659bbbc8eca1d7eafef2868229f7d6b6e6b24d61
[external/binutils.git] / gas / config / tc-nios2.c
1 /* Altera Nios II assembler.
2    Copyright (C) 2012, 2013 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Nigel Gray (ngray@altera.com).
4    Contributed by Mentor Graphics, Inc.
5
6    This file is part of GAS, the GNU Assembler.
7
8    GAS is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11    any later version.
12
13    GAS is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with GAS; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20    Software Foundation, 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston, MA
21    02110-1301, USA.  */
22
23 #include "as.h"
24 #include "opcode/nios2.h"
25 #include "elf/nios2.h"
26 #include "tc-nios2.h"
27 #include "bfd.h"
28 #include "dwarf2dbg.h"
29 #include "subsegs.h"
30 #include "safe-ctype.h"
31 #include "dw2gencfi.h"
32
33 #ifndef OBJ_ELF
34 /* We are not supporting any other target so we throw a compile time error.  */
35 OBJ_ELF not defined
36 #endif
37
38 /* We can choose our endianness at run-time, regardless of configuration.  */
39 extern int target_big_endian;
40
41 /* This array holds the chars that always start a comment.  If the
42    pre-processor is disabled, these aren't very useful.  */
43 const char comment_chars[] = "#";
44
45 /* This array holds the chars that only start a comment at the beginning of
46    a line.  If the line seems to have the form '# 123 filename'
47    .line and .file directives will appear in the pre-processed output.  */
48 /* Note that input_file.c hand checks for '#' at the beginning of the
49    first line of the input file.  This is because the compiler outputs
50    #NO_APP at the beginning of its output.  */
51 /* Also note that C style comments are always supported.  */
52 const char line_comment_chars[] = "#";
53
54 /* This array holds machine specific line separator characters.  */
55 const char line_separator_chars[] = ";";
56
57 /* Chars that can be used to separate mant from exp in floating point nums.  */
58 const char EXP_CHARS[] = "eE";
59
60 /* Chars that mean this number is a floating point constant.  */
61 /* As in 0f12.456 */
62 /* or    0d1.2345e12 */
63 const char FLT_CHARS[] = "rRsSfFdDxXpP";
64
65 /* Also be aware that MAXIMUM_NUMBER_OF_CHARS_FOR_FLOAT may have to be
66    changed in read.c.  Ideally it shouldn't have to know about it at all,
67    but nothing is ideal around here.  */
68
69 /* Machine-dependent command-line options.  */
70
71 const char *md_shortopts = "r";
72
73 struct option md_longopts[] = {
74 #define OPTION_RELAX_ALL (OPTION_MD_BASE + 0)
75   {"relax-all", no_argument, NULL, OPTION_RELAX_ALL},
76 #define OPTION_NORELAX (OPTION_MD_BASE + 1)
77   {"no-relax", no_argument, NULL, OPTION_NORELAX},
78 #define OPTION_RELAX_SECTION (OPTION_MD_BASE + 2)
79   {"relax-section", no_argument, NULL, OPTION_RELAX_SECTION},
80 #define OPTION_EB (OPTION_MD_BASE + 3)
81   {"EB", no_argument, NULL, OPTION_EB},
82 #define OPTION_EL (OPTION_MD_BASE + 4)
83   {"EL", no_argument, NULL, OPTION_EL}
84 };
85
86 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
87
88 /* The assembler supports three different relaxation modes, controlled by
89    command-line options.  */
90 typedef enum
91 {
92   relax_section = 0,
93   relax_none,
94   relax_all
95 } relax_optionT;
96
97 /* Struct contains all assembler options set with .set.  */
98 struct
99 {
100   /* .set noat -> noat = 1 allows assembly code to use at without warning
101      and macro expansions generate a warning.
102      .set at -> noat = 0, assembly code using at warn but macro expansions
103      do not generate warnings.  */
104   bfd_boolean noat;
105
106   /* .set nobreak -> nobreak = 1 allows assembly code to use ba,bt without 
107                                  warning.
108      .set break -> nobreak = 0, assembly code using ba,bt warns.  */
109   bfd_boolean nobreak;
110
111   /* .cmd line option -relax-all allows all branches and calls to be replaced
112      with longer versions.
113      -no-relax inhibits branch/call conversion.
