the rest of the line (and skip the end-of-line
740    delimiter).  */
741
742 static void
743 mmix_handle_rest_of_empty_line (void)
744 {
745   if (mmix_gnu_syntax)
746     demand_empty_rest_of_line ();
747   else
748     {
749       mmix_discard_rest_of_line ();
750       input_line_pointer++;
751     }
752 }
753
754 /* Initialize GAS MMIX specifics.  */
755
756 void
757 mmix_md_begin (void)
758 {
759   int i;
760   const struct mmix_opcode *opcode;
761
762   /* We assume nobody will use this, so don't allocate any room.  */
763   obstack_begin (&mmix_sym_obstack, 0);
764
765   /* This will break the day the "lex" thingy changes.  For now, it's the
766      only way to make ':' part of a name, and a name beginner.  */
767   lex_type[':'] = (LEX_NAME | LEX_BEGIN_NAME);
768
769   mmix_opcode_hash = hash_new ();
770
771   real_reg_section
772     = bfd_make_section_old_way (stdoutput, MMIX_REG_SECTION_NAME);
773
774   for (opcode = mmix_opcodes; opcode->name; opcode++)
775     hash_insert (mmix_opcode_hash, opcode->name, (char *) opcode);
776
777   /* We always insert the ordinary registers 0..255 as registers.  */
778   for (i = 0; i < 256; i++)
779     {
780       char buf[5];
781
782       /* Alternatively, we could diddle with '$' and the following number,
783          but keeping the registers as symbols helps keep parsing simple.  */
784       sprintf (buf, "$%d", i);
785       symbol_table_insert (symbol_new (buf, reg_section, i,
786                                        &zero_address_frag));
787     }
788
789   /* Insert mmixal built-in names if allowed.  */
790   if (predefined_syms)
791     {
792       for (i = 0; mmix_spec_regs[i].name != NULL; i++)
793         symbol_table_insert (symbol_new (mmix_spec_regs[i].name,
794                                          reg_section,
795                                          mmix_spec_regs[i].number + 256,
796                                          &zero_address_frag));
797
798       /* FIXME: Perhaps these should be recognized as specials; as field
799          names for those instructions.  */
800       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_CURRENT", reg_section, 512,
801                                        &zero_address_frag));
802       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_OFF", reg_section, 512 + 1,
803                                        &zero_address_frag));
804       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_UP", reg_section, 512 + 2,
805                                        &zero_address_frag));
806       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_DOWN", reg_section, 512 + 3,
807                                        &zero_address_frag));
808       symbol_table_insert (symbol_new ("ROUND_NEAR", reg_section, 512 + 4,
809                                        &zero_address_frag));
810     }
811 }
812
813 /* Assemble one insn in STR.  */
814
815 void
816 md_assemble (char *str)
817 {
818   char *operands = str;
819   char modified_char = 0;
820   struct mmix_opcode *instruction;
821   fragS *opc_fragP = NULL;
822   int max_operands = 3;
823
824   /* Note that the struct frag member fr_literal in frags.h is char[], so
825      I have to make this a plain char *.  */
826   /* unsigned */ char *opcodep = NULL;
827
828   expressionS exp[4];
829   int n_operands = 0;
830
831   /* Move to end of opcode.  */
832   for (operands = str;
833        is_part_of_name (*operands);
834        ++operands)
835     ;
836
837   if (ISSPACE (*operands))
838     {
839       modified_char = *operands;
840       *operands++ = '\0';
841     }
842
843   instruction = (struct mmix_opcode *) hash_find (mmix_opcode_hash, str);
844   if (instruction == NULL)
845     {
846       as_bad (_("unknown opcode: `%s'"), str);
847
848       /* Avoid "unhandled label" errors.  */
849       pending_label = NULL;
850       return;
851     }
852
853   /* Put back the character after the opcode.  */
854   if (modified_char != 0)
855     operands[-1] = modified_char;
856
857   input_line_pointer = operands;
858
859   /* Is this a mmixal pseudodirective?  */
860   if (instruction->type == mmix_type_pseudo)
861     {
862       /* For mmixal compatibility, a label for an instruction (and
863          emitting pseudo) refers to the _aligned_ address.  We emit the
864          label here for the pseudos that don't handle it themselves.  When
865          having an fb-label, emit it here, and increment the counter after
866          the pseudo.  */
867       switch (instruction->operands)
868         {
869         case mmix_operands_loc:
870         case mmix_operands_byte:
871         case mmix_operands_prefix:
872         case mmix_operands_local:
873         case mmix_operands_bspec:
874         case mmix_operands_espec:
875           if (current_fb_label >= 0)
876             colon (fb_label_name (current_fb_label, 1));
877           else if (pending_label != NULL)
878             {
879               colon (pending_label);
880               pending_label = NULL;
881             }
882           break;
883
884         default:
885           break;
886         }
887
888       /* Some of the pseudos emit contents, others don't.  Set a
889          contents-emitted flag when we emit something into .text   */
890       switch (instruction->operands)
891         {
892         case mmix_operands_loc:
893           /* LOC */
894           s_loc (0);
895           break;
896
897         case mmix_operands_byte:
898           /* BYTE */
899           mmix_byte ();
900           break;
901
902         case mmix_operands_wyde:
903           /* WYDE */
904           mmix_cons (2);
905           break;
906
907         case mmix_operands_tetra:
908           /* TETRA */
909           mmix_cons (4);
910           break;
911
912         case mmix_operands_octa:
913           /* OCTA */
914           mmix_cons (8);
915           break;
916
917         case mmix_operands_prefix:
918           /* PREFIX */
919           s_prefix (0);
920           break;
921
922         case mmix_operands_local:
923           /* LOCAL */
924           mmix_s_local (0);
925           break;
926
927         case mmix_operands_bspec:
928           /* BSPEC */
929           s_bspec (0);
930           break;
931
932         case mmix_operands_espec:
933           /* ESPEC */
934           s_espec (0);
935           break;
936
937         default:
938           BAD_CASE (instruction->operands);
939         }
940
941       /* These are all working like the pseudo functions in read.c:s_...,
942          in that they step over the end-of-line marker at the end of the
943          line.  We don't want that here.  */
944       input_line_pointer--;
945
946       /* Step up the fb-label counter if there was a definition on this
947          line.  */
948       if (current_fb_label >= 0)
949         {
950           fb_label_instance_inc (current_fb_label);
951           current_fb_label = -1;
952         }
953
954       /* Reset any don't-align-next-datum request, unless this was a LOC
955          directive.  */
956       if (instruction->operands != mmix_operands_loc)
957         want_unaligned = 0;
958
959       return;
960     }
961
962   /* Not a pseudo; we *will* emit contents.  */
963   if (now_seg == data_section)
964     {
965       if (lowest_data_loc != (bfd_vma) -1 && (lowest_data_loc & 3) != 0)
966         {
967           if (data_has_contents)
968             as_bad (_("specified location wasn't TETRA-aligned"));
969           else if (want_unaligned)
970             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
971
972           lowest_data_loc &= ~(bfd_vma) 3;
973           lowest_data_loc += 4;
974         }
975
976       data_has_contents = 1;
977     }
978   else if (now_seg == text_section)
979     {
980       if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1 && (lowest_text_loc & 3) != 0)
981         {
982           if (text_has_contents)
983             as_bad (_("specified location wasn't TETRA-aligned"));
984           else if (want_unaligned)
985             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
986
987           lowest_text_loc &= ~(bfd_vma) 3;
988           lowest_text_loc += 4;
989         }
990
991       text_has_contents = 1;
992     }
993
994   /* After a sequence of BYTEs or WYDEs, we need to get to instruction
995      alignment.  For other pseudos, a ".p2align 2" is supposed to be
996      inserted by the user.  */
997   if (last_alignment < 2 && ! want_unaligned)
998     {
999       frag_align (2, 0, 0);
1000       record_alignment (now_seg, 2);
1001       last_alignment = 2;
1002     }
1003   else
1004     /* Reset any don't-align-next-datum request.  */
1005     want_unaligned = 0;
1006
1007   /* For mmixal compatibility, a label for an instruction (and emitting
1008      pseudo) refers to the _aligned_ address.  So we have to emit the
1009      label here.  */
1010   if (pending_label != NULL)
1011     {
1012       colon (pending_label);
1013       pending_label = NULL;
1014     }
1015
1016   /* We assume that mmix_opcodes keeps having unique mnemonics for each
1017      opcode, so we don't have to iterate over more than one opcode; if the
1018      syntax does not match, then there's a syntax error.  */
1019
1020   /* Operands have little or no context and are all comma-separated; it is
1021      easier to parse each expression first.   */
1022   switch (instruction->operands)
1023     {
1024     case mmix_operands_reg_yz:
1025     case mmix_operands_pop:
1026     case mmix_operands_regaddr:
1027     case mmix_operands_pushj:
1028     case mmix_operands_get:
1029     case mmix_operands_put:
1030     case mmix_operands_set:
1031     case mmix_operands_save:
1032     case mmix_operands_unsave:
1033       max_operands = 2;
1034       break;
1035
1036     case mmix_operands_sync:
1037     case mmix_operands_jmp:
1038     case mmix_operands_resume:
1039       max_operands = 1;
1040       break;
1041
1042       /* The original 3 is fine for the rest.  */
1043     default:
1044       break;
1045     }
1046
1047   /* If this is GET or PUT, and we don't do allow those names to be
1048      equated, we need to parse the names ourselves, so we don't pick up a
1049      user label instead of the special register.  */
1050   if (! equated_spec_regs
1051       && (instruction->operands == mmix_operands_get
1052           || instruction->operands == mmix_operands_put))
1053     n_operands = get_putget_operands (instruction, operands, exp);
1054   else
1055     n_operands = get_operands (max_operands, operands, exp);
1056
1057   /* If there's a fb-label on the current line, set that label.  This must
1058      be done *after* evaluating expressions of operands, since neither a
1059      "1B" nor a "1F" refers to "1H" on the same line.  */
1060   if (current_fb_label >= 0)
1061     {
1062       fb_label_instance_inc (current_fb_label);
1063       colon (fb_label_name (current_fb_label, 0));
1064       current_fb_label = -1;
1065     }
1066
1067   /* We also assume that the length of the instruction is at least 4, the
1068      size of an unexpanded instruction.  We need a self-contained frag
1069      since we want the relocation to point to the instruction, not the
1070      variant part.  */
1071
1072   opcodep = frag_more (4);
1073   mmix_opcode_frag = opc_fragP = frag_now;
1074   frag_now->fr_opcode = opcodep;
1075
1076   /* Mark start of insn for DWARF2 debug features.  */
1077   if (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_elf_flavour)
1078     dwarf2_emit_insn (4);
1079
1080   md_number_to_chars (opcodep, instruction->match, 4);
1081
1082   switch (instruction->operands)
1083     {
1084     case mmix_operands_jmp:
1085       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1086         /* Zeros are in place - nothing needs to be done when we have no
1087            operands.  */
1088         break;
1089
1090       /* Add a frag for a JMP relaxation; we need room for max four
1091          extra instructions.  We don't do any work around here to check if
1092          we can determine the offset right away.  */
1093       if (n_operands != 1 || exp[0].X_op == O_register)
1094         {
1095           as_bad (_("invalid operand to opcode %s: `%s'"),
1096                   instruction->name, operands);
1097           return;
1098         }
1099
1100       if (expand_op)
1101         frag_var (rs_machine_dependent, 4 * 4, 0,
1102                   ENCODE_RELAX (STATE_JMP, STATE_UNDF),
1103                   exp[0].X_add_symbol,
1104                   exp[0].X_add_number,
1105                   opcodep);
1106       else
1107         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
1108                      exp + 0, 1, BFD_RELOC_MMIX_ADDR27);
1109       break;
1110
1111     case mmix_operands_pushj:
1112       /* We take care of PUSHJ in full here.  */
1113       if (n_operands != 2
1114           || ((exp[0].X_op == O_constant || exp[0].X_op == O_register)
1115               && (exp[0].X_add_number > 255 || exp[0].X_add_number < 0)))
1116         {
1117           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1118                   instruction->name, operands);
1119           return;
1120         }
1121
1122       if (exp[0].X_op == O_register || exp[0].X_op == O_constant)
1123         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1124       else
1125         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1126                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1127
1128       if (expand_op)
1129         frag_var (rs_machine_dependent, PUSHJ_MAX_LEN - 4, 0,
1130                   ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_UNDF),
1131                   exp[1].X_add_symbol,
1132                   exp[1].X_add_number,
1133                   opcodep);
1134       else
1135         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
1136                      exp + 1, 1, BFD_RELOC_MMIX_ADDR19);
1137       break;
1138
1139     case mmix_operands_regaddr:
1140       /* GETA/branch: Add a frag for relaxation.  We don't do any work
1141          around here to check if we can determine the offset right away.  */
1142       if (n_operands != 2 || exp[1].X_op == O_register)
1143         {
1144           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1145                   instruction->name, operands);
1146           return;
1147         }
1148
1149       if (! expand_op)
1150         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
1151                      exp + 1, 1, BFD_RELOC_MMIX_ADDR19);
1152       else if (instruction->type == mmix_type_condbranch)
1153         frag_var (rs_machine_dependent, BCC_MAX_LEN - 4, 0,
1154                   ENCODE_RELAX (STATE_BCC, STATE_UNDF),
1155                   exp[1].X_add_symbol,
1156                   exp[1].X_add_number,
1157                   opcodep);
1158       else
1159         frag_var (rs_machine_dependent, GETA_MAX_LEN - 4, 0,
1160                   ENCODE_RELAX (STATE_GETA, STATE_UNDF),
1161                   exp[1].X_add_symbol,
1162                   exp[1].X_add_number,
1163                   opcodep);
1164       break;
1165
1166     default:
1167       break;
1168     }
1169
1170   switch (instruction->operands)
1171     {
1172     case mmix_operands_regs:
1173       /* We check the number of operands here, since we're in a
1174          FALLTHROUGH sequence in the next switch.  */
1175       if (n_operands != 3 || exp[2].X_op == O_constant)
1176         {
1177           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1178                   instruction->name, operands);
1179           return;
1180         }
1181       /* FALLTHROUGH.  */
1182     case mmix_operands_regs_z:
1183       if (n_operands != 3)
1184         {
1185           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1186                   instruction->name, operands);
1187           return;
1188         }
1189       /* FALLTHROUGH.  */
1190     case mmix_operands_reg_yz:
1191     case mmix_operands_roundregs_z:
1192     case mmix_operands_roundregs:
1193     case mmix_operands_regs_z_opt:
1194     case mmix_operands_neg:
1195     case mmix_operands_regaddr:
1196     case mmix_operands_get:
1197     case mmix_operands_set:
1198     case mmix_operands_save:
1199       if (n_operands < 1
1200           || (exp[0].X_op == O_register && exp[0].X_add_number > 255))
1201         {
1202           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1203                   instruction->name, operands);
1204           return;
1205         }
1206
1207       if (exp[0].X_op == O_register)
1208         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1209       else
1210         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1211                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1212       break;
1213
1214     default:
1215       ;
1216     }
1217
1218   /* A corresponding once-over for those who take an 8-bit constant as
1219      their first operand.  */
1220   switch (instruction->operands)
1221     {
1222     case mmix_operands_pushgo:
1223       /* PUSHGO: X is a constant, but can be expressed as a register.