114      The default value is relax_section, which relaxes branches within
115      a section.  */
116   relax_optionT relax;
117
118 } nios2_as_options = {FALSE, FALSE, relax_section};
119
120
121 typedef struct nios2_insn_reloc
122 {
123   /* Any expression in the instruction is parsed into this field,
124      which is passed to fix_new_exp() to generate a fixup.  */
125   expressionS reloc_expression;
126
127   /* The type of the relocation to be applied.  */
128   bfd_reloc_code_real_type reloc_type;
129
130   /* PC-relative.  */
131   unsigned int reloc_pcrel;
132
133   /* The next relocation to be applied to the instruction.  */
134   struct nios2_insn_reloc *reloc_next;
135 } nios2_insn_relocS;
136
137 /* This struct is used to hold state when assembling instructions.  */
138 typedef struct nios2_insn_info
139 {
140   /* Assembled instruction.  */
141   unsigned long insn_code;
142   /* Pointer to the relevant bit of the opcode table.  */
143   const struct nios2_opcode *insn_nios2_opcode;
144   /* After parsing ptrs to the tokens in the instruction fill this array
145      it is terminated with a null pointer (hence the first +1).
146      The second +1 is because in some parts of the code the opcode
147      is not counted as a token, but still placed in this array.  */
148   const char *insn_tokens[NIOS2_MAX_INSN_TOKENS + 1 + 1];
149
150   /* This holds information used to generate fixups
151      and eventually relocations if it is not null.  */
152   nios2_insn_relocS *insn_reloc;
153 } nios2_insn_infoS;
154
155 /* This struct associates an argument assemble function with
156    an argument syntax string.  Used by the assembler to find out
157    how to parse and assemble a set of instruction operands and 
158    return the instruction field values.  */
159 typedef struct nios2_arg_info
160 {
161   const char *args;
162   void (*assemble_args_func) (nios2_insn_infoS *insn_info);
163 } nios2_arg_infoS;
164
165 /* This struct is used to convert Nios II pseudo-ops into the
166    corresponding real op.  */
167 typedef struct nios2_ps_insn_info
168 {
169   /* Map this pseudo_op... */
170   const char *pseudo_insn;
171
172   /* ...to this real instruction.  */
173   const char *insn;
174
175   /* Call this function to modify the operands....  */
176   void (*arg_modifer_func) (char ** parsed_args, const char *arg, int num,
177                             int start);
178
179   /* ...with these arguments.  */
180   const char *arg_modifier;
181   int num;
182   int index;
183
184   /* If arg_modifier_func allocates new memory, provide this function
185      to free it afterwards.  */
186   void (*arg_cleanup_func) (char **parsed_args, int num, int start);
187 } nios2_ps_insn_infoS;
188
189 /* Opcode hash table.  */
190 static struct hash_control *nios2_opcode_hash = NULL;
191 #define nios2_opcode_lookup(NAME) \
192   ((struct nios2_opcode *) hash_find (nios2_opcode_hash, (NAME)))
193
194 /* Register hash table.  */
195 static struct hash_control *nios2_reg_hash = NULL;
196 #define nios2_reg_lookup(NAME) \
197   ((struct nios2_reg *) hash_find (nios2_reg_hash, (NAME)))
198
199 /* Parse args hash table.  */
200 static struct hash_control *nios2_arg_hash = NULL;
201 #define nios2_arg_lookup(NAME) \
202   ((nios2_arg_infoS *) hash_find (nios2_arg_hash, (NAME)))
203
204 /* Pseudo-op hash table.  */
205 static struct hash_control *nios2_ps_hash = NULL;
206 #define nios2_ps_lookup(NAME) \
207   ((nios2_ps_insn_infoS *) hash_find (nios2_ps_hash, (NAME)))
208
209 /* The known current alignment of the current section.  */
210 static int nios2_current_align;
211 static segT nios2_current_align_seg;
212
213 static int nios2_auto_align_on = 1;
214
215 /* The last seen label in the current section.  This is used to auto-align
216    labels preceeding instructions.  */
217 static symbolS *nios2_last_label;
218
219 #ifdef OBJ_ELF
220 /* Pre-defined "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_"  */
221 symbolS *GOT_symbol;
222 #endif
223
224 \f
225 /** Utility routines.  */
226 /* Function md_chars_to_number takes the sequence of
227    bytes in buf and returns the corresponding value
228    in an int. n must be 1, 2 or 4.  */
229 static valueT
230 md_chars_to_number (char *buf, int n)
231 {
232   int i;
233   valueT val;
234
235   gas_assert (n == 1 || n == 2 || n == 4);
236
237   val = 0;
238   if (target_big_endian)
239     for (i = 0; i < n; ++i)
240       val = val | ((buf[i] & 0xff) << 8 * (n - (i + 1)));
241   else
242     for (i = 0; i < n; ++i)
243       val = val | ((buf[i] & 0xff) << 8 * i);
244   return val;
245 }
246
247
248 /* This function turns a C long int, short int or char
249    into the series of bytes that represent the number
250    on the target machine.  */
251 void
252 md_number_to_chars (char *buf, valueT val, int n)
253 {
254   gas_assert (n == 1 || n == 2 || n == 4 || n == 8);
255   if (target_big_endian)
256     number_to_chars_bigendian (buf, val, n);
257   else
258     number_to_chars_littleendian (buf, val, n);
259 }
260
261 /* Turn a string in input_line_pointer into a floating point constant
262    of type TYPE, and store the appropriate bytes in *LITP.  The number
263    of LITTLENUMS emitted is stored in *SIZEP.  An error message is
264    returned, or NULL on OK.  */
265 char *
266 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
267 {
268   int prec;
269   LITTLENUM_TYPE words[4];
270   char *t;
271   int i;
272
273   switch (type)
274     {
275     case 'f':
276       prec = 2;
277       break;
278     case 'd':
279       prec = 4;
280       break;
281     default:
282       *sizeP = 0;
283       return _("bad call to md_atof");
284     }
285
286   t = atof_ieee (input_line_pointer, type, words);
287   if (t)
288     input_line_pointer = t;
289
290   *sizeP = prec * 2;
291
292   if (! target_big_endian)
293     for (i = prec - 1; i >= 0; i--, litP += 2)
294       md_number_to_chars (litP, (valueT) words[i], 2);
295   else
296     for (i = 0; i < prec; i++, litP += 2)
297       md_number_to_chars (litP, (valueT) words[i], 2);
298
299   return NULL;
300 }
301
302 /* Return true if STR starts with PREFIX, which should be a string literal.  */
303 #define strprefix(STR, PREFIX) \
304   (strncmp ((STR), PREFIX, strlen (PREFIX)) == 0)
305
306 /* Return true if STR is prefixed with a control register name.  */
307 static int
308 nios2_control_register_arg_p (const char *str)
309 {
310   return (strprefix (str, "ctl")
311           || strprefix (str, "cpuid")
312           || strprefix (str, "status")
313           || strprefix (str, "estatus")
314           || strprefix (str, "bstatus")
315           || strprefix (str, "ienable")
316           || strprefix (str, "ipending")
317           || strprefix (str, "exception")
318           || strprefix (str, "pteaddr")
319           || strprefix (str, "tlbacc")
320           || strprefix (str, "tlbmisc")
321           || strprefix (str, "eccinj")
322           || strprefix (str, "config")
323           || strprefix (str, "mpubase")
324           || strprefix (str, "mpuacc")
325           || strprefix (str, "badaddr"));
326 }
327
328 /* Return true if STR is prefixed with a special relocation operator.  */
329 static int
330 nios2_special_relocation_p (const char *str)
331 {
332   return (strprefix (str, "%lo")
333           || strprefix (str, "%hi")
334           || strprefix (str, "%hiadj")
335           || strprefix (str, "%gprel")
336           || strprefix (str, "%got")
337           || strprefix (str, "%call")
338           || strprefix (str, "%gotoff_lo")
339           || strprefix (str, "%gotoff_hiadj")
340           || strprefix (str, "%tls_gd")
341           || strprefix (str, "%tls_ldm")
342           || strprefix (str, "%tls_ldo")
343           || strprefix (str, "%tls_ie")
344           || strprefix (str, "%tls_le")
345           || strprefix (str, "%gotoff"));
346 }
347
348 /* Checks whether the register name is a coprocessor
349    register - returns TRUE if it is, FALSE otherwise.  */
350 static bfd_boolean
351 nios2_coproc_reg (const char *reg_name)
352 {
353   gas_assert (reg_name != NULL);
354
355   /* Check that we do have a valid register name and that it is a
356      coprocessor register.