1224          We handle X here and use the common machinery of T,X,3,$ for
1225          the rest of the operands.  */
1226       if (n_operands < 2
1227           || ((exp[0].X_op == O_constant || exp[0].X_op == O_register)
1228               && (exp[0].X_add_number > 255 || exp[0].X_add_number < 0)))
1229         {
1230           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1231                   instruction->name, operands);
1232           return;
1233         }
1234       else if (exp[0].X_op == O_constant || exp[0].X_op == O_register)
1235         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1236       else
1237         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1238                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1239       break;
1240
1241     case mmix_operands_pop:
1242       if ((n_operands == 0 || n_operands == 1) && ! mmix_gnu_syntax)
1243         break;
1244       /* FALLTHROUGH.  */
1245     case mmix_operands_x_regs_z:
1246       if (n_operands < 1
1247           || (exp[0].X_op == O_constant
1248               && (exp[0].X_add_number > 255
1249                   || exp[0].X_add_number < 0)))
1250         {
1251           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1252                   instruction->name, operands);
1253           return;
1254         }
1255
1256       if (exp[0].X_op == O_constant)
1257         opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1258       else
1259         /* FIXME: This doesn't bring us unsignedness checking.  */
1260         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1261                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_8);
1262     default:
1263       ;
1264     }
1265
1266   /* Handle the rest.  */
1267   switch (instruction->operands)
1268     {
1269     case mmix_operands_set:
1270       /* SET: Either two registers, "$X,$Y", with Z field as zero, or
1271          "$X,YZ", meaning change the opcode to SETL.  */
1272       if (n_operands != 2
1273           || (exp[1].X_op == O_constant
1274               && (exp[1].X_add_number > 0xffff || exp[1].X_add_number < 0)))
1275         {
1276           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1277                   instruction->name, operands);
1278           return;
1279         }
1280
1281       if (exp[1].X_op == O_constant)
1282         {
1283           /* There's an ambiguity with "SET $0,Y" when Y isn't defined
1284              yet.  To keep things simple, we assume that Y is then a
1285              register, and only change the opcode if Y is defined at this
1286              point.
1287
1288              There's no compatibility problem with mmixal, since it emits
1289              errors if the field is not defined at this point.  */
1290           md_number_to_chars (opcodep, SETL_INSN_BYTE, 1);
1291
1292           opcodep[2] = (exp[1].X_add_number >> 8) & 255;
1293           opcodep[3] = exp[1].X_add_number & 255;
1294           break;
1295         }
1296       /* FALLTHROUGH.  */
1297     case mmix_operands_x_regs_z:
1298       /* SYNCD: "X,$Y,$Z|Z".  */
1299       /* FALLTHROUGH.  */
1300     case mmix_operands_regs:
1301       /* Three registers, $X,$Y,$Z.  */
1302       /* FALLTHROUGH.  */
1303     case mmix_operands_regs_z:
1304       /* Operands "$X,$Y,$Z|Z", number of arguments checked above.  */
1305       /* FALLTHROUGH.  */
1306     case mmix_operands_pushgo:
1307       /* Operands "$X|X,$Y,$Z|Z", optional Z.  */
1308       /* FALLTHROUGH.  */
1309     case mmix_operands_regs_z_opt:
1310       /* Operands "$X,$Y,$Z|Z", with $Z|Z being optional, default 0.  Any
1311          operands not completely decided yet are postponed to later in
1312          assembly (but not until link-time yet).  */
1313
1314       if ((n_operands != 2 && n_operands != 3)
1315           || (exp[1].X_op == O_register && exp[1].X_add_number > 255)
1316           || (n_operands == 3
1317               && ((exp[2].X_op == O_register
1318                    && exp[2].X_add_number > 255
1319                    && mmix_gnu_syntax)
1320                   || (exp[2].X_op == O_constant
1321                       && (exp[2].X_add_number > 255
1322                           || exp[2].X_add_number < 0)))))
1323         {
1324           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1325                   instruction->name, operands);
1326           return;
1327         }
1328
1329       if (n_operands == 2)
1330         {
1331           symbolS *sym;
1332
1333           /* The last operand is immediate whenever we see just two
1334              operands.  */
1335           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1336
1337           /* Now, we could either have an implied "0" as the Z operand, or
1338              it could be the constant of a "base address plus offset".  It
1339              depends on whether it is allowed; only memory operations, as
1340              signified by instruction->type and "T" and "X" operand types,
1341              and it depends on whether we find a register in the second
1342              operand, exp[1].  */
1343           if (exp[1].X_op == O_register && exp[1].X_add_number <= 255)
1344             {
1345               /* A zero then; all done.  */
1346               opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1347               break;
1348             }
1349
1350           /* Not known as a register.  Is base address plus offset
1351              allowed, or can we assume that it is a register anyway?  */
1352           if ((instruction->operands != mmix_operands_regs_z_opt
1353                && instruction->operands != mmix_operands_x_regs_z
1354                && instruction->operands != mmix_operands_pushgo)
1355               || (instruction->type != mmix_type_memaccess_octa
1356                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_tetra
1357                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_wyde
1358                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_byte
1359                   && instruction->type != mmix_type_memaccess_block
1360                   && instruction->type != mmix_type_jsr
1361                   && instruction->type != mmix_type_branch))
1362             {
1363               fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1364                            1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1365               break;
1366             }
1367
1368           /* To avoid getting a NULL add_symbol for constants and then
1369              catching a SEGV in write_relocs since it doesn't handle
1370              constants well for relocs other than PC-relative, we need to
1371              pass expressions as symbols and use fix_new, not fix_new_exp.  */
1372           sym = make_expr_symbol (exp + 1);
1373
1374           /* Mark the symbol as being OK for a reloc.  */
1375           symbol_get_bfdsym (sym)->flags |= BSF_KEEP;
1376
1377           /* Now we know it can be a "base address plus offset".  Add
1378              proper fixup types so we can handle this later, when we've
1379              parsed everything.  */
1380           fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1381                    8, sym, 0, 0, BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET);
1382           break;
1383         }
1384
1385       if (exp[1].X_op == O_register)
1386         opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1387       else
1388         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1389                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1390
1391       /* In mmixal compatibility mode, we allow special registers as
1392          constants for the Z operand.  They have 256 added to their
1393          register numbers, so the right thing will happen if we just treat
1394          those as constants.  */
1395       if (exp[2].X_op == O_register && exp[2].X_add_number <= 255)
1396         opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1397       else if (exp[2].X_op == O_constant
1398                || (exp[2].X_op == O_register && exp[2].X_add_number > 255))
1399         {
1400           opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1401           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1402         }
1403       else
1404         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1405                      1, exp + 2, 0,
1406                      (instruction->operands == mmix_operands_set
1407                       || instruction->operands == mmix_operands_regs)
1408                      ? BFD_RELOC_MMIX_REG : BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1409       break;
1410
1411     case mmix_operands_pop:
1412       /* POP, one eight and one 16-bit operand.  */
1413       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1414         break;
1415       if (n_operands == 1 && ! mmix_gnu_syntax)
1416         goto a_single_24_bit_number_operand;
1417       /* FALLTHROUGH.  */
1418     case mmix_operands_reg_yz:
1419       /* A register and a 16-bit unsigned number.  */
1420       if (n_operands != 2
1421           || exp[1].X_op == O_register
1422           || (exp[1].X_op == O_constant
1423               && (exp[1].X_add_number > 0xffff || exp[1].X_add_number < 0)))
1424         {
1425           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1426                   instruction->name, operands);
1427           return;
1428         }
1429
1430       if (exp[1].X_op == O_constant)
1431         {
1432           opcodep[2] = (exp[1].X_add_number >> 8) & 255;
1433           opcodep[3] = exp[1].X_add_number & 255;
1434         }
1435       else
1436         /* FIXME: This doesn't bring us unsignedness checking.  */
1437         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1438                      2, exp + 1, 0, BFD_RELOC_16);
1439       break;
1440
1441     case mmix_operands_jmp:
1442       /* A JMP.  Everything is already done.  */
1443       break;
1444
1445     case mmix_operands_roundregs:
1446       /* Two registers with optional rounding mode or constant in between.  */
1447       if ((n_operands == 3 && exp[2].X_op == O_constant)
1448           || (n_operands == 2 && exp[1].X_op == O_constant))
1449         {
1450           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1451                   instruction->name, operands);
1452           return;
1453         }
1454       /* FALLTHROUGH.  */
1455     case mmix_operands_roundregs_z:
1456       /* Like FLOT, "$X,ROUND_MODE,$Z|Z", but the rounding mode is
1457          optional and can be the corresponding constant.  */
1458       {
1459         /* Which exp index holds the second operand (not the rounding
1460            mode).  */
1461         int op2no = n_operands - 1;
1462
1463         if ((n_operands != 2 && n_operands != 3)
1464             || ((exp[op2no].X_op == O_register
1465                  && exp[op2no].X_add_number > 255)
1466                 || (exp[op2no].X_op == O_constant
1467                     && (exp[op2no].X_add_number > 255
1468                         || exp[op2no].X_add_number < 0)))
1469             || (n_operands == 3
1470                 /* We don't allow for the rounding mode to be deferred; it
1471                    must be determined in the "first pass".  It cannot be a
1472                    symbol equated to a rounding mode, but defined after
1473                    the first use.  */
1474                 && ((exp[1].X_op == O_register
1475                      && exp[1].X_add_number < 512)
1476                     || (exp[1].X_op == O_constant
1477                         && exp[1].X_add_number < 0
1478                         && exp[1].X_add_number > 4)
1479                     || (exp[1].X_op != O_register
1480                         && exp[1].X_op != O_constant))))
1481           {
1482             as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1483                     instruction->name, operands);
1484             return;
1485           }
1486
1487         /* Add rounding mode if present.  */
1488         if (n_operands == 3)
1489           opcodep[2] = exp[1].X_add_number & 255;
1490
1491         if (exp[op2no].X_op == O_register)
1492           opcodep[3] = exp[op2no].X_add_number;
1493         else if (exp[op2no].X_op == O_constant)
1494           {
1495             opcodep[3] = exp[op2no].X_add_number;
1496             opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1497           }
1498         else
1499           fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1500                        1, exp + op2no, 0,
1501                        instruction->operands == mmix_operands_roundregs
1502                        ? BFD_RELOC_MMIX_REG
1503                        : BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1504         break;
1505       }
1506
1507     case mmix_operands_sync:
1508     a_single_24_bit_number_operand:
1509       if (n_operands != 1
1510           || exp[0].X_op == O_register
1511           || (exp[0].X_op == O_constant
1512               && (exp[0].X_add_number > 0xffffff || exp[0].X_add_number < 0)))
1513         {
1514           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1515                   instruction->name, operands);
1516           return;
1517         }
1518
1519       if (exp[0].X_op == O_constant)
1520         {
1521           opcodep[1] = (exp[0].X_add_number >> 16) & 255;
1522           opcodep[2] = (exp[0].X_add_number >> 8) & 255;
1523           opcodep[3] = exp[0].X_add_number & 255;
1524         }
1525       else
1526         /* FIXME: This doesn't bring us unsignedness checking.  */
1527         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1528                      3, exp + 0, 0, BFD_RELOC_24);
1529       break;
1530
1531     case mmix_operands_neg:
1532       /* Operands "$X,Y,$Z|Z"; NEG or NEGU.  Y is optional, 0 is default.  */
1533
1534       if ((n_operands != 3 && n_operands != 2)
1535           || (n_operands == 3 && exp[1].X_op == O_register)
1536           || ((exp[1].X_op == O_constant || exp[1].X_op == O_register)
1537               && (exp[1].X_add_number > 255 || exp[1].X_add_number < 0))
1538           || (n_operands == 3
1539               && ((exp[2].X_op == O_register && exp[2].X_add_number > 255)
1540                   || (exp[2].X_op == O_constant
1541                       && (exp[2].X_add_number > 255
1542                           || exp[2].X_add_number < 0)))))
1543         {
1544           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1545                   instruction->name, operands);
1546           return;
1547         }
1548
1549       if (n_operands == 2)
1550         {
1551           if (exp[1].X_op == O_register)
1552             opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1553           else if (exp[1].X_op == O_constant)
1554             {
1555               opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1556               opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1557             }
1558           else
1559             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1560                          1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1561           break;
1562         }
1563
1564       if (exp[1].X_op == O_constant)
1565         opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1566       else
1567         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1568                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_8);
1569
1570       if (exp[2].X_op == O_register)
1571         opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1572       else if (exp[2].X_op == O_constant)
1573         {
1574           opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1575           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1576         }
1577       else
1578         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1579                      1, exp + 2, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1580       break;
1581
1582     case mmix_operands_regaddr:
1583       /* A GETA/branch-type.  */
1584       break;
1585
1586     case mmix_operands_get:
1587       /* "$X,spec_reg"; GET.