357      It must begin with c, not be a control register, and be a valid
358      register name.  */
359   if (strprefix (reg_name, "c")
360       && !strprefix (reg_name, "ctl")
361       && hash_find (nios2_reg_hash, reg_name) != NULL)
362     return TRUE;
363   else
364     return FALSE;
365 }
366
367 /* nop fill pattern for text section.  */
368 static char const nop[4] = { 0x3a, 0x88, 0x01, 0x00 };
369
370 /* Handles all machine-dependent alignment needs.  */
371 static void
372 nios2_align (int log_size, const char *pfill, symbolS *label)
373 {
374   int align;
375   long max_alignment = 15;
376
377   /* The front end is prone to changing segments out from under us
378      temporarily when -g is in effect.  */
379   int switched_seg_p = (nios2_current_align_seg != now_seg);
380
381   align = log_size;
382   if (align > max_alignment)
383     {
384       align = max_alignment;
385       as_bad (_("Alignment too large: %d. assumed"), align);
386     }
387   else if (align < 0)
388     {
389       as_warn (_("Alignment negative: 0 assumed"));
390       align = 0;
391     }
392
393   if (align != 0)
394     {
395       if (subseg_text_p (now_seg) && align >= 2)
396         {
397           /* First, make sure we're on a four-byte boundary, in case
398              someone has been putting .byte values the text section.  */
399           if (nios2_current_align < 2 || switched_seg_p)
400             frag_align (2, 0, 0);
401
402           /* Now fill in the alignment pattern.  */
403           if (pfill != NULL)
404             frag_align_pattern (align, pfill, sizeof nop, 0);
405           else
406             frag_align (align, 0, 0);
407         }
408       else
409         frag_align (align, 0, 0);
410
411       if (!switched_seg_p)
412         nios2_current_align = align;
413
414       /* If the last label was in a different section we can't align it.  */
415       if (label != NULL && !switched_seg_p)
416         {
417           symbolS *sym;
418           int label_seen = FALSE;
419           struct frag *old_frag;
420           valueT old_value;
421           valueT new_value;
422
423           gas_assert (S_GET_SEGMENT (label) == now_seg);
424
425           old_frag = symbol_get_frag (label);
426           old_value = S_GET_VALUE (label);
427           new_value = (valueT) frag_now_fix ();
428
429           /* It is possible to have more than one label at a particular
430              address, especially if debugging is enabled, so we must
431              take care to adjust all the labels at this address in this
432              fragment.  To save time we search from the end of the symbol
433              list, backwards, since the symbols we are interested in are
434              almost certainly the ones that were most recently added.
435              Also to save time we stop searching once we have seen at least
436              one matching label, and we encounter a label that is no longer
437              in the target fragment.  Note, this search is guaranteed to
438              find at least one match when sym == label, so no special case
439              code is necessary.  */
440           for (sym = symbol_lastP; sym != NULL; sym = symbol_previous (sym))
441             if (symbol_get_frag (sym) == old_frag
442                 && S_GET_VALUE (sym) == old_value)
443               {
444                 label_seen = TRUE;
445                 symbol_set_frag (sym, frag_now);
446                 S_SET_VALUE (sym, new_value);
447               }
448             else if (label_seen && symbol_get_frag (sym) != old_frag)
449               break;
450         }
451       record_alignment (now_seg, align);
452     }
453 }
454
455 \f
456 /** Support for self-check mode.  */
457
458 /* Mode of the assembler.  */
459 typedef enum
460 {
461   NIOS2_MODE_ASSEMBLE,          /* Ordinary operation.  */
462   NIOS2_MODE_TEST               /* Hidden mode used for self testing.  */
463 } NIOS2_MODE;
464
465 static NIOS2_MODE nios2_mode = NIOS2_MODE_ASSEMBLE;
466
467 /* This function is used to in self-checking mode
468    to check the assembled instruction
469    opcode should be the assembled opcode, and exp_opcode
470    the parsed string representing the expected opcode.  */
471 static void
472 nios2_check_assembly (unsigned int opcode, const char *exp_opcode)
473 {
474   if (nios2_mode == NIOS2_MODE_TEST)
475     {
476       if (exp_opcode == NULL)
477         as_bad (_("expecting opcode string in self test mode"));
478       else if (opcode != strtoul (exp_opcode, NULL, 16))
479         as_bad (_("assembly 0x%08x, expected %s"), opcode, exp_opcode);
480     }
481 }
482
483 \f
484 /** Support for machine-dependent assembler directives.  */
485 /* Handle the .align pseudo-op.  This aligns to a power of two.  It
486    also adjusts any current instruction label.  We treat this the same
487    way the MIPS port does: .align 0 turns off auto alignment.  */
488 static void
489 s_nios2_align (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
490 {
491   int align;
492   char fill;
493   const char *pfill = NULL;
494   long max_alignment = 15;
495
496   align = get_absolute_expression ();
497   if (align > max_alignment)
498     {
499       align = max_alignment;
500       as_bad (_("Alignment too large: %d. assumed"), align);
501     }
502   else if (align < 0)
503     {
504       as_warn (_("Alignment negative: 0 assumed"));
505       align = 0;
506     }
507
508   if (*input_line_pointer == ',')
509     {
510       input_line_pointer++;
511       fill = get_absolute_expression ();
512       pfill = (const char *) &fill;
513     }
514   else if (subseg_text_p (now_seg))
515     pfill = (const char *) &nop;
516   else
517     {
518       pfill = NULL;
519       nios2_last_label = NULL;
520     }
521
522   if (align != 0)
523     {
524       nios2_auto_align_on = 1;
525       nios2_align (align, pfill, nios2_last_label);
526       nios2_last_label = NULL;
527     }
528   else
529     nios2_auto_align_on = 0;
530
531   demand_empty_rest_of_line ();
532 }
533
534 /* Handle the .text pseudo-op.  This is like the usual one, but it
535    clears the saved last label and resets known alignment.  */
536 static void
537 s_nios2_text (int i)
538 {
539   s_text (i);
540   nios2_last_label = NULL;
541   nios2_current_align = 0;
542   nios2_current_align_seg = now_seg;
543 }
544
545 /* Handle the .data pseudo-op.  This is like the usual one, but it
546    clears the saved last label and resets known alignment.  */
547 static void
548 s_nios2_data (int i)
549 {
550   s_data (i);
551   nios2_last_label = NULL;
552   nios2_current_align = 0;
553   nios2_current_align_seg = now_seg;
554 }
555
556 /* Handle the .section pseudo-op.  This is like the usual one, but it
557    clears the saved last label and resets known alignment.  */
558 static void
559 s_nios2_section (int ignore)
560 {
561   obj_elf_section (ignore);
562   nios2_last_label = NULL;
563   nios2_current_align = 0;
564   nios2_current_align_seg = now_seg;
565 }
566
567 /* Explicitly unaligned cons.  */
568 static void
569 s_nios2_ucons (int nbytes)
570 {
571   int hold;
572   hold = nios2_auto_align_on;
573   nios2_auto_align_on = 0;
574   cons (nbytes);
575   nios2_auto_align_on = hold;
576 }
577
578 /* Handle the .sdata directive.  */
579 static void
580 s_nios2_sdata (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
581 {
582   get_absolute_expression ();  /* Ignored.  */
583   subseg_new (".sdata", 0);
584   demand_empty_rest_of_line ();
585 }
586
587 /* .set sets assembler options eg noat/at and is also used
588    to set symbol values (.equ, .equiv ).  */
589 static void
590 s_nios2_set (int equiv)
591 {
592   char *directive = input_line_pointer;
593   char delim = get_symbol_end ();
594   char *endline = input_line_pointer;
595   *endline = delim;
596
597   /* We only want to handle ".set XXX" if the
598      user has tried ".set XXX, YYY" they are not
599      trying a directive.  This prevents
600      us from polluting the name space.  */
601   SKIP_WHITESPACE ();
602   if (is_end_of_line[(unsigned char) *input_line_pointer]) 
603     {
604       bfd_boolean done = TRUE;
605       *endline = 0;
606       
607       if (!strcmp (directive, "noat"))
608           nios2_as_options.noat = TRUE;
609       else if (!strcmp (directive, "at"))
610           nios2_as_options.noat = FALSE;
611       else if (!strcmp (directive, "nobreak"))
612           nios2_as_options.nobreak = TRUE;
613       else if (!strcmp (directive, "break"))
614           nios2_as_options.nobreak = FALSE;
615       else if (!strcmp (directive, "norelax"))
616           nios2_as_options.relax = relax_none;
617       else if (!strcmp (directive, "relaxsection"))
618           nios2_as_options.relax = relax_section;
619       else if (!strcmp (directive, "relaxall"))
620           nios2_as_options.relax = relax_all;
621       else
622         done = FALSE;
623         
624       if (done)
625         {
626           *endline = delim;
627           demand_empty_rest_of_line ();
628           return;
629         }
630     }
631
632   /* If we fall through to here, either we have ".set XXX, YYY"
633      or we have ".set XXX" where XXX is unknown or we have 
634      a syntax error.  */
635   input_line_pointer = directive;
636   *endline = delim;
637   s_set (equiv);
638 }
639
640 /* Machine-dependent assembler directives.