1588          Like with rounding modes, we demand that the special register or
1589          symbol is already defined when we get here at the point of use.  */
1590       if (n_operands != 2
1591           || (exp[1].X_op == O_register
1592               && (exp[1].X_add_number < 256 || exp[1].X_add_number >= 512))
1593           || (exp[1].X_op == O_constant
1594               && (exp[1].X_add_number < 0 || exp[1].X_add_number > 256))
1595           || (exp[1].X_op != O_constant && exp[1].X_op != O_register))
1596         {
1597           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1598                   instruction->name, operands);
1599           return;
1600         }
1601
1602       opcodep[3] = exp[1].X_add_number - 256;
1603       break;
1604
1605     case mmix_operands_put:
1606       /* "spec_reg,$Z|Z"; PUT.  */
1607       if (n_operands != 2
1608           || (exp[0].X_op == O_register
1609               && (exp[0].X_add_number < 256 || exp[0].X_add_number >= 512))
1610           || (exp[0].X_op == O_constant
1611               && (exp[0].X_add_number < 0 || exp[0].X_add_number > 256))
1612           || (exp[0].X_op != O_constant && exp[0].X_op != O_register))
1613         {
1614           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1615                   instruction->name, operands);
1616           return;
1617         }
1618
1619       opcodep[1] = exp[0].X_add_number - 256;
1620
1621       /* Note that the Y field is zero.  */
1622
1623       if (exp[1].X_op == O_register)
1624         opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1625       else if (exp[1].X_op == O_constant)
1626         {
1627           opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1628           opcodep[0] |= IMM_OFFSET_BIT;
1629         }
1630       else
1631         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1632                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE);
1633       break;
1634
1635     case mmix_operands_save:
1636       /* "$X,0"; SAVE.  */
1637       if (n_operands != 2
1638           || exp[1].X_op != O_constant
1639           || exp[1].X_add_number != 0)
1640         {
1641           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1642                   instruction->name, operands);
1643           return;
1644         }
1645       break;
1646
1647     case mmix_operands_unsave:
1648       if (n_operands < 2 && ! mmix_gnu_syntax)
1649         {
1650           if (n_operands == 1)
1651             {
1652               if (exp[0].X_op == O_register)
1653                 opcodep[3] = exp[0].X_add_number;
1654               else
1655                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1656                              1, exp, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1657             }
1658           break;
1659         }
1660
1661       /* "0,$Z"; UNSAVE.  */
1662       if (n_operands != 2
1663           || exp[0].X_op != O_constant
1664           || exp[0].X_add_number != 0
1665           || exp[1].X_op == O_constant
1666           || (exp[1].X_op == O_register
1667               && exp[1].X_add_number > 255))
1668         {
1669           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1670                   instruction->name, operands);
1671           return;
1672         }
1673
1674       if (exp[1].X_op == O_register)
1675         opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1676       else
1677         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1678                      1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_MMIX_REG);
1679       break;
1680
1681     case mmix_operands_xyz_opt:
1682       /* SWYM, TRIP, TRAP: zero, one, two or three operands.  It's
1683          unspecified whether operands are registers or constants, but
1684          when we find register syntax, we require operands to be literal and
1685          within 0..255.  */
1686       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1687         /* Zeros are in place - nothing needs to be done for zero
1688            operands.  We don't allow this in GNU syntax mode, because it
1689            was believed that the risk of missing to supply an operand is
1690            higher than the benefit of not having to specify a zero.  */
1691         ;
1692       else if (n_operands == 1 && exp[0].X_op != O_register)
1693         {
1694           if (exp[0].X_op == O_constant)
1695             {
1696               if (exp[0].X_add_number > 255*256*256
1697                   || exp[0].X_add_number < 0)
1698                 {
1699                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1700                           instruction->name, operands);
1701                   return;
1702                 }
1703               else
1704                 {
1705                   opcodep[1] = (exp[0].X_add_number >> 16) & 255;
1706                   opcodep[2] = (exp[0].X_add_number >> 8) & 255;
1707                   opcodep[3] = exp[0].X_add_number & 255;
1708                 }
1709             }
1710           else
1711             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1712                          3, exp, 0, BFD_RELOC_24);
1713         }
1714       else if (n_operands == 2
1715                && exp[0].X_op != O_register
1716                && exp[1].X_op != O_register)
1717         {
1718           /* Two operands.  */
1719
1720           if (exp[0].X_op == O_constant)
1721             {
1722               if (exp[0].X_add_number > 255
1723                   || exp[0].X_add_number < 0)
1724                 {
1725                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1726                           instruction->name, operands);
1727                   return;
1728                 }
1729               else
1730                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number & 255;
1731             }
1732           else
1733             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1734                          1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1735
1736           if (exp[1].X_op == O_constant)
1737             {
1738               if (exp[1].X_add_number > 255*256
1739                   || exp[1].X_add_number < 0)
1740                 {
1741                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1742                           instruction->name, operands);
1743                   return;
1744                 }
1745               else
1746                 {
1747                   opcodep[2] = (exp[1].X_add_number >> 8) & 255;
1748                   opcodep[3] = exp[1].X_add_number & 255;
1749                 }
1750             }
1751           else
1752             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1753                          2, exp + 1, 0, BFD_RELOC_16);
1754         }
1755       else if (n_operands == 3
1756                && exp[0].X_op != O_register
1757                && exp[1].X_op != O_register
1758                && exp[2].X_op != O_register)
1759         {
1760           /* Three operands.  */
1761
1762           if (exp[0].X_op == O_constant)
1763             {
1764               if (exp[0].X_add_number > 255
1765                   || exp[0].X_add_number < 0)
1766                 {
1767                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1768                           instruction->name, operands);
1769                   return;
1770                 }
1771               else
1772                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number & 255;
1773             }
1774           else
1775             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1776                          1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1777
1778           if (exp[1].X_op == O_constant)
1779             {
1780               if (exp[1].X_add_number > 255
1781                   || exp[1].X_add_number < 0)
1782                 {
1783                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1784                           instruction->name, operands);
1785                   return;
1786                 }
1787               else
1788                 opcodep[2] = exp[1].X_add_number & 255;
1789             }
1790           else
1791             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1792                          1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_8);
1793
1794           if (exp[2].X_op == O_constant)
1795             {
1796               if (exp[2].X_add_number > 255
1797                   || exp[2].X_add_number < 0)
1798                 {
1799                   as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1800                           instruction->name, operands);
1801                   return;
1802                 }
1803               else
1804                 opcodep[3] = exp[2].X_add_number & 255;
1805             }
1806           else
1807             fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1808                          1, exp + 2, 0, BFD_RELOC_8);
1809         }
1810       else
1811         {
1812           /* We can't get here for other cases.  */
1813           gas_assert (n_operands <= 3);
1814
1815           /* The meaning of operands to TRIP and TRAP is not defined (and
1816              SWYM operands aren't enforced in mmixal, so let's avoid
1817              that).  We add combinations not handled above here as we find
1818              them and as they're reported.  */
1819           if (n_operands == 3)
1820             {
1821               /* Don't require non-register operands.  Always generate
1822                  fixups, so we don't have to copy lots of code and create
1823                  maintenance problems.  TRIP is supposed to be a rare
1824                  instruction, so the overhead should not matter.  We
1825                  aren't allowed to fix_new_exp for an expression which is
1826                  an O_register at this point, however.
1827
1828                  Don't use BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE as that modifies
1829                  the insn for a register in the Z field and we want
1830                  consistency.  */
1831               if (exp[0].X_op == O_register)
1832                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1833               else
1834                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1835                              1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1836               if (exp[1].X_op == O_register)
1837                 opcodep[2] = exp[1].X_add_number;
1838               else
1839                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1840                              1, exp + 1, 0, BFD_RELOC_8);
1841               if (exp[2].X_op == O_register)
1842                 opcodep[3] = exp[2].X_add_number;
1843               else
1844                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1845                              1, exp + 2, 0, BFD_RELOC_8);
1846             }
1847           else if (n_operands == 2)
1848             {
1849               if (exp[0].X_op == O_register)
1850                 opcodep[1] = exp[0].X_add_number;
1851               else
1852                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 1,
1853                              1, exp, 0, BFD_RELOC_8);
1854               if (exp[1].X_op == O_register)
1855                 opcodep[3] = exp[1].X_add_number;
1856               else
1857                 fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 2,
1858                              2, exp + 1, 0, BFD_RELOC_16);
1859             }
1860           else
1861             {
1862               /* We can't get here for other cases.  */
1863               gas_assert (n_operands == 1 && exp[0].X_op == O_register);
1864
1865               opcodep[3] = exp[0].X_add_number;
1866             }
1867         }
1868       break;
1869
1870     case mmix_operands_resume:
1871       if (n_operands == 0 && ! mmix_gnu_syntax)
1872         break;
1873
1874       if (n_operands != 1
1875           || exp[0].X_op == O_register
1876           || (exp[0].X_op == O_constant
1877               && (exp[0].X_add_number < 0
1878                   || exp[0].X_add_number > 255)))
1879         {
1880           as_bad (_("invalid operands to opcode %s: `%s'"),
1881                   instruction->name, operands);
1882           return;
1883         }
1884
1885       if (exp[0].X_op == O_constant)
1886         opcodep[3] = exp[0].X_add_number;
1887       else
1888         fix_new_exp (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal + 3,
1889                      1, exp + 0, 0, BFD_RELOC_8);
1890       break;
1891
1892     case mmix_operands_pushj:
1893       /* All is done for PUSHJ already.  */
1894       break;
1895
1896     default:
1897       BAD_CASE (instruction->operands);
1898     }
1899 }
1900
1901 /* For the benefit of insns that start with a digit, we assemble by way of
1902    tc_unrecognized_line too, through this function.  */
1903
1904 int
1905 mmix_assemble_return_nonzero (char *str)
1906 {
1907   int last_error_count = had_errors ();
1908   char *s2 = str;
1909   char c;
1910
1911   /* Normal instruction handling downcases, so we must too.  */
1912   while (ISALNUM (*s2))
1913     {
1914       if (ISUPPER ((unsigned char) *s2))
1915         *s2 = TOLOWER (*s2);
1916       s2++;
1917     }
1918
1919   /* Cut the line for sake of the assembly.  */
1920   for (s2 = str; *s2 && *s2 != '\n'; s2++)
1921     ;
1922
1923   c = *s2;
1924   *s2 = 0;
1925   md_assemble (str);
1926   *s2 = c;
1927
1928   return had_errors () == last_error_count;
1929 }
1930
1931 /* The PREFIX pseudo.  */
1932
1933 static void
1934 s_prefix (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
1935 {
1936   char *p;
1937   int c;
1938
1939   SKIP_WHITESPACE ();
1940
1941   p = input_line_pointer;
1942
1943   c = get_symbol_end ();
1944
1945   /* Reseting prefix?  */
1946   if (*p == ':' && p[1] == 0)
1947     mmix_current_prefix = NULL;
1948   else
1949     {
1950       /* Put this prefix on the mmix symbols obstack.  We could malloc and
1951          free it separately, but then we'd have to worry about that.
1952          People using up memory on prefixes have other problems.  */
1953       obstack_grow (&mmix_sym_obstack, p, strlen (p) + 1);
1954       p = obstack_finish (&mmix_sym_obstack);
1955
1956       /* Accumulate prefixes, and strip a leading ':'.  */
1957       if (mmix_current_prefix != NULL || *p == ':')
1958         p = mmix_prefix_name (p);
1959
1960       mmix_current_prefix = p;
1961     }
1962
1963   *input_line_pointer = c;
1964
1965   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
1966 }
1967
1968 /* We implement prefixes by using the tc_canonicalize_symbol_name hook,
1969    and store each prefixed name on a (separate) obstack.  This means that
1970    the name is on the "notes" obstack in non-prefixed form and on the
1971    mmix_sym_obstack in prefixed form, but currently it is not worth
1972    rewriting the whole GAS symbol handling to improve "hooking" to avoid
1973    that.  (It might be worth a rewrite for other reasons, though).  */
1974
1975 char *
1976 mmix_prefix_name (char *shortname)
1977 {
1978   if (*shortname == ':')
1979     return shortname + 1;
1980
1981   if (mmix_current_prefix == NULL)
1982     as_fatal (_("internal: mmix_prefix_name but empty prefix"));
1983
1984   if (*shortname == '$')
1985     return shortname;
1986
1987   obstack_grow (&mmix_sym_obstack, mmix_current_prefix,
1988                 strlen (mmix_current_prefix));
1989   obstack_grow (&mmix_sym_obstack, shortname, strlen (shortname) + 1);
1990   return obstack_finish (&mmix_sym_obstack);
1991 }
1992
1993 /* The GREG pseudo.  At LABEL, we have the name of a symbol that we
1994    want to make a register symbol, and which should be initialized with
1995    the value in the expression at INPUT_LINE_POINTER (defaulting to 0).
1996    Either and (perhaps less meaningful) both may be missing.  LABEL must
1997    be persistent, perhaps allocated on an obstack.  */
1998
1999 static void
2000 mmix_greg_internal (char *label)
2001 {
2002   expressionS *expP = &mmix_raw_gregs[n_of_raw_gregs].exp;
2003   segT section;
2004
2005   /* Don't set the section to register contents section before the
2006      expression has been parsed; it may refer to the current position.  */
2007   section = expression (expP);
2008
2009   /* FIXME: Check that no expression refers to the register contents
2010      section.  May need to be done in elf64-mmix.c.  */
2011   if (expP->X_op == O_absent)
2012     {
2013       /* Default to zero if the expression was absent.  */
2014       expP->X_op = O_constant;
2015       expP->X_add_number = 0;
2016       expP->X_unsigned = 0;
2017       expP->X_add_symbol = NULL;
2018       expP->X_op_symbol = NULL;
2019     }
2020
2021   if (section == undefined_section)
2022     {
2023       /* This is an error or a LOC with an expression involving
2024          forward references.  For the expression to be correctly
2025          evaluated, we need to force a proper symbol; gas loses track
2026          of the segment for "local symbols".  */
2027       if (expP->X_op == O_add)
2028         {
2029           symbol_get_value_expression (expP->X_op_symbol);
2030           symbol_get_value_expression (expP->X_add_symbol);
2031         }
2032       else
2033         {
2034           gas_assert (expP->X_op == O_symbol);
2035           symbol_get_value_expression (expP->X_add_symbol);
2036         }
2037     }
2038
2039   /* We must handle prefixes here, as we save the labels and expressions
2040      to be output later.  */
2041   mmix_raw_gregs[n_of_raw_gregs].label
2042     = mmix_current_prefix == NULL ? label : mmix_prefix_name (label);
2043
2044   if (n_of_raw_gregs == MAX_GREGS - 1)
2045     as_bad (_("too many GREG registers allocated (max %d)"), MAX_GREGS);
2046   else
2047     n_of_raw_gregs++;
2048
2049   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
2050 }
2051
2052 /* The ".greg label,expr" worker.  */
2053
2054 static void
2055 s_greg (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
2056 {
2057   char *p;
2058   char c;
2059   p = input_line_pointer;
2060
2061   /* This will skip over what can be a symbol and zero out the next
2062      character, which we assume is a ',' or other meaningful delimiter.
2063      What comes after that is the initializer expression for the
2064      register.  */
2065   c = get_symbol_end ();
2066
2067   if (! is_end_of_line[(unsigned char) c])
2068     input_line_pointer++;
2069
2070   if (*p)
2071     {
2072       /* The label must be persistent; it's not used until after all input
2073          has been seen.  */
2074       obstack_grow (&mmix_sym_obstack, p, strlen (p) + 1);
2075       mmix_greg_internal (obstack_finish (&mmix_sym_obstack));
2076     }
2077   else
2078     mmix_greg_internal (NULL);
2079 }
2080
2081 /* The "BSPEC expr" worker.  */
2082
2083 static void
2084 s_bspec (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
2085 {
2086   asection *expsec;
2087   asection *sec;
2088   char secname[sizeof (MMIX_OTHER_SPEC_SECTION_PREFIX) + 20]
2089     = MMIX_OTHER_SPEC_SECTION_PREFIX;
2090   expressionS exp;
2091   int n;
2092
2093   /* Get a constant expression which we can evaluate *now*.  Supporting
2094      more complex (though assembly-time computable) expressions is
2095      feasible but Too Much Work for something of unknown usefulness like
2096      BSPEC-ESPEC.  */
2097   expsec = expression (&exp);
2098   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
2099
2100   /* Check that we don't have another BSPEC in progress.  */
2101   if (doing_bspec)
2102     {
2103       as_bad (_("BSPEC already active.  Nesting is not supported."));
2104       return;
2105     }
2106
2107   if (exp.X_op != O_constant
2108       || expsec != absolute_section
2109       || exp.X_add_number < 0
2110       || exp.X_add_number > 65535)
2111     {
2112       as_bad (_("invalid BSPEC expression"));
2113       exp.X_add_number = 0;
2114     }
2115
2116   n = (int) exp.X_add_number;
2117
2118   sprintf (secname + strlen (MMIX_OTHER_SPEC_SECTION_PREFIX), "%d", n);
2119   sec = bfd_get_section_by_name (stdoutput, secname);
2120   if (sec == NULL)
2121     {
2122       /* We need a non-volatile name as it will be stored in the section
2123          struct.  */
2124       char *newsecname = xstrdup (secname);
2125       sec = bfd_make_section (stdoutput, newsecname);
2126
2127       if (sec == NULL)
2128         as_fatal (_("can't create section %s"), newsecname);
2129
2130       if (!bfd_set_section_flags (stdoutput, sec,
2131                                   bfd_get_section_flags (stdoutput, sec)
2132                                   | SEC_READONLY))
2133         as_fatal (_("can't set section flags for section %s"), newsecname);
2134     }
2135
2136   /* Tell ELF about the pending section change.  */
2137   obj_elf_section_change_hook ();
2138   subseg_set (sec, 0);
2139
2140   /* Save position for missing ESPEC.  */
2141   as_where (&bspec_file, &bspec_line);
2142
2143   doing_bspec = 1;
2144 }
2145
2146 /* The "ESPEC" worker.  */
2147
2148 static void
2149 s_espec (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
2150 {
2151   /* First, check that we *do* have a BSPEC in progress.  */
2152   if (! doing_bspec)
2153     {
2154       as_bad (_("ESPEC without preceding BSPEC"));
2155       return;
2156     }
2157
2158   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
2159   doing_bspec = 0;
2160
2161   /* When we told ELF about the section change in s_bspec, it stored the
2162      previous section for us so we can get at it with the equivalent of a
2163      .previous pseudo.  */
2164   obj_elf_previous (0);
2165 }
2166
2167 /* The " .local expr" and " local expr" worker.  We make a BFD_MMIX_LOCAL
2168    relocation against the current position against the expression.
2169    Implementing this by means of contents in a section lost.  */
2170
2171 static void
2172 mmix_s_local (int unused ATTRIBUTE_UNUSED)
2173 {
2174   expressionS exp;
2175
2176   /* Don't set the section to register contents section before the
2177      expression has been parsed; it may refer to the current position in
2178      some contorted way.  */
2179   expression (&exp);
2180
2181   if (exp.X_op == O_absent)
2182     {
2183       as_bad (_("missing local expression"));
2184       return;
2185     }
2186   else if (exp.X_op == O_register)
2187     {
2188       /* fix_new_exp doesn't like O_register.  Should be configurable.
2189          We're fine with a constant here, though.  */
2190       exp.X_op = O_constant;
2191     }
2192
2193   fix_new_exp (frag_now, 0, 0, &exp, 0, BFD_RELOC_MMIX_LOCAL);
2194   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
2195 }
2196
2197 /* Set fragP->fr_var to the initial guess of the size of a relaxable insn
2198    and return it.  Sizes of other instructions are not known.  This
2199    function may be called multiple times.  */
2200
2201 int
2202 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragP, segT segment)
2203 {
2204   int length;
2205
2206 #define HANDLE_RELAXABLE(state)                                         \
2207  case ENCODE_RELAX (state, STATE_UNDF):                                 \
2208    if (fragP->fr_symbol != NULL                                         \
2209        && S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) == segment                   \
2210        && !S_IS_WEAK (fragP->fr_symbol))                                \
2211      {                                                                  \
2212        /* The symbol lies in the same segment - a relaxable case.  */   \
2213        fragP->fr_subtype                                                \
2214          = ENCODE_RELAX (state, STATE_ZERO);                            \
2215      }                                                                  \
2216    break;
2217
2218   switch (fragP->fr_subtype)
2219     {
2220       HANDLE_RELAXABLE (STATE_GETA);
2221       HANDLE_RELAXABLE (STATE_BCC);
2222       HANDLE_RELAXABLE (STATE_JMP);
2223
2224     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_UNDF):
2225       if (fragP->fr_symbol != NULL
2226           && S_GET_SEGMENT (fragP->fr_symbol) == segment
2227           && !S_IS_WEAK (fragP->fr_symbol))
2228         /* The symbol lies in the same segment - a relaxable case.  */
2229         fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_ZERO);
2230       else if (pushj_stubs)
2231         /* If we're to generate stubs, assume we can reach a stub after
2232            the section.  */
2233         fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO);
2234       /* FALLTHROUGH.  */
2235     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_ZERO):
2236     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO):
2237       /* We need to distinguish different relaxation rounds.  */
2238       seg_info (segment)->tc_segment_info_data.last_stubfrag = fragP;
2239       break;
2240
2241     case ENCODE_RELAX (STATE_GETA, STATE_ZERO):
2242     case ENCODE_RELAX (STATE_BCC, STATE_ZERO):
2243     case ENCODE_RELAX (STATE_JMP, STATE_ZERO):
2244       /* When relaxing a section for the second time, we don't need to do
2245          anything except making sure that fr_var is set right.  */
2246       break;
2247
2248     case STATE_GREG_DEF:
2249       length = fragP->tc_frag_data != NULL ? 0 : 8;
2250       fragP->fr_var = length;
2251
2252       /* Don't consult the relax_table; it isn't valid for this
2253          relaxation.  */
2254       return length;
2255       break;
2256
2257     default:
2258       BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
2259     }
2260
2261   length = mmix_relax_table[fragP->fr_subtype].rlx_length;
2262   fragP->fr_var = length;
2263
2264   return length;
2265 }
2266
2267 /* Turn a string in input_line_pointer into a floating point constant of type
2268    type, and store the appropriate bytes in *litP.  The number of LITTLENUMS
2269    emitted is stored in *sizeP .  An error message is returned, or NULL on
2270    OK.  */
2271
2272 char *
2273 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
2274 {
2275   if (type == 'r')
2276     type = 'f';
2277   /* FIXME: Having 'f' in mmix_flt_chars (and here) makes it
2278      problematic to also have a forward reference in an expression.
2279      The testsuite wants it, and it's customary.
2280      We'll deal with the real problems when they come; we share the
2281      problem with most other ports.  */
2282   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, TRUE);
2283 }
2284
2285 /* Convert variable-sized frags into one or more fixups.  */
2286
2287 void
2288 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED, segT sec ATTRIBUTE_UNUSED,
2289                  fragS *fragP)
2290 {
2291   /* Pointer to first byte in variable-sized part of the frag.  */
2292   char *var_partp;
2293
2294   /* Pointer to first opcode byte in frag.  */
2295   char *opcodep;
2296
2297   /* Size in bytes of variable-sized part of frag.  */
2298   int var_part_size = 0;
2299
2300   /* This is part of *fragP.  It contains all information about addresses
2301      and offsets to varying parts.  */
2302   symbolS *symbolP;
2303   unsigned long var_part_offset;
2304
2305   /* This is the frag for the opcode.  It, rather than fragP, must be used
2306      when emitting a frag for the opcode.  */
2307   fragS *opc_fragP = fragP->tc_frag_data;
2308   fixS *tmpfixP;
2309
2310   /* Where, in file space, does addr point?  */
2311   bfd_vma target_address;
2312   bfd_vma opcode_address;
2313
2314   know (fragP->fr_type == rs_machine_dependent);
2315
2316   var_part_offset = fragP->fr_fix;
2317   var_partp = fragP->fr_literal + var_part_offset;
2318   opcodep = fragP->fr_opcode;
2319
2320   symbolP = fragP->fr_symbol;
2321
2322   target_address
2323     = ((symbolP ? S_GET_VALUE (symbolP) : 0) + fragP->fr_offset);
2324
2325   /* The opcode that would be extended is the last four "fixed" bytes.  */
2326   opcode_address = fragP->fr_address + fragP->fr_fix - 4;
2327
2328   switch (fragP->fr_subtype)
2329     {
2330     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO):
2331       /* Setting the unknown bits to 0 seems the most appropriate.  */
2332       mmix_set_geta_branch_offset (opcodep, 0);
2333       tmpfixP = fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 8,
2334                          fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1,
2335                          BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE);
2336       COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2337       var_part_size = 0;
2338       break;
2339
2340     case ENCODE_RELAX (STATE_GETA, STATE_ZERO):
2341     case ENCODE_RELAX (STATE_BCC, STATE_ZERO):
2342     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_ZERO):
2343       mmix_set_geta_branch_offset (opcodep, target_address - opcode_address);
2344       if (linkrelax)
2345         {
2346           tmpfixP
2347             = fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
2348                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1,
2349                        BFD_RELOC_MMIX_ADDR19);
2350           COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2351         }
2352       var_part_size = 0;
2353       break;
2354
2355     case ENCODE_RELAX (STATE_JMP, STATE_ZERO):
2356       mmix_set_jmp_offset (opcodep, target_address - opcode_address);
2357       if (linkrelax)
2358         {
2359           tmpfixP
2360             = fix_new (opc_fragP, opcodep - opc_fragP->fr_literal, 4,
2361                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1,
2362                        BFD_RELOC_MMIX_ADDR27);
2363           COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2364         }
2365       var_part_size = 0;
2366       break;
2367
2368     case STATE_GREG_DEF:
2369       if (fragP->tc_frag_data == NULL)
2370         {
2371           /* We must initialize data that's supposed to be "fixed up" to
2372              avoid emitting garbage, because md_apply_fix won't do
2373              anything for undefined symbols.  */
2374           md_number_to_chars (var_partp, 0, 8);
2375           tmpfixP
2376             = fix_new (fragP, var_partp - fragP->fr_literal, 8,
2377                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 0, BFD_RELOC_64);
2378           COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);
2379           mmix_gregs[n_of_cooked_gregs++] = tmpfixP;
2380           var_part_size = 8;
2381         }
2382       else
2383         var_part_size = 0;
2384       break;
2385
2386 #define HANDLE_MAX_RELOC(state, reloc)                                  \
2387   case ENCODE_RELAX (state, STATE_MAX):                                 \
2388     var_part_size                                                       \
2389       = mmix_relax_table[ENCODE_RELAX (state, STATE_MAX)].rlx_length;   \
2390     mmix_fill_nops (var_partp, var_part_size / 4);                      \
2391     if (warn_on_expansion)                                              \
2392       as_warn_where (fragP->fr_file, fragP->fr_line,                    \
2393                      _("operand out of range, instruction expanded"));  \
2394     tmpfixP = fix_new (fragP, var_partp - fragP->fr_literal - 4, 8,     \
2395                        fragP->fr_symbol, fragP->fr_offset, 1, reloc);   \
2396     COPY_FR_WHERE_TO_FX (fragP, tmpfixP);                               \
2397     break
2398
2399       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_GETA, BFD_RELOC_MMIX_GETA);
2400       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_BCC, BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH);
2401       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_PUSHJ, BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ);
2402       HANDLE_MAX_RELOC (STATE_JMP, BFD_RELOC_MMIX_JMP);
2403
2404     default:
2405       BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
2406       break;
2407     }
2408
2409   fragP->fr_fix += var_part_size;
2410   fragP->fr_var = 0;
2411 }
2412
2413 /* Applies the desired value to the specified location.
2414    Also sets up addends for RELA type relocations.
2415    Stolen from tc-mcore.c.
2416
2417    Note that this function isn't called when linkrelax != 0.  */
2418
2419 void
2420 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT *valP, segT segment)
2421 {
2422   char *buf  = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
2423   /* Note: use offsetT because it is signed, valueT is unsigned.  */
2424   offsetT val  = (offsetT) * valP;
2425   segT symsec
2426     = (fixP->fx_addsy == NULL
2427        ? absolute_section : S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy));
2428
2429   /* If the fix is relative to a symbol which is not defined, or, (if
2430      pcrel), not in the same segment as the fix, we cannot resolve it
2431      here.  */
2432   if (fixP->fx_addsy != NULL
2433       && (! S_IS_DEFINED (fixP->fx_addsy)
2434           || S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy)
2435           || (fixP->fx_pcrel && symsec != segment)
2436           || (! fixP->fx_pcrel
2437               && symsec != absolute_section
2438               && ((fixP->fx_r_type != BFD_RELOC_MMIX_REG
2439                    && fixP->fx_r_type != BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE)
2440                   || symsec != reg_section))))
2441     {
2442       fixP->fx_done = 0;
2443       return;
2444     }
2445   else if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_MMIX_LOCAL
2446            || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
2447            || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
2448     {
2449       /* These are never "fixed".  */
2450       fixP->fx_done = 0;
2451       return;
2452     }
2453   else
2454     /* We assume every other relocation is "fixed".  */
2455     fixP->fx_done = 1;
2456
2457   switch (fixP->fx_r_type)
2458     {
2459     case BFD_RELOC_64:
2460     case BFD_RELOC_32:
2461     case BFD_RELOC_24:
2462     case BFD_RELOC_16:
2463     case BFD_RELOC_8:
2464     case BFD_RELOC_64_PCREL:
2465     case BFD_RELOC_32_PCREL:
2466     case BFD_RELOC_24_PCREL:
2467     case BFD_RELOC_16_PCREL:
2468     case BFD_RELOC_8_PCREL:
2469       md_number_to_chars (buf, val, fixP->fx_size);
2470       break;
2471
2472     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR19:
2473       if (expand_op)
2474         {
2475           /* This shouldn't happen.  */
2476           BAD_CASE (fixP->fx_r_type);
2477           break;
2478         }
2479       /* FALLTHROUGH.  */
2480     case BFD_RELOC_MMIX_GETA:
2481     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH:
2482     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ:
2483     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE:
2484       /* If this fixup is out of range, punt to the linker to emit an
2485          error.  This should only happen with -no-expand.  */
2486       if (val < -(((offsetT) 1 << 19)/2)
2487           || val >= ((offsetT) 1 << 19)/2 - 1
2488           || (val & 3) != 0)
2489         {
2490           if (warn_on_expansion)
2491             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2492                            _("operand out of range"));
2493           fixP->fx_done = 0;
2494           val = 0;
2495         }
2496       mmix_set_geta_branch_offset (buf, val);
2497       break;
2498
2499     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR27:
2500       if (expand_op)
2501         {
2502           /* This shouldn't happen.  */
2503           BAD_CASE (fixP->fx_r_type);
2504           break;
2505         }
2506       /* FALLTHROUGH.  */
2507     case BFD_RELOC_MMIX_JMP:
2508       /* If this fixup is out of range, punt to the linker to emit an
2509          error.  This should only happen with -no-expand.  */
2510       if (val < -(((offsetT) 1 << 27)/2)
2511           || val >= ((offsetT) 1 << 27)/2 - 1
2512           || (val & 3) != 0)
2513         {
2514           if (warn_on_expansion)
2515             as_warn_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2516                            _("operand out of range"));
2517           fixP->fx_done = 0;
2518           val = 0;
2519         }
2520       mmix_set_jmp_offset (buf, val);
2521       break;
2522
2523     case BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE:
2524       if (fixP->fx_addsy != NULL
2525           && (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != reg_section
2526               || S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy) > 255)
2527           && S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != absolute_section)
2528         {
2529           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2530                         _("invalid operands"));
2531           /* We don't want this "symbol" appearing in output, because
2532              that will fail.  */
2533           fixP->fx_done = 1;
2534         }
2535
2536       buf[0] = val;
2537
2538       /* If this reloc is for a Z field, we need to adjust
2539          the opcode if we got a constant here.