641    Format of each entry is:
642    { "directive", handler_func, param }  */
643 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] = {
644   {"align", s_nios2_align, 0},
645   {"text", s_nios2_text, 0},
646   {"data", s_nios2_data, 0},
647   {"section", s_nios2_section, 0},
648   {"section.s", s_nios2_section, 0},
649   {"sect", s_nios2_section, 0},
650   {"sect.s", s_nios2_section, 0},
651   /* .dword and .half are included for compatibility with MIPS.  */
652   {"dword", cons, 8},
653   {"half", cons, 2},
654   /* NIOS2 native word size is 4 bytes, so we override
655      the GAS default of 2.  */
656   {"word", cons, 4},
657   /* Explicitly unaligned directives.  */
658   {"2byte", s_nios2_ucons, 2},
659   {"4byte", s_nios2_ucons, 4},
660   {"8byte", s_nios2_ucons, 8},
661   {"16byte", s_nios2_ucons, 16},
662 #ifdef OBJ_ELF
663   {"sdata", s_nios2_sdata, 0},
664 #endif
665   {"set", s_nios2_set, 0},
666   {NULL, NULL, 0}
667 };
668
669 \f
670 /** Relaxation support. */
671
672 /* We support two relaxation modes:  a limited PC-relative mode with
673    -relax-section (the default), and an absolute jump mode with -relax-all.
674
675    Nios II PC-relative branch instructions only support 16-bit offsets.
676    And, there's no good way to add a 32-bit constant to the PC without
677    using two registers.
678   
679    To deal with this, for the pc-relative relaxation mode we convert
680      br label
681    into a series of 16-bit adds, like:
682      nextpc at
683      addi at, at, 32767
684      ...
685      addi at, at, remainder
686      jmp at
687
688    Similarly, conditional branches are converted from
689      b(condition) r, s, label
690    into a series like:
691      b(opposite condition) r, s, skip
692      nextpc at
693      addi at, at, 32767
694      ...
695      addi at, at, remainder
696      jmp at
697      skip:
698
699    The compiler can do a better job, either by converting the branch
700    directly into a JMP (going through the GOT for PIC) or by allocating
701    a second register for the 32-bit displacement.
702
703    For the -relax-all relaxation mode, the conversions are
704      movhi at, %hi(symbol+offset)
705      ori at, %lo(symbol+offset)
706      jmp at
707    and
708      b(opposite condition), r, s, skip
709      movhi at, %hi(symbol+offset)
710      ori at, %lo(symbol+offset)
711      jmp at
712      skip:
713    respectively.
714 */
715
716 /* Arbitrarily limit the number of addis we can insert; we need to be able
717    to specify the maximum growth size for each frag that contains a
718    relaxable branch.  There's no point in specifying a huge number here
719    since that means the assembler needs to allocate that much extra
720    memory for every branch, and almost no real code will ever need it.
721    Plus, as already noted a better solution is to just use a jmp, or
722    allocate a second register to hold a 32-bit displacement.
723    FIXME:  Rather than making this a constant, it could be controlled by
724    a command-line argument.  */
725 #define RELAX_MAX_ADDI 32
726
727 /* The fr_subtype field represents the target-specific relocation state.
728    It has type relax_substateT (unsigned int).  We use it to track the
729    number of addis necessary, plus a bit to track whether this is a
730    conditional branch.
731    Regardless of the smaller RELAX_MAX_ADDI limit, we reserve 16 bits
732    in the fr_subtype to encode the number of addis so that the whole
733    theoretically-valid range is representable.