2540          FIXME: Can we make this more robust?  */
2541
2542       if ((fixP->fx_where & 3) == 3
2543           && (fixP->fx_addsy == NULL
2544               || S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) == absolute_section))
2545         buf[-3] |= IMM_OFFSET_BIT;
2546       break;
2547
2548     case BFD_RELOC_MMIX_REG:
2549       if (fixP->fx_addsy == NULL
2550           || S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != reg_section
2551           || S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy) > 255)
2552         {
2553           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2554                         _("invalid operands"));
2555           fixP->fx_done = 1;
2556         }
2557
2558       *buf = val;
2559       break;
2560
2561     case BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET:
2562       /* These are never "fixed".  */
2563       fixP->fx_done = 0;
2564       return;
2565
2566     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_1:
2567     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_2:
2568     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_3:
2569     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_J:
2570     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_1:
2571     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_2:
2572     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_3:
2573     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_1:
2574     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_2:
2575     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_3:
2576     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_1:
2577     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_2:
2578     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_3:
2579     default:
2580       BAD_CASE (fixP->fx_r_type);
2581       break;
2582     }
2583
2584   if (fixP->fx_done)
2585     /* Make sure that for completed fixups we have the value around for
2586        use by e.g. mmix_frob_file.  */
2587     fixP->fx_offset = val;
2588 }
2589
2590 /* A bsearch function for looking up a value against offsets for GREG
2591    definitions.  */
2592
2593 static int
2594 cmp_greg_val_greg_symbol_fixes (const void *p1, const void *p2)
2595 {
2596   offsetT val1 = *(offsetT *) p1;
2597   offsetT val2 = ((struct mmix_symbol_greg_fixes *) p2)->offs;
2598
2599   if (val1 >= val2 && val1 < val2 + 255)
2600     return 0;
2601
2602   if (val1 > val2)
2603     return 1;
2604
2605   return -1;
2606 }
2607
2608 /* Generate a machine-dependent relocation.  */
2609
2610 arelent *
2611 tc_gen_reloc (asection *section ATTRIBUTE_UNUSED, fixS *fixP)
2612 {
2613   bfd_signed_vma val
2614     = fixP->fx_offset
2615     + (fixP->fx_addsy != NULL
2616        && !S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy)
2617        && !S_IS_COMMON (fixP->fx_addsy)
2618        ? S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy) : 0);
2619   arelent *relP;
2620   bfd_reloc_code_real_type code = BFD_RELOC_NONE;
2621   char *buf  = fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_literal;
2622   symbolS *addsy = fixP->fx_addsy;
2623   asection *addsec = addsy == NULL ? NULL : S_GET_SEGMENT (addsy);
2624   asymbol *baddsy = addsy != NULL ? symbol_get_bfdsym (addsy) : NULL;
2625   bfd_vma addend
2626     = val - (baddsy == NULL || S_IS_COMMON (addsy) || S_IS_WEAK (addsy)
2627              ? 0 : bfd_asymbol_value (baddsy));
2628
2629   /* A single " LOCAL expression" in the wrong section will not work when
2630      linking to MMO; relocations for zero-content sections are then
2631      ignored.  Normally, relocations would modify section contents, and
2632      you'd never think or be able to do something like that.  The
2633      relocation resulting from a LOCAL directive doesn't have an obvious
2634      and mandatory location.  I can't figure out a way to do this better
2635      than just helping the user around this limitation here; hopefully the
2636      code using the local expression is around.  Putting the LOCAL
2637      semantics in a relocation still seems right; a section didn't do.  */
2638   if (bfd_section_size (section->owner, section) == 0)
2639     as_bad_where
2640       (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2641        fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_MMIX_LOCAL
2642        /* The BFD_RELOC_MMIX_LOCAL-specific message is supposed to be
2643           user-friendly, though a little bit non-substantial.  */
2644        ? _("directive LOCAL must be placed in code or data")
2645        : _("internal confusion: relocation in a section without contents"));
2646
2647   /* FIXME: Range tests for all these.  */
2648   switch (fixP->fx_r_type)
2649     {
2650     case BFD_RELOC_64:
2651     case BFD_RELOC_32:
2652     case BFD_RELOC_24:
2653     case BFD_RELOC_16:
2654     case BFD_RELOC_8:
2655       code = fixP->fx_r_type;
2656
2657       if (addsy == NULL || bfd_is_abs_section (addsec))
2658         {
2659           /* Resolve this reloc now, as md_apply_fix would have done (not
2660              called if -linkrelax).  There is no point in keeping a reloc
2661              to an absolute symbol.  No reloc that is subject to
2662              relaxation must be to an absolute symbol; difference
2663              involving symbols in a specific section must be signalled as
2664              an error if the relaxing cannot be expressed; having a reloc
2665              to the resolved (now absolute) value does not help.  */
2666           md_number_to_chars (buf, val, fixP->fx_size);
2667           return NULL;
2668         }
2669       break;
2670
2671     case BFD_RELOC_64_PCREL:
2672     case BFD_RELOC_32_PCREL:
2673     case BFD_RELOC_24_PCREL:
2674     case BFD_RELOC_16_PCREL:
2675     case BFD_RELOC_8_PCREL:
2676     case BFD_RELOC_MMIX_LOCAL:
2677     case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
2678     case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
2679     case BFD_RELOC_MMIX_GETA:
2680     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_1:
2681     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_2:
2682     case BFD_RELOC_MMIX_GETA_3:
2683     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH:
2684     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_J:
2685     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_1:
2686     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_2:
2687     case BFD_RELOC_MMIX_CBRANCH_3:
2688     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ:
2689     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_1:
2690     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_2:
2691     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_3:
2692     case BFD_RELOC_MMIX_PUSHJ_STUBBABLE:
2693     case BFD_RELOC_MMIX_JMP:
2694     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_1:
2695     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_2:
2696     case BFD_RELOC_MMIX_JMP_3:
2697     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR19:
2698     case BFD_RELOC_MMIX_ADDR27:
2699       code = fixP->fx_r_type;
2700       break;
2701
2702     case BFD_RELOC_MMIX_REG_OR_BYTE:
2703       /* If we have this kind of relocation to an unknown symbol or to the
2704          register contents section (that is, to a register), then we can't
2705          resolve the relocation here.  */
2706       if (addsy != NULL
2707           && (bfd_is_und_section (addsec)
2708               || strcmp (bfd_get_section_name (addsec->owner, addsec),
2709                          MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0))
2710         {
2711           code = fixP->fx_r_type;
2712           break;
2713         }
2714
2715       /* If the relocation is not to the register section or to the
2716          absolute section (a numeric value), then we have an error.  */
2717       if (addsy != NULL
2718           && (S_GET_SEGMENT (addsy) != real_reg_section
2719               || val > 255
2720               || val < 0)
2721           && ! bfd_is_abs_section (addsec))
2722         goto badop;
2723
2724       /* Set the "immediate" bit of the insn if this relocation is to Z
2725          field when the value is a numeric value, i.e. not a register.  */
2726       if ((fixP->fx_where & 3) == 3
2727           && (addsy == NULL || bfd_is_abs_section (addsec)))
2728         buf[-3] |= IMM_OFFSET_BIT;
2729
2730       buf[0] = val;
2731       return NULL;
2732
2733     case BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET:
2734       if (addsy != NULL
2735           && strcmp (bfd_get_section_name (addsec->owner, addsec),
2736                      MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0)
2737         {
2738           /* This changed into a register; the relocation is for the
2739              register-contents section.  The constant part remains zero.  */
2740           code = BFD_RELOC_MMIX_REG;
2741           break;
2742         }
2743
2744       /* If we've found out that this was indeed a register, then replace
2745          with the register number.  The constant part is already zero.
2746
2747          If we encounter any other defined symbol, then we must find a
2748          suitable register and emit a reloc.  */
2749       if (addsy == NULL || addsec != real_reg_section)
2750         {
2751           struct mmix_symbol_gregs *gregs;
2752           struct mmix_symbol_greg_fixes *fix;
2753
2754           if (S_IS_DEFINED (addsy)
2755               && !bfd_is_com_section (addsec)
2756               && !S_IS_WEAK (addsy))
2757             {
2758               if (! symbol_section_p (addsy) && ! bfd_is_abs_section (addsec))
2759                 as_fatal (_("internal: BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET not resolved to section"));
2760
2761               /* If this is an absolute symbol sufficiently near
2762                  lowest_data_loc, then we canonicalize on the data
2763                  section.  Note that val is signed here; we may subtract
2764                  lowest_data_loc which is unsigned.  Careful with those
2765                  comparisons.  */
2766               if (lowest_data_loc != (bfd_vma) -1
2767                   && (bfd_vma) val + 256 > lowest_data_loc
2768                   && bfd_is_abs_section (addsec))
2769                 {
2770                   val -= (offsetT) lowest_data_loc;
2771                   addsy = section_symbol (data_section);
2772                 }
2773               /* Likewise text section.  */
2774               else if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1
2775                        && (bfd_vma) val + 256 > lowest_text_loc
2776                        && bfd_is_abs_section (addsec))
2777                 {
2778                   val -= (offsetT) lowest_text_loc;
2779                   addsy = section_symbol (text_section);
2780                 }
2781             }
2782
2783           gregs = *symbol_get_tc (addsy);
2784
2785           /* If that symbol does not have any associated GREG definitions,
2786              we can't do anything.  */
2787           if (gregs == NULL
2788               || (fix = bsearch (&val, gregs->greg_fixes, gregs->n_gregs,
2789                                  sizeof (gregs->greg_fixes[0]),
2790                                  cmp_greg_val_greg_symbol_fixes)) == NULL
2791               /* The register must not point *after* the address we want.  */
2792               || fix->offs > val
2793               /* Neither must the register point more than 255 bytes
2794                  before the address we want.  */
2795               || fix->offs + 255 < val)
2796             {
2797               /* We can either let the linker allocate GREGs
2798                  automatically, or emit an error.  */
2799               if (allocate_undefined_gregs_in_linker)
2800                 {
2801                   /* The values in baddsy and addend are right.  */
2802                   code = fixP->fx_r_type;
2803                   break;
2804                 }
2805               else
2806                 as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2807                               _("no suitable GREG definition for operands"));
2808               return NULL;
2809             }
2810           else
2811             {
2812               /* Transform the base-plus-offset reloc for the actual area
2813                  to a reloc for the register with the address of the area.
2814                  Put addend for register in Z operand.  */
2815               buf[1] = val - fix->offs;
2816               code = BFD_RELOC_MMIX_REG;
2817               baddsy
2818                 = (bfd_get_section_by_name (stdoutput,
2819                                             MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME)
2820                    ->symbol);
2821
2822               addend = fix->fix->fx_frag->fr_address + fix->fix->fx_where;
2823             }
2824         }
2825       else if (S_GET_VALUE (addsy) > 255)
2826         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2827                       _("invalid operands"));
2828       else
2829         {
2830           *buf = val;
2831           return NULL;
2832         }
2833       break;
2834
2835     case BFD_RELOC_MMIX_REG:
2836       if (addsy != NULL
2837           && (bfd_is_und_section (addsec)
2838               || strcmp (bfd_get_section_name (addsec->owner, addsec),
2839                          MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME) == 0))
2840         {
2841           code = fixP->fx_r_type;
2842           break;
2843         }
2844
2845       if (addsy != NULL
2846           && (addsec != real_reg_section
2847               || val > 255
2848               || val < 0)
2849           && ! bfd_is_und_section (addsec))
2850         /* Drop through to error message.  */
2851         ;
2852       else
2853         {
2854           buf[0] = val;
2855           return NULL;
2856         }
2857       /* FALLTHROUGH.  */
2858
2859       /* The others are supposed to be handled by md_apply_fix.
2860          FIXME: ... which isn't called when -linkrelax.  Move over
2861          md_apply_fix code here for everything reasonable.  */
2862     badop:
2863     default:
2864       as_bad_where
2865         (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2866          _("operands were not reducible at assembly-time"));
2867
2868       /* Unmark this symbol as used in a reloc, so we don't bump into a BFD
2869          assert when trying to output reg_section.  FIXME: A gas bug.  */
2870       fixP->fx_addsy = NULL;
2871       return NULL;
2872     }
2873
2874   relP = (arelent *) xmalloc (sizeof (arelent));
2875   gas_assert (relP != 0);
2876   relP->sym_ptr_ptr = (asymbol **) xmalloc (sizeof (asymbol *));
2877   *relP->sym_ptr_ptr = baddsy;
2878   relP->address = fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where;
2879
2880   relP->addend = addend;
2881
2882   /* If this had been a.out, we would have had a kludge for weak symbols
2883      here.  */
2884
2885   relP->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
2886   if (! relP->howto)
2887     {
2888       const char *name;
2889
2890       name = S_GET_NAME (addsy);
2891       if (name == NULL)
2892         name = _("<unknown>");
2893       as_fatal (_("cannot generate relocation type for symbol %s, code %s"),
2894                 name, bfd_get_reloc_code_name (code));
2895     }
2896
2897   return relP;
2898 }
2899
2900 /* Do some reformatting of a line.  FIXME: We could transform a mmixal
2901    line into traditional (GNU?) format, unless #NO_APP, and get rid of all
2902    ugly labels_without_colons etc.  */
2903
2904 void
2905 mmix_handle_mmixal (void)
2906 {
2907   char *insn;
2908   char *s = input_line_pointer;
2909   char *label = NULL;
2910   char c;
2911
2912   if (pending_label != NULL)
2913     as_fatal (_("internal: unhandled label %s"), pending_label);
2914
2915   if (mmix_gnu_syntax)
2916     return;
2917
2918   /* If we're on a line with a label, check if it's a mmixal fb-label.
2919      Save an indicator and skip the label; it must be set only after all
2920      fb-labels of expressions are evaluated.  */
2921   if (ISDIGIT (s[0]) && s[1] == 'H' && ISSPACE (s[2]))
2922     {
2923       current_fb_label = s[0] - '0';
2924
2925       /* We have to skip the label, but also preserve the newlineness of
2926          the previous character, since the caller checks that.  It's a
2927          mess we blame on the caller.  */
2928       s[1] = s[-1];
2929       s += 2;
2930       input_line_pointer = s;
2931
2932       while (*s && ISSPACE (*s) && ! is_end_of_line[(unsigned int) *s])
2933         s++;
2934
2935       /* For errors emitted here, the book-keeping is off by one; the
2936          caller is about to bump the counters.  Adjust the error messages.  */
2937       if (is_end_of_line[(unsigned int) *s])
2938         {
2939           char *name;
2940           unsigned int line;
2941           as_where (&name, &line);
2942           as_bad_where (name, line + 1,
2943                         _("[0-9]H labels may not appear alone on a line"));
2944           current_fb_label = -1;
2945         }
2946       if (*s == '.')
2947         {
2948           char *name;
2949           unsigned int line;
2950           as_where (&name, &line);
2951           as_bad_where (name, line + 1,
2952                         _("[0-9]H labels do not mix with dot-pseudos"));
2953           current_fb_label = -1;
2954         }
2955
2956       /* Back off to the last space before the opcode so we don't handle
2957          the opcode as a label.  */
2958       s--;
2959     }
2960   else
2961     current_fb_label = -1;
2962
2963   if (*s == '.')
2964     {
2965       /* If the first character is a '.', then it's a pseudodirective, not a
2966          label.  Make GAS not handle label-without-colon on this line.  We
2967          also don't do mmixal-specific stuff on this line.  */
2968       label_without_colon_this_line = 0;
2969       return;
2970     }
2971
2972   if (*s == 0 || is_end_of_line[(unsigned int) *s])
2973     /* We avoid handling empty lines here.  */
2974     return;
2975       
2976   if (is_name_beginner (*s))
2977     label = s;
2978
2979   /* If there is a label, skip over it.  */
2980   while (*s && is_part_of_name (*s))
2981     s++;
2982
2983   /* Find the start of the instruction or pseudo following the label,
2984      if there is one.  */
2985   for (insn = s;
2986        *insn && ISSPACE (*insn) && ! is_end_of_line[(unsigned int) *insn];
2987        insn++)
2988     /* Empty */
2989     ;
2990
2991   /* Remove a trailing ":" off labels, as they'd otherwise be considered
2992      part of the name.  But don't do this for local labels.  */
2993   if (s != input_line_pointer && s[-1] == ':'
2994       && (s - 2 != input_line_pointer
2995           || ! ISDIGIT (s[-2])))
2996     s[-1] = ' ';
2997   else if (label != NULL
2998            /* For a lone label on a line, we don't attach it to the next
2999               instruction or MMIXAL-pseudo (getting its alignment).  Thus
3000               is acts like a "normal" :-ended label.  Ditto if it's
3001               followed by a non-MMIXAL pseudo.  */
3002            && !is_end_of_line[(unsigned int) *insn]
3003            && *insn != '.')
3004     {
3005       /* For labels that don't end in ":", we save it so we can later give
3006          it the same alignment and address as the associated instruction.  */
3007
3008       /* Make room for the label including the ending nul.  */
3009       int len_0 = s - label + 1;
3010
3011       /* Save this label on the MMIX symbol obstack.  Saving it on an
3012          obstack is needless for "IS"-pseudos, but it's harmless and we
3013          avoid a little code-cluttering.  */
3014       obstack_grow (&mmix_sym_obstack, label, len_0);
3015       pending_label = obstack_finish (&mmix_sym_obstack);
3016       pending_label[len_0 - 1] = 0;
3017     }
3018
3019   /* If we have a non-MMIXAL pseudo, we have not business with the rest of
3020      the line.  */
3021   if (*insn == '.')
3022     return;
3023
3024   /* Find local labels of operands.  Look for "[0-9][FB]" where the
3025      characters before and after are not part of words.  Break if a single
3026      or double quote is seen anywhere.  It means we can't have local
3027      labels as part of list with mixed quoted and unquoted members for
3028      mmixal compatibility but we can't have it all.  For the moment.
3029      Replace the '<N>B' or '<N>F' with MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR<N> and
3030      MAGIC_FB_FORWARD_CHAR<N> respectively.  */
3031
3032   /* First make sure we don't have any of the magic characters on the line
3033      appearing as input.  */
3034   while (*s)
3035     {
3036       c = *s++;
3037       if (is_end_of_line[(unsigned int) c])
3038         break;
3039       if (c == MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR || c == MAGIC_FB_FORWARD_CHAR)
3040         as_bad (_("invalid characters in input"));
3041     }
3042
3043   /* Scan again, this time looking for ';' after operands.  */
3044   s = insn;
3045
3046   /* Skip the insn.  */
3047   while (*s
3048          && ! ISSPACE (*s)
3049          && *s != ';'
3050          && ! is_end_of_line[(unsigned int) *s])
3051     s++;
3052
3053   /* Skip the spaces after the insn.  */
3054   while (*s
3055          && ISSPACE (*s)
3056          && *s != ';'
3057          && ! is_end_of_line[(unsigned int) *s])
3058     s++;
3059
3060   /* Skip the operands.  While doing this, replace [0-9][BF] with
3061      (MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR|MAGIC_FB_FORWARD_CHAR)[0-9].  */
3062   while ((c = *s) != 0
3063          && ! ISSPACE (c)
3064          && c != ';'
3065          && ! is_end_of_line[(unsigned int) c])
3066     {
3067       if (c == '"')
3068         {
3069           s++;
3070
3071           /* FIXME: Test-case for semi-colon in string.  */
3072           while (*s
3073                  && *s != '"'
3074                  && (! is_end_of_line[(unsigned int) *s] || *s == ';'))
3075             s++;
3076
3077           if (*s == '"')
3078             s++;
3079         }
3080       else if (ISDIGIT (c))
3081         {
3082           if ((s[1] != 'B' && s[1] != 'F')
3083               || is_part_of_name (s[-1])
3084               || is_part_of_name (s[2])
3085               /* Don't treat e.g. #1F as a local-label reference.  */
3086               || (s != input_line_pointer && s[-1] == '#'))
3087             s++;
3088           else
3089             {
3090               s[0] = (s[1] == 'B'
3091                       ? MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR : MAGIC_FB_FORWARD_CHAR);
3092               s[1] = c;
3093             }
3094         }
3095       else
3096         s++;
3097     }
3098
3099   /* Skip any spaces after the operands.  */
3100   while (*s
3101          && ISSPACE (*s)
3102          && *s != ';'
3103          && !is_end_of_line[(unsigned int) *s])
3104     s++;
3105
3106   /* If we're now looking at a semi-colon, then it's an end-of-line
3107      delimiter.  */
3108   mmix_next_semicolon_is_eoln = (*s == ';');
3109
3110   /* Make IS into an EQU by replacing it with "= ".  Only match upper-case
3111      though; let lower-case be a syntax error.  */
3112   s = insn;
3113   if (s[0] == 'I' && s[1] == 'S' && ISSPACE (s[2]))
3114     {
3115       *s = '=';
3116       s[1] = ' ';
3117
3118       /* Since labels can start without ":", we have to handle "X IS 42"
3119          in full here, or "X" will be parsed as a label to be set at ".".  */
3120       input_line_pointer = s;
3121
3122       /* Right after this function ends, line numbers will be bumped if
3123          input_line_pointer[-1] = '\n'.  We want accurate line numbers for
3124          the equals call, so we bump them before the call, and make sure
3125          they aren't bumped afterwards.  */
3126       bump_line_counters ();
3127
3128       /* A fb-label is valid as an IS-label.  */
3129       if (current_fb_label >= 0)
3130         {
3131           char *fb_name;
3132
3133           /* We need to save this name on our symbol obstack, since the
3134              string we got in fb_label_name is volatile and will change
3135              with every call to fb_label_name, like those resulting from
3136              parsing the IS-operand.  */
3137           fb_name = fb_label_name (current_fb_label, 1);
3138           obstack_grow (&mmix_sym_obstack, fb_name, strlen (fb_name) + 1);
3139           equals (obstack_finish (&mmix_sym_obstack), 0);
3140           fb_label_instance_inc (current_fb_label);
3141           current_fb_label = -1;
3142         }
3143       else
3144         {
3145           if (pending_label == NULL)
3146             as_bad (_("empty label field for IS"));
3147           else
3148             equals (pending_label, 0);
3149           pending_label = NULL;
3150         }
3151
3152       /* For mmixal, we can have comments without a comment-start
3153          character.   */
3154       mmix_handle_rest_of_empty_line ();
3155       input_line_pointer--;
3156
3157       input_line_pointer[-1] = ' ';
3158     }
3159   else if (s[0] == 'G'
3160            && s[1] == 'R'
3161            && strncmp (s, "GREG", 4) == 0
3162            && (ISSPACE (s[4]) || is_end_of_line[(unsigned char) s[4]]))
3163     {
3164       input_line_pointer = s + 4;
3165
3166       /* Right after this function ends, line numbers will be bumped if
3167          input_line_pointer[-1] = '\n'.  We want accurate line numbers for
3168          the s_greg call, so we bump them before the call, and make sure
3169          they aren't bumped afterwards.  */
3170       bump_line_counters ();
3171
3172       /* A fb-label is valid as a GREG-label.  */
3173       if (current_fb_label >= 0)
3174         {
3175           char *fb_name;
3176
3177           /* We need to save this name on our symbol obstack, since the
3178              string we got in fb_label_name is volatile and will change
3179              with every call to fb_label_name, like those resulting from
3180              parsing the IS-operand.  */
3181           fb_name = fb_label_name (current_fb_label, 1);
3182
3183           /* Make sure we save the canonical name and don't get bitten by
3184              prefixes.  */
3185           obstack_1grow (&mmix_sym_obstack, ':');
3186           obstack_grow (&mmix_sym_obstack, fb_name, strlen (fb_name) + 1);
3187           mmix_greg_internal (obstack_finish (&mmix_sym_obstack));
3188           fb_label_instance_inc (current_fb_label);
3189           current_fb_label = -1;
3190         }
3191       else
3192         mmix_greg_internal (pending_label);
3193
3194       /* Back up before the end-of-line marker that was skipped in
3195          mmix_greg_internal.  */
3196       input_line_pointer--;
3197       input_line_pointer[-1] = ' ';
3198
3199       pending_label = NULL;
3200     }
3201   else if (pending_label != NULL)
3202     {
3203       input_line_pointer += strlen (pending_label);
3204
3205       /* See comment above about getting line numbers bumped.  */
3206       input_line_pointer[-1] = '\n';
3207     }
3208 }
3209
3210 /* Give the value of an fb-label rewritten as in mmix_handle_mmixal, when
3211    parsing an expression.
3212
3213    On valid calls, input_line_pointer points at a MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR
3214    or MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR, followed by an ascii digit for the label.
3215    We fill in the label as an expression.  */
3216
3217 void
3218 mmix_fb_label (expressionS *expP)
3219 {
3220   symbolS *sym;
3221   char *fb_internal_name;
3222
3223   /* This doesn't happen when not using mmixal syntax.  */
3224   if (mmix_gnu_syntax
3225       || (input_line_pointer[0] != MAGIC_FB_BACKWARD_CHAR
3226           && input_line_pointer[0] != MAGIC_FB_FORWARD_CHAR))
3227     return;
3228
3229   /* The current backward reference has augmentation 0.  A forward
3230      reference has augmentation 1, unless it's the same as a fb-label on
3231      _this_ line, in which case we add one more so we don't refer to it.
3232      This is the semantics of mmixal; it differs to that of common
3233      fb-labels which refer to a here-label on the current line as a
3234      backward reference.  */
3235   fb_internal_name
3236     = fb_label_name (input_line_pointer[1] - '0',
3237                      (input_line_pointer[0] == MAGIC_FB_FORWARD_CHAR ? 1 : 0)
3238                      + ((input_line_pointer[1] - '0' == current_fb_label
3239                          && input_line_pointer[0] == MAGIC_FB_FORWARD_CHAR)
3240                         ? 1 : 0));
3241
3242   input_line_pointer += 2;
3243   sym = symbol_find_or_make (fb_internal_name);
3244
3245   /* We don't have to clean up unrelated fields here; we just do what the
3246      expr machinery does, but *not* just what it does for [0-9][fb], since
3247      we need to treat those as ordinary symbols sometimes; see testcases
3248      err-byte2.s and fb-2.s.  */
3249   if (S_GET_SEGMENT (sym) == absolute_section)
3250     {
3251       expP->X_op = O_constant;
3252       expP->X_add_number = S_GET_VALUE (sym);
3253     }
3254   else
3255     {
3256       expP->X_op = O_symbol;
3257       expP->X_add_symbol = sym;
3258       expP->X_add_number = 0;
3259     }
3260 }
3261
3262 /* See whether we need to force a relocation into the output file.
3263    This is used to force out switch and PC relative relocations when
3264    relaxing.  */
3265
3266 int
3267 mmix_force_relocation (fixS *fixP)
3268 {
3269   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_MMIX_LOCAL
3270       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_MMIX_BASE_PLUS_OFFSET)
3271     return 1;
3272
3273   if (linkrelax)
3274     return 1;
3275
3276   /* All our pcrel relocations are must-keep.  Note that md_apply_fix is
3277      called *after* this, and will handle getting rid of the presumed
3278      reloc; a relocation isn't *forced* other than to be handled by
3279      md_apply_fix (or tc_gen_reloc if linkrelax).  */
3280   if (fixP->fx_pcrel)
3281     return 1;
3282
3283   return generic_force_reloc (fixP);
3284 }
3285
3286 /* The location from which a PC relative jump should be calculated,
3287    given a PC relative reloc.  */
3288
3289 long
3290 md_pcrel_from_section (fixS *fixP, segT sec)
3291 {
3292   if (fixP->fx_addsy != (symbolS *) NULL
3293       && (! S_IS_DEFINED (fixP->fx_addsy)
3294           || S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != sec))
3295     {
3296       /* The symbol is undefined (or is defined but not in this section).
3297          Let the linker figure it out.  */
3298       return 0;
3299     }
3300
3301   return (fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where);
3302 }
3303
3304 /* Adjust the symbol table.  We make reg_section relative to the real
3305    register section.  */
3306
3307 void
3308 mmix_adjust_symtab (void)
3309 {
3310   symbolS *sym;
3311   symbolS *regsec = section_symbol (reg_section);
3312
3313   for (sym = symbol_rootP; sym != NULL; sym = symbol_next (sym))
3314     if (S_GET_SEGMENT (sym) == reg_section)
3315       {
3316         if (sym == regsec)
3317           {
3318             if (S_IS_EXTERNAL (sym) || symbol_used_in_reloc_p (sym))
3319               abort ();
3320             symbol_remove (sym, &symbol_rootP, &symbol_lastP);
3321           }
3322         else
3323           /* Change section to the *real* register section, so it gets
3324              proper treatment when writing it out.  Only do this for
3325              global symbols.  This also means we don't have to check for
3326              $0..$255.  */
3327           S_SET_SEGMENT (sym, real_reg_section);
3328       }
3329 }
3330
3331 /* This is the expansion of LABELS_WITHOUT_COLONS.