734    For the -relax-all mode, N = 0 represents an in-range branch and N = 1
735    represents a branch that needs to be relaxed.  */
736 #define UBRANCH (0 << 16)
737 #define CBRANCH (1 << 16)
738 #define IS_CBRANCH(SUBTYPE) ((SUBTYPE) & CBRANCH)
739 #define IS_UBRANCH(SUBTYPE) (!IS_CBRANCH (SUBTYPE))
740 #define UBRANCH_SUBTYPE(N) (UBRANCH | (N))
741 #define CBRANCH_SUBTYPE(N) (CBRANCH | (N))
742 #define SUBTYPE_ADDIS(SUBTYPE) ((SUBTYPE) & 0xffff)
743
744 /* For the -relax-section mode, unconditional branches require 2 extra i
745    nstructions besides the addis, conditional branches require 3.  */
746 #define UBRANCH_ADDIS_TO_SIZE(N) (((N) + 2) * 4)
747 #define CBRANCH_ADDIS_TO_SIZE(N) (((N) + 3) * 4)
748
749 /* For the -relax-all mode, unconditional branches require 3 instructions
750    and conditional branches require 4.  */
751 #define UBRANCH_JUMP_SIZE 12
752 #define CBRANCH_JUMP_SIZE 16
753
754 /* Maximum sizes of relaxation sequences.  */
755 #define UBRANCH_MAX_SIZE \
756   (nios2_as_options.relax == relax_all          \
757    ? UBRANCH_JUMP_SIZE                          \
758    : UBRANCH_ADDIS_TO_SIZE (RELAX_MAX_ADDI))
759 #define CBRANCH_MAX_SIZE \
760   (nios2_as_options.relax == relax_all          \
761    ? CBRANCH_JUMP_SIZE                          \
762    : CBRANCH_ADDIS_TO_SIZE (RELAX_MAX_ADDI))
763
764 /* Register number of AT, the assembler temporary.  */
765 #define AT_REGNUM 1
766
767 /* Determine how many bytes are required to represent the sequence
768    indicated by SUBTYPE.  */
769 static int
770 nios2_relax_subtype_size (relax_substateT subtype)
771 {
772   int n = SUBTYPE_ADDIS (subtype);
773   if (n == 0)
774     /* Regular conditional/unconditional branch instruction.  */
775     return 4;
776   else if (nios2_as_options.relax == relax_all)
777     return (IS_CBRANCH (subtype) ? CBRANCH_JUMP_SIZE : UBRANCH_JUMP_SIZE);
778   else if (IS_CBRANCH (subtype))
779     return CBRANCH_ADDIS_TO_SIZE (n);
780   else
781     return UBRANCH_ADDIS_TO_SIZE (n);
782 }
783
784 /* Estimate size of fragp before relaxation.
785    This could also examine the offset in fragp and adjust
786    fragp->fr_subtype, but we will do that in nios2_relax_frag anyway.  */
787 int
788 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragp, segT segment ATTRIBUTE_UNUSED)
789 {
790   return nios2_relax_subtype_size (fragp->fr_subtype);
791 }
792
793 /* Implement md_relax_frag, returning the change in size of the frag.  */
794 long
795 nios2_relax_frag (segT segment, fragS *fragp, long stretch)
796 {
797   addressT target = fragp->fr_offset;
798   relax_substateT subtype = fragp->fr_subtype;
799   symbolS *symbolp = fragp->fr_symbol;
800
801   if (symbolp)
802     {
803       fragS *sym_frag = symbol_get_frag (symbolp);
804       offsetT offset;
805       int n;
806
807       target += S_GET_VALUE (symbolp);
808
809       /* See comments in write.c:relax_frag about handling of stretch.  */
810       if (stretch != 0
811           && sym_frag->relax_marker != fragp->relax_marker)
812         {
813           if (stretch < 0 || sym_frag->region == fragp->region)
814             target += stretch;
815           else if (target < fragp->fr_address)
816             target = fragp->fr_next->fr_address + stretch;
817         }
818
819       /* We subtract 4 because all pc relative branches are
820          from the next instruction.  */
821       offset = target - fragp->fr_address - fragp->fr_fix - 4;
822       if (offset >= -32768 && offset <= 32764)
823         /* Fits in PC-relative branch.  */
824         n = 0;
825       else if (nios2_as_options.relax == relax_all)
826         /* Convert to jump.  */
827         n = 1;
828       else if (nios2_as_options.relax == relax_section
829                && S_GET_SEGMENT (symbolp) == segment
830                && S_IS_DEFINED (symbolp))
831         /* Attempt a PC-relative relaxation on a branch to a defined
832            symbol in the same segment.  */
833         {
834           /* The relaxation for conditional branches is offset by 4
835              bytes because we insert the inverted branch around the
836              sequence.  */
837           if (IS_CBRANCH (subtype))
838             offset = offset - 4;
839           if (offset > 0)
840             n = offset / 32767 + 1;
841           else
842             n = offset / -32768 + 1;
843
844           /* Bail out immediately if relaxation has failed.  If we try to
845              defer the diagnostic to md_convert_frag, some pathological test