3332    We let md_start_line_hook tweak label_without_colon_this_line, and then
3333    this function returns the tweaked value, and sets it to 1 for the next
3334    line.  FIXME: Very, very brittle.  Not sure it works the way I
3335    thought at the time I first wrote this.  */
3336
3337 int
3338 mmix_label_without_colon_this_line (void)
3339 {
3340   int retval = label_without_colon_this_line;
3341
3342   if (! mmix_gnu_syntax)
3343     label_without_colon_this_line = 1;
3344
3345   return retval;
3346 }
3347
3348 /* This is the expansion of md_relax_frag.  We go through the ordinary
3349    relax table function except when the frag is for a GREG.  Then we have
3350    to check whether there's another GREG by the same value that we can
3351    join with.  */
3352
3353 long
3354 mmix_md_relax_frag (segT seg, fragS *fragP, long stretch)
3355 {
3356   switch (fragP->fr_subtype)
3357     {
3358       /* Growth for this type has been handled by mmix_md_end and
3359          correctly estimated, so there's nothing more to do here.  */
3360     case STATE_GREG_DEF:
3361       return 0;
3362
3363     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_ZERO):
3364       {
3365         /* We need to handle relaxation type ourselves, since relax_frag
3366            doesn't update fr_subtype if there's no size increase in the
3367            current section; when going from plain PUSHJ to a stub.  This
3368            is otherwise functionally the same as relax_frag in write.c,
3369            simplified for this case.  */
3370         offsetT aim;
3371         addressT target;
3372         addressT address;
3373         symbolS *symbolP;
3374         target = fragP->fr_offset;
3375         address = fragP->fr_address;
3376         symbolP = fragP->fr_symbol;
3377
3378         if (symbolP)
3379           {
3380             fragS *sym_frag;
3381
3382             sym_frag = symbol_get_frag (symbolP);
3383             know (S_GET_SEGMENT (symbolP) != absolute_section
3384                   || sym_frag == &zero_address_frag);
3385             target += S_GET_VALUE (symbolP);
3386
3387             /* If frag has yet to be reached on this pass, assume it will
3388                move by STRETCH just as we did.  If this is not so, it will
3389                be because some frag between grows, and that will force
3390                another pass.  */
3391
3392             if (stretch != 0
3393                 && sym_frag->relax_marker != fragP->relax_marker
3394                 && S_GET_SEGMENT (symbolP) == seg)
3395               target += stretch;
3396           }
3397
3398         aim = target - address - fragP->fr_fix;
3399         if (aim >= PUSHJ_0B && aim <= PUSHJ_0F)
3400           {
3401             /* Target is reachable with a PUSHJ.  */
3402             segment_info_type *seginfo = seg_info (seg);
3403
3404             /* If we're at the end of a relaxation round, clear the stub
3405                counter as initialization for the next round.  */
3406             if (fragP == seginfo->tc_segment_info_data.last_stubfrag)
3407               seginfo->tc_segment_info_data.nstubs = 0;
3408             return 0;
3409           }
3410
3411         /* Not reachable.  Try a stub.  */
3412         fragP->fr_subtype = ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO);
3413       }
3414       /* FALLTHROUGH.  */
3415     
3416       /* See if this PUSHJ is redirectable to a stub.  */
3417     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJSTUB, STATE_ZERO):
3418       {
3419         segment_info_type *seginfo = seg_info (seg);
3420         fragS *lastfrag = seginfo->frchainP->frch_last;
3421         relax_substateT prev_type = fragP->fr_subtype;
3422
3423         /* The last frag is always an empty frag, so it suffices to look
3424            at its address to know the ending address of this section.  */
3425         know (lastfrag->fr_type == rs_fill
3426               && lastfrag->fr_fix == 0
3427               && lastfrag->fr_var == 0);
3428
3429         /* For this PUSHJ to be relaxable into a call to a stub, the
3430            distance must be no longer than 256k bytes from the PUSHJ to
3431            the end of the section plus the maximum size of stubs so far.  */
3432         if ((lastfrag->fr_address
3433              + stretch
3434              + PUSHJ_MAX_LEN * seginfo->tc_segment_info_data.nstubs)
3435             - (fragP->fr_address + fragP->fr_fix)
3436             > GETA_0F
3437             || !pushj_stubs)
3438           fragP->fr_subtype = mmix_relax_table[prev_type].rlx_more;
3439         else
3440           seginfo->tc_segment_info_data.nstubs++;
3441
3442         /* If we're at the end of a relaxation round, clear the stub
3443            counter as initialization for the next round.  */
3444         if (fragP == seginfo->tc_segment_info_data.last_stubfrag)
3445           seginfo->tc_segment_info_data.nstubs = 0;
3446
3447         return
3448            (mmix_relax_table[fragP->fr_subtype].rlx_length
3449             - mmix_relax_table[prev_type].rlx_length);
3450       }
3451
3452     case ENCODE_RELAX (STATE_PUSHJ, STATE_MAX):
3453       {
3454         segment_info_type *seginfo = seg_info (seg);
3455
3456         /* Need to cover all STATE_PUSHJ states to act on the last stub
3457            frag (the end of this relax round; initialization for the
3458            next).  */
3459         if (fragP == seginfo->tc_segment_info_data.last_stubfrag)
3460           seginfo->tc_segment_info_data.nstubs = 0;
3461
3462         return 0;
3463       }
3464
3465     default:
3466       return relax_frag (seg, fragP, stretch);
3467
3468     case STATE_GREG_UNDF:
3469       BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
3470     }
3471
3472   as_fatal (_("internal: unexpected relax type %d:%d"),
3473             fragP->fr_type, fragP->fr_subtype);
3474   return 0;
3475 }
3476
3477 /* Various things we punt until all input is seen.  */
3478
3479 void
3480 mmix_md_end (void)
3481 {
3482   fragS *fragP;
3483   symbolS *mainsym;
3484   asection *regsec;
3485   struct loc_assert_s *loc_assert;
3486   int i;
3487
3488   /* The first frag of GREG:s going into the register contents section.  */
3489   fragS *mmix_reg_contents_frags = NULL;
3490
3491   /* Reset prefix.  All labels reachable at this point must be
3492      canonicalized.  */
3493   mmix_current_prefix = NULL;
3494
3495   if (doing_bspec)
3496     as_bad_where (bspec_file, bspec_line, _("BSPEC without ESPEC."));
3497
3498   /* Emit the low LOC setting of .text.  */
3499   if (text_has_contents && lowest_text_loc != (bfd_vma) -1)
3500     {
3501       symbolS *symbolP;
3502       char locsymbol[sizeof (":") - 1
3503                     + sizeof (MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX) - 1
3504                     + sizeof (".text")];
3505
3506       /* An exercise in non-ISO-C-ness, this one.  */
3507       sprintf (locsymbol, ":%s%s", MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX,
3508                ".text");
3509       symbolP
3510         = symbol_new (locsymbol, absolute_section, lowest_text_loc,
3511                       &zero_address_frag);
3512       S_SET_EXTERNAL (symbolP);
3513     }
3514
3515   /* Ditto .data.  */
3516   if (data_has_contents && lowest_data_loc != (bfd_vma) -1)
3517     {
3518       symbolS *symbolP;
3519       char locsymbol[sizeof (":") - 1
3520                      + sizeof (MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX) - 1
3521                      + sizeof (".data")];
3522
3523       sprintf (locsymbol, ":%s%s", MMIX_LOC_SECTION_START_SYMBOL_PREFIX,
3524                ".data");
3525       symbolP
3526         = symbol_new (locsymbol, absolute_section, lowest_data_loc,
3527                       &zero_address_frag);
3528       S_SET_EXTERNAL (symbolP);
3529     }
3530
3531   /* Unless GNU syntax mode, set "Main" to be a function, so the
3532      disassembler doesn't get confused when we write truly
3533      mmixal-compatible code (and don't use .type).  Similarly set it
3534      global (regardless of -globalize-symbols), so the linker sees it as
3535      the start symbol in ELF mode.  */
3536   mainsym = symbol_find (MMIX_START_SYMBOL_NAME);
3537   if (mainsym != NULL && ! mmix_gnu_syntax)
3538     {
3539       symbol_get_bfdsym (mainsym)->flags |= BSF_FUNCTION;
3540       S_SET_EXTERNAL (mainsym);
3541     }
3542
3543   /* Check that we didn't LOC into the unknown, or rather that when it
3544      was unknown, we actually change sections.  */
3545   for (loc_assert = loc_asserts;
3546        loc_assert != NULL;
3547        loc_assert = loc_assert->next)
3548     {
3549       segT actual_seg;
3550
3551       resolve_symbol_value (loc_assert->loc_sym);
3552       actual_seg = S_GET_SEGMENT (loc_assert->loc_sym);
3553       if (actual_seg != loc_assert->old_seg)
3554         {
3555           char *fnam;
3556           unsigned int line;
3557           int e_valid = expr_symbol_where (loc_assert->loc_sym, &fnam, &line);
3558
3559           gas_assert (e_valid == 1);
3560           as_bad_where (fnam, line,
3561                         _("LOC to section unknown or indeterminable "
3562                           "at first pass"));
3563         }
3564     }
3565
3566   if (n_of_raw_gregs != 0)
3567     {
3568       /* Emit GREGs.  They are collected in order of appearance, but must
3569          be emitted in opposite order to both have section address regno*8
3570          and the same allocation order (within a file) as mmixal.  */
3571       segT this_segment = now_seg;
3572       subsegT this_subsegment = now_subseg;
3573
3574       regsec = bfd_make_section_old_way (stdoutput,
3575                                          MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
3576       subseg_set (regsec, 0);
3577
3578       /* Finally emit the initialization-value.  Emit a variable frag, which
3579          we'll fix in md_estimate_size_before_relax.  We set the initializer
3580          for the tc_frag_data field to NULL, so we can use that field for
3581          relaxation purposes.  */
3582       mmix_opcode_frag = NULL;
3583
3584       frag_grow (0);
3585       mmix_reg_contents_frags = frag_now;
3586
3587       for (i = n_of_raw_gregs - 1; i >= 0; i--)
3588         {
3589           if (mmix_raw_gregs[i].label != NULL)
3590             /* There's a symbol.  Let it refer to this location in the
3591                register contents section.  The symbol must be globalized
3592                separately.  */
3593             colon (mmix_raw_gregs[i].label);
3594
3595           frag_var (rs_machine_dependent, 8, 0, STATE_GREG_UNDF,
3596                     make_expr_symbol (&mmix_raw_gregs[i].exp), 0, NULL);
3597         }
3598
3599       subseg_set (this_segment, this_subsegment);
3600     }
3601
3602   regsec = bfd_get_section_by_name (stdoutput, MMIX_REG_CONTENTS_SECTION_NAME);
3603   /* Mark the section symbol as being OK for a reloc.  */
3604   if (regsec != NULL)
3605     regsec->symbol->flags |= BSF_KEEP;
3606
3607   /* Iterate over frags resulting from GREGs and move those that evidently
3608      have the same value together and point one to another.
3609
3610      This works in time O(N^2) but since the upper bound for non-error use
3611      is 223, it's best to keep this simpler algorithm.  */
3612   for (fragP = mmix_reg_contents_frags; fragP != NULL; fragP = fragP->fr_next)
3613     {
3614       fragS **fpp;
3615       fragS *fp = NULL;
3616       fragS *osymfrag;
3617       offsetT osymval;
3618       expressionS *oexpP;
3619       symbolS *symbolP = fragP->fr_symbol;
3620
3621       if (fragP->fr_type != rs_machine_dependent
3622           || fragP->fr_subtype != STATE_GREG_UNDF)
3623         continue;
3624
3625       /* Whatever the outcome, we will have this GREG judged merged or
3626          non-merged.  Since the tc_frag_data is NULL at this point, we
3627          default to non-merged.  */
3628       fragP->fr_subtype = STATE_GREG_DEF;
3629
3630       /* If we're not supposed to merge GREG definitions, then just don't
3631          look for equivalents.  */
3632       if (! merge_gregs)
3633         continue;
3634
3635       osymval = (offsetT) S_GET_VALUE (symbolP);
3636       osymfrag = symbol_get_frag (symbolP);
3637
3638       /* If the symbol isn't defined, we can't say that another symbol
3639          equals this frag, then.  FIXME: We can look at the "deepest"
3640          defined name; if a = c and b = c then obviously a == b.  */
3641       if (! S_IS_DEFINED (symbolP))
3642         continue;
3643
3644       oexpP = symbol_get_value_expression (fragP->fr_symbol);
3645
3646       /* If the initialization value is zero, then we must not merge them.  */
3647       if (oexpP->X_op == O_constant && osymval == 0)
3648         continue;
3649
3650       /* Iterate through the frags downward this one.  If we find one that
3651          has the same non-zero value, move it to after this one and point
3652          to it as the equivalent.  */
3653       for (fpp = &fragP->fr_next; *fpp != NULL; fpp = &fpp[0]->fr_next)
3654         {
3655           fp = *fpp;
3656
3657           if (fp->fr_type != rs_machine_dependent
3658               || fp->fr_subtype != STATE_GREG_UNDF)
3659             continue;
3660
3661           /* Calling S_GET_VALUE may simplify the symbol, changing from
3662              expr_section etc. so call it first.  */
3663           if ((offsetT) S_GET_VALUE (fp->fr_symbol) == osymval
3664               && symbol_get_frag (fp->fr_symbol) == osymfrag)
3665             {
3666               /* Move the frag links so the one we found equivalent comes
3667                  after the current one, carefully considering that
3668                  sometimes fpp == &fragP->fr_next and the moves must be a
3669                  NOP then.  */
3670               *fpp = fp->fr_next;
3671               fp->fr_next = fragP->fr_next;
3672               fragP->fr_next = fp;
3673               break;
3674             }
3675         }
3676
3677       if (*fpp != NULL)
3678         fragP->tc_frag_data = fp;
3679     }
3680 }
3681
3682 /* qsort function for mmix_symbol_gregs.  */
3683
3684 static int
3685 cmp_greg_symbol_fixes (const void *parg, const void *qarg)
3686 {
3687   const struct mmix_symbol_greg_fixes *p
3688     = (const struct mmix_symbol_greg_fixes *) parg;
3689   const struct mmix_symbol_greg_fixes *q
3690     = (const struct mmix_symbol_greg_fixes *) qarg;
3691
3692   return p->offs > q->offs ? 1 : p->offs < q->offs ? -1 : 0;
3693 }
3694
3695 /* Collect GREG definitions from mmix_gregs and hang them as lists sorted
3696    on increasing offsets onto each section symbol or undefined symbol.
3697
3698    Also, remove the register convenience section so it doesn't get output
3699    as an ELF section.  */
3700
3701 void
3702 mmix_frob_file (void)
3703 {
3704   int i;
3705   struct mmix_symbol_gregs *all_greg_symbols[MAX_GREGS];
3706   int n_greg_symbols = 0;
3707
3708   /* Collect all greg fixups and decorate each corresponding symbol with
3709      the greg fixups for it.  */
3710   for (i = 0; i < n_of_cooked_gregs; i++)
3711     {
3712       offsetT offs;
3713       symbolS *sym;
3714       struct mmix_symbol_gregs *gregs;
3715       fixS *fixP;
3716
3717       fixP = mmix_gregs[i];
3718       know (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_64);
3719
3720       /* This case isn't doable in general anyway, methinks.  */
3721       if (fixP->fx_subsy != NULL)
3722         {
3723           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
3724                         _("GREG expression too complicated"));
3725           continue;
3726         }
3727
3728       sym = fixP->fx_addsy;
3729       offs = (offsetT) fixP->fx_offset;
3730
3731       /* If the symbol is defined, then it must be resolved to a section
3732          symbol at this time, or else we don't know how to handle it.  */
3733       if (S_IS_DEFINED (sym)
3734           && !bfd_is_com_section (S_GET_SEGMENT (sym))
3735           && !S_IS_WEAK (sym))
3736         {
3737           if (! symbol_section_p (sym)
3738               && ! bfd_is_abs_section (S_GET_SEGMENT (sym)))
3739             as_fatal (_("internal: GREG expression not resolved to section"));
3740
3741           offs += S_GET_VALUE (sym);
3742         }
3743
3744       /* If this is an absolute symbol sufficiently near lowest_data_loc,
3745          then we canonicalize on the data section.  Note that offs is
3746          signed here; we may subtract lowest_data_loc which is unsigned.
3747          Careful with those comparisons.  */
3748       if (lowest_data_loc != (bfd_vma) -1
3749           && (bfd_vma) offs + 256 > lowest_data_loc
3750           && bfd_is_abs_section (S_GET_SEGMENT (sym)))
3751         {
3752           offs -= (offsetT) lowest_data_loc;
3753           sym = section_symbol (data_section);
3754         }
3755       /* Likewise text section.  */
3756       else if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1
3757                && (bfd_vma) offs + 256 > lowest_text_loc
3758                && bfd_is_abs_section (S_GET_SEGMENT (sym)))
3759         {
3760           offs -= (offsetT) lowest_text_loc;
3761           sym = section_symbol (text_section);
3762         }
3763
3764       gregs = *symbol_get_tc (sym);
3765
3766       if (gregs == NULL)
3767         {
3768           gregs = xmalloc (sizeof (*gregs));
3769           gregs->n_gregs = 0;
3770           symbol_set_tc (sym, &gregs);
3771           all_greg_symbols[n_greg_symbols++] = gregs;
3772         }
3773
3774       gregs->greg_fixes[gregs->n_gregs].fix = fixP;
3775       gregs->greg_fixes[gregs->n_gregs++].offs = offs;
3776     }
3777
3778   /* For each symbol having a GREG definition, sort those definitions on
3779      offset.  */
3780   for (i = 0; i < n_greg_symbols; i++)
3781     qsort (all_greg_symbols[i]->greg_fixes, all_greg_symbols[i]->n_gregs,
3782            sizeof (all_greg_symbols[i]->greg_fixes[0]), cmp_greg_symbol_fixes);
3783
3784   if (real_reg_section != NULL)
3785     {
3786       /* FIXME: Pass error state gracefully.  */
3787       if (bfd_get_section_flags (stdoutput, real_reg_section) & SEC_HAS_CONTENTS)
3788         as_fatal (_("register section has contents\n"));
3789
3790       bfd_section_list_remove (stdoutput, real_reg_section);
3791       --stdoutput->section_count;
3792     }
3793
3794 }
3795
3796 /* Provide an expression for a built-in name provided when-used.
3797    Either a symbol that is a handler; living in 0x10*[1..8] and having
3798    name [DVWIOUZX]_Handler, or a mmixal built-in symbol.
3799
3800    If the name isn't a built-in name and parsed into *EXPP, return zero.  */
3801
3802 int
3803 mmix_parse_predefined_name (char *name, expressionS *expP)
3804 {
3805   char *canon_name;
3806   char *handler_charp;
3807   const char handler_chars[] = "DVWIOUZX";
3808   symbolS *symp;
3809
3810   if (! predefined_syms)
3811     return 0;
3812
3813   canon_name = tc_canonicalize_symbol_name (name);
3814
3815   if (canon_name[1] == '_'
3816       && strcmp (canon_name + 2, "Handler") == 0
3817       && (handler_charp = strchr (handler_chars, *canon_name)) != NULL)
3818     {
3819       /* If the symbol doesn't exist, provide one relative to the .text
3820          section.
3821
3822          FIXME: We should provide separate sections, mapped in the linker
3823          script.  */
3824       symp = symbol_find (name);
3825       if (symp == NULL)
3826         symp = symbol_new (name, text_section,
3827                            0x10 * (handler_charp + 1 - handler_chars),
3828                            &zero_address_frag);
3829     }
3830   else
3831     {
3832       /* These symbols appear when referenced; needed for
3833          mmixal-compatible programs.  */
3834       unsigned int i;
3835
3836       static const struct
3837       {
3838         const char *name;
3839         valueT val;
3840       } predefined_abs_syms[] =
3841         {
3842           {"Data_Segment", (valueT) 0x20 << 56},
3843           {"Pool_Segment", (valueT) 0x40 << 56},
3844           {"Stack_Segment", (valueT) 0x60 << 56},
3845           {"StdIn", 0},
3846           {"StdOut", 1},
3847           {"StdErr", 2},
3848           {"TextRead", 0},
3849           {"TextWrite", 1},
3850           {"BinaryRead", 2},
3851           {"BinaryWrite", 3},
3852           {"BinaryReadWrite", 4},
3853           {"Halt", 0},
3854           {"Fopen", 1},
3855           {"Fclose", 2},
3856           {"Fread", 3},
3857           {"Fgets", 4},
3858           {"Fgetws", 5},
3859           {"Fwrite", 6},
3860           {"Fputs", 7},
3861           {"Fputws", 8},
3862           {"Fseek", 9},
3863           {"Ftell", 10},
3864           {"D_BIT", 0x80},
3865           {"V_BIT", 0x40},
3866           {"W_BIT", 0x20},
3867           {"I_BIT", 0x10},
3868           {"O_BIT", 0x08},
3869           {"U_BIT", 0x04},
3870           {"Z_BIT", 0x02},
3871           {"X_BIT", 0x01},
3872           {"Inf", 0x7ff00000}
3873         };
3874
3875       /* If it's already in the symbol table, we shouldn't do anything.  */
3876       symp = symbol_find (name);
3877       if (symp != NULL)
3878         return 0;
3879
3880       for (i = 0;
3881            i < sizeof (predefined_abs_syms) / sizeof (predefined_abs_syms[0]);
3882            i++)
3883         if (strcmp (canon_name, predefined_abs_syms[i].name) == 0)
3884           {
3885             symbol_table_insert (symbol_new (predefined_abs_syms[i].name,
3886                                              absolute_section,
3887                                              predefined_abs_syms[i].val,
3888                                              &zero_address_frag));
3889
3890             /* Let gas find the symbol we just created, through its
3891                ordinary lookup.  */
3892             return 0;
3893           }
3894
3895       /* Not one of those symbols.  Let gas handle it.  */
3896       return 0;
3897     }
3898
3899   expP->X_op = O_symbol;
3900   expP->X_add_number = 0;
3901   expP->X_add_symbol = symp;
3902   expP->X_op_symbol = NULL;
3903
3904   return 1;
3905 }
3906
3907 /* Just check that we don't have a BSPEC/ESPEC pair active when changing
3908    sections "normally", and get knowledge about alignment from the new
3909    section.  */
3910
3911 void
3912 mmix_md_elf_section_change_hook (void)
3913 {
3914   if (doing_bspec)
3915     as_bad (_("section change from within a BSPEC/ESPEC pair is not supported"));
3916
3917   last_alignment = bfd_get_section_alignment (now_seg->owner, now_seg);
3918   want_unaligned = 0;
3919 }
3920
3921 /* The LOC worker.  This is like s_org, but we have to support changing
3922    section too.   */
3923
3924 static void
3925 s_loc (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
3926 {
3927   segT section;
3928   expressionS exp;
3929   char *p;
3930   symbolS *sym;
3931   offsetT off;
3932
3933   /* Must not have a BSPEC in progress.  */
3934   if (doing_bspec)
3935     {
3936       as_bad (_("directive LOC from within a BSPEC/ESPEC pair is not supported"));
3937       return;
3938     }
3939
3940   section = expression (&exp);
3941
3942   if (exp.X_op == O_illegal
3943       || exp.X_op == O_absent
3944       || exp.X_op == O_big)
3945     {
3946       as_bad (_("invalid LOC expression"));
3947       return;
3948     }
3949
3950   if (section == undefined_section)
3951     {
3952       /* This is an error or a LOC with an expression involving
3953          forward references.  For the expression to be correctly
3954          evaluated, we need to force a proper symbol; gas loses track
3955          of the segment for "local symbols".  */
3956       if (exp.X_op == O_add)
3957         {
3958           symbol_get_value_expression (exp.X_op_symbol);
3959           symbol_get_value_expression (exp.X_add_symbol);
3960         }
3961       else
3962         {
3963           gas_assert (exp.X_op == O_symbol);
3964           symbol_get_value_expression (exp.X_add_symbol);
3965         }
3966     }
3967
3968   if (section == absolute_section)
3969     {
3970       /* Translate a constant into a suitable section.  */
3971
3972       if (exp.X_add_number < ((offsetT) 0x20 << 56))
3973         {
3974           /* Lower than Data_Segment or in the reserved area (the
3975              segment number is >= 0x80, appearing negative) - assume
3976              it's .text.  */
3977           section = text_section;
3978
3979           /* Save the lowest seen location, so we can pass on this
3980              information to the linker.  We don't actually org to this
3981              location here, we just pass on information to the linker so
3982              it can put the code there for us.  */
3983
3984           /* If there was already a loc (that has to be set lower than
3985              this one), we org at (this - lower).  There's an implicit
3986              "LOC 0" before any entered code.  FIXME: handled by spurious
3987              settings of text_has_contents.  */
3988           if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1
3989               && (bfd_vma) exp.X_add_number < lowest_text_loc)
3990             {
3991               as_bad (_("LOC expression stepping backwards is not supported"));
3992               exp.X_op = O_absent;
3993             }
3994           else
3995             {
3996               if (text_has_contents && lowest_text_loc == (bfd_vma) -1)
3997                 lowest_text_loc = 0;
3998
3999               if (lowest_text_loc == (bfd_vma) -1)
4000                 {
4001                   lowest_text_loc = exp.X_add_number;
4002
4003                   /* We want only to change the section, not set an offset.  */
4004                   exp.X_op = O_absent;
4005                 }
4006               else
4007                 exp.X_add_number -= lowest_text_loc;
4008             }
4009         }
4010       else
4011         {
4012           /* Do the same for the .data section, except we don't have
4013              to worry about exp.X_add_number carrying a sign.  */
4014           section = data_section;
4015
4016           if (exp.X_add_number < (offsetT) lowest_data_loc)
4017             {
4018               as_bad (_("LOC expression stepping backwards is not supported"));
4019               exp.X_op = O_absent;
4020             }
4021           else
4022             {
4023               if (data_has_contents && lowest_data_loc == (bfd_vma) -1)
4024                 lowest_data_loc = (bfd_vma) 0x20 << 56;
4025
4026               if (lowest_data_loc == (bfd_vma) -1)
4027                 {
4028                   lowest_data_loc = exp.X_add_number;
4029
4030                   /* We want only to change the section, not set an offset.  */
4031                   exp.X_op = O_absent;
4032                 }
4033               else
4034                 exp.X_add_number -= lowest_data_loc;
4035             }
4036         }
4037     }
4038
4039   /* If we can't deduce the section, it must be the current one.
4040      Below, we arrange to assert this.  */
4041   if (section != now_seg && section != undefined_section)
4042     {
4043       obj_elf_section_change_hook ();
4044       subseg_set (section, 0);
4045
4046       /* Call our section change hooks using the official hook.  */
4047       md_elf_section_change_hook ();
4048     }
4049
4050   if (exp.X_op != O_absent)
4051     {
4052       symbolS *esym = NULL;
4053
4054       if (exp.X_op != O_constant && exp.X_op != O_symbol)
4055         {
4056           /* Handle complex expressions.  */
4057           esym = sym = make_expr_symbol (&exp);
4058           off = 0;
4059         }
4060       else
4061         {
4062           sym = exp.X_add_symbol;
4063           off = exp.X_add_number;
4064
4065           if (section == undefined_section)
4066             {
4067               /* We need an expr_symbol when tracking sections.  In
4068                  order to make this an expr_symbol with file and line
4069                  tracked, we have to make the exp non-trivial; not an
4070                  O_symbol with .X_add_number == 0.  The constant part
4071                  is unused.  */
4072               exp.X_add_number = 1;
4073               esym = make_expr_symbol (&exp);
4074             }
4075         }
4076
4077       /* Track the LOC's where we couldn't deduce the section: assert
4078          that we weren't supposed to change section.  */
4079       if (section == undefined_section)
4080         {
4081           struct loc_assert_s *next = loc_asserts;
4082           loc_asserts
4083             = (struct loc_assert_s *) xmalloc (sizeof (*loc_asserts));
4084           loc_asserts->next = next;
4085           loc_asserts->old_seg = now_seg;
4086           loc_asserts->loc_sym = esym;
4087         }
4088
4089       p = frag_var (rs_org, 1, 1, (relax_substateT) 0, sym, off, (char *) 0);
4090       *p = 0;
4091     }
4092
4093   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
4094 }
4095
4096 /* The BYTE worker.  We have to support sequences of mixed "strings",
4097    numbers and other constant "first-pass" reducible expressions separated
4098    by comma.  */
4099
4100 static void
4101 mmix_byte (void)
4102 {
4103   unsigned int c;
4104
4105   if (now_seg == text_section)
4106     text_has_contents = 1;
4107   else if (now_seg == data_section)
4108     data_has_contents = 1;
4109
4110   do
4111     {
4112       SKIP_WHITESPACE ();
4113       switch (*input_line_pointer)
4114         {
4115         case '\"':
4116           ++input_line_pointer;
4117           while (is_a_char (c = next_char_of_string ()))
4118             {
4119               FRAG_APPEND_1_CHAR (c);
4120             }
4121
4122           if (input_line_pointer[-1] != '\"')
4123             {
4124               /* We will only get here in rare cases involving #NO_APP,
4125                  where the unterminated string is not recognized by the
4126                  preformatting pass.  */
4127               as_bad (_("unterminated string"));
4128               mmix_discard_rest_of_line ();
4129               return;
4130             }
4131           break;
4132
4133         default:
4134           {
4135             expressionS exp;
4136             segT expseg = expression (&exp);
4137
4138             /* We have to allow special register names as constant numbers.  */
4139             if ((expseg != absolute_section && expseg != reg_section)
4140                 || (exp.X_op != O_constant
4141                     && (exp.X_op != O_register
4142                         || exp.X_add_number <= 255)))
4143               {
4144                 as_bad (_("BYTE expression not a pure number"));
4145                 mmix_discard_rest_of_line ();
4146                 return;
4147               }
4148             else if ((exp.X_add_number > 255 && exp.X_op != O_register)
4149                      || exp.X_add_number < 0)
4150               {
4151                 /* Note that mmixal does not allow negative numbers in
4152                    BYTE sequences, so neither should we.  */
4153                 as_bad (_("BYTE expression not in the range 0..255"));
4154                 mmix_discard_rest_of_line ();
4155                 return;
4156               }
4157
4158             FRAG_APPEND_1_CHAR (exp.X_add_number);
4159           }
4160           break;
4161         }
4162
4163       SKIP_WHITESPACE ();
4164       c = *input_line_pointer++;
4165     }
4166   while (c == ',');
4167
4168   input_line_pointer--;
4169
4170   if (mmix_gnu_syntax)
4171     demand_empty_rest_of_line ();
4172   else
4173     {
4174       mmix_discard_rest_of_line ();
4175       /* Do like demand_empty_rest_of_line and step over the end-of-line
4176          boundary.  */
4177       input_line_pointer++;
4178     }
4179
4180   /* Make sure we align for the next instruction.  */
4181   last_alignment = 0;
4182 }
4183
4184 /* Like cons_worker, but we have to ignore "naked comments", not barf on
4185    them.  Implements WYDE, TETRA and OCTA.  We're a little bit more
4186    lenient than mmix_byte but FIXME: they should eventually merge.  */
4187
4188 static void
4189 mmix_cons (int nbytes)
4190 {
4191   expressionS exp;
4192
4193   /* If we don't have any contents, then it's ok to have a specified start
4194      address that is not a multiple of the max data size.  We will then
4195      align it as necessary when we get here.  Otherwise, it's a fatal sin.  */
4196   if (now_seg == text_section)
4197     {
4198       if (lowest_text_loc != (bfd_vma) -1
4199           && (lowest_text_loc & (nbytes - 1)) != 0)
4200         {
4201           if (text_has_contents)
4202             as_bad (_("data item with alignment larger than location"));
4203           else if (want_unaligned)
4204             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
4205
4206           lowest_text_loc &= ~((bfd_vma) nbytes - 1);
4207           lowest_text_loc += (bfd_vma) nbytes;
4208         }
4209
4210       text_has_contents = 1;
4211     }
4212   else if (now_seg == data_section)
4213     {
4214       if (lowest_data_loc != (bfd_vma) -1
4215           && (lowest_data_loc & (nbytes - 1)) != 0)
4216         {
4217           if (data_has_contents)
4218             as_bad (_("data item with alignment larger than location"));
4219           else if (want_unaligned)
4220             as_bad (_("unaligned data at an absolute location is not supported"));
4221
4222           lowest_data_loc &= ~((bfd_vma) nbytes - 1);
4223           lowest_data_loc += (bfd_vma) nbytes;
4224         }
4225
4226       data_has_contents = 1;
4227     }
4228
4229   /* Always align these unless asked not to (valid for the current pseudo).  */
4230   if (! want_unaligned)
4231     {
4232       last_alignment = nbytes == 2 ? 1 : (nbytes == 4 ? 2 : 3);
4233       frag_align (last_alignment, 0, 0);
4234       record_alignment (now_seg, last_alignment);
4235     }
4236
4237   /* For mmixal compatibility, a label for an instruction (and emitting
4238      pseudo) refers to the _aligned_ address.  So we have to emit the
4239      label here.  */
4240   if (current_fb_label >= 0)
4241     colon (fb_label_name (current_fb_label, 1));
4242   else if (pending_label != NULL)
4243     {
4244       colon (pending_label);
4245       pending_label = NULL;
4246     }
4247
4248   SKIP_WHITESPACE ();
4249
4250   if (is_end_of_line[(unsigned int) *input_line_pointer])
4251     {
4252       /* Default to zero if the expression was absent.  */
4253
4254       exp.X_op = O_constant;
4255       exp.X_add_number = 0;
4256       exp.X_unsigned = 0;
4257       exp.X_add_symbol = NULL;
4258       exp.X_op_symbol = NULL;
4259       emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
4260     }
4261   else
4262     do
4263       {
4264         unsigned int c;
4265
4266         switch (*input_line_pointer)
4267           {
4268             /* We support strings here too; each character takes up nbytes
4269                bytes.  */
4270           case '\"':
4271             ++input_line_pointer;
4272             while (is_a_char (c = next_char_of_string ()))
4273               {
4274                 exp.X_op = O_constant;
4275                 exp.X_add_number = c;
4276                 exp.X_unsigned = 1;
4277                 emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
4278               }
4279
4280             if (input_line_pointer[-1] != '\"')
4281               {
4282                 /* We will only get here in rare cases involving #NO_APP,
4283                    where the unterminated string is not recognized by the
4284                    preformatting pass.  */
4285                 as_bad (_("unterminated string"));
4286                 mmix_discard_rest_of_line ();
4287                 return;
4288               }
4289             break;
4290
4291           default:
4292             {
4293               expression (&exp);
4294               emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
4295               SKIP_WHITESPACE ();
4296             }
4297             break;
4298           }
4299       }
4300     while (*input_line_pointer++ == ',');
4301
4302   input_line_pointer--;         /* Put terminator back into stream.  */
4303
4304   mmix_handle_rest_of_empty_line ();
4305
4306   /* We don't need to step up the counter for the current_fb_label here;
4307      that's handled by the caller.  */
4308 }
4309
4310 /* The md_do_align worker.  At present, we just record an alignment to
4311    nullify the automatic alignment we do for WYDE, TETRA and OCTA, as gcc
4312    does not use the unaligned macros when attribute packed is used.
4313    Arguably this is a GCC bug.  */
4314
4315 void
4316 mmix_md_do_align (int n, char *fill ATTRIBUTE_UNUSED,
4317                   int len ATTRIBUTE_UNUSED, int max ATTRIBUTE_UNUSED)
4318 {
4319   last_alignment = n;
4320   want_unaligned = n == 0;
4321 }