846              cases (e.g. gcc/testsuite/gcc.c-torture/compile/20001226-1.c)
847              apparently never converge.  By returning 0 here we could pretend
848              to the caller that nothing has changed, but that leaves things
849              in an inconsistent state when we get to md_convert_frag.  */
850           if (n > RELAX_MAX_ADDI)
851             {
852               as_bad_where (fragp->fr_file, fragp->fr_line,
853                             _("branch offset out of range\n"));
854               as_fatal (_("branch relaxation failed\n"));
855             }
856         }
857       else
858         /* We cannot handle this case, diagnose overflow later.  */
859         return 0;
860
861       if (IS_CBRANCH (subtype))
862         fragp->fr_subtype = CBRANCH_SUBTYPE (n);
863       else
864         fragp->fr_subtype = UBRANCH_SUBTYPE (n);
865
866       return (nios2_relax_subtype_size (fragp->fr_subtype)
867               - nios2_relax_subtype_size (subtype));
868     }
869
870   /* If we got here, it's probably an error.  */
871   return 0;
872 }
873
874
875 /* Complete fragp using the data from the relaxation pass. */
876 void
877 md_convert_frag (bfd *headers ATTRIBUTE_UNUSED, segT segment ATTRIBUTE_UNUSED,
878                  fragS *fragp)
879 {
880   char *buffer = fragp->fr_literal + fragp->fr_fix;
881   relax_substateT subtype = fragp->fr_subtype;
882   int n = SUBTYPE_ADDIS (subtype);
883   addressT target = fragp->fr_offset;
884   symbolS *symbolp = fragp->fr_symbol;
885   offsetT offset;
886   unsigned int addend_mask, addi_mask;
887   offsetT addend, remainder;
888   int i;
889
890   /* If we didn't or can't relax, this is a regular branch instruction.
891      We just need to generate the fixup for the symbol and offset.  */
892   if (n == 0)
893     {
894       fix_new (fragp, fragp->fr_fix, 4, fragp->fr_symbol, fragp->fr_offset, 1,
895                BFD_RELOC_16_PCREL);
896       fragp->fr_fix += 4;
897       return;
898     }
899
900   /* Replace the cbranch at fr_fix with one that has the opposite condition
901      in order to jump around the block of instructions we'll be adding.  */
902   if (IS_CBRANCH (subtype))
903     {
904       unsigned int br_opcode;
905       int nbytes;
906
907       /* Account for the nextpc and jmp in the pc-relative case, or the two
908          load instructions and jump in the absolute case.  */
909       if (nios2_as_options.relax == relax_section)
910         nbytes = (n + 2) * 4;
911       else
912         nbytes = 12;
913
914       br_opcode = md_chars_to_number (buffer, 4);
915       switch (br_opcode & OP_MASK_OP)
916         {
917         case OP_MATCH_BEQ:
918           br_opcode = (br_opcode & ~OP_MASK_OP) | OP_MATCH_BNE;
919           break;
920         case OP_MATCH_BNE:
921           br_opcode = (br_opcode & ~OP_MASK_OP) | OP_MATCH_BEQ ;
922           break;
923         case OP_MATCH_BGE:
924           br_opcode = (br_opcode & ~OP_MASK_OP) | OP_MATCH_BLT ;
925           break;
926         case OP_MATCH_BGEU:
927           br_opcode = (br_opcode & ~OP_MASK_OP) | OP_MATCH_BLTU ;
928           break;
929         case OP_MATCH_BLT:
930           br_opcode = (br_opcode & ~OP_MASK_OP) | OP_MATCH_BGE ;
931           break;
932         case OP_MATCH_BLTU:
933           br_opcode = (br_opcode & ~OP_MASK_OP) | OP_MATCH_BGEU ;
934           break;
935         default:
936           as_bad_where (fragp->fr_file, fragp->fr_line,
937                         _("expecting conditional branch for relaxation\n"));
938           abort ();
939         }
940
941       br_opcode = br_opcode | (nbytes << OP_SH_IMM16);
942       md_number_to_chars (buffer, br_opcode, 4);
943       fragp->fr_fix += 4;
944       buffer += 4;
945     }
946
947   /* Load at for the PC-relative case.  */
948   if (nios2_as_options.relax == relax_section)
949     {
950       /* Insert the nextpc instruction.  */
951       md_number_to_chars (buffer,
952                           OP_MATCH_NEXTPC | (AT_REGNUM << OP_SH_RRD), 4);
953       fragp->fr_fix += 4;
954       buffer += 4;
955   
956       /* We need to know whether the offset is positive or negative.  */
957       target += S_GET_VALUE (symbolp);
958       offset = target - fragp->fr_address - fragp->fr_fix;
959       if (offset > 0)
960         addend = 32767;
961       else
962         addend = -32768;
963       addend_mask = (((unsigned int)addend) & 0xffff) << OP_SH_IMM16;
964
965       /* Insert n-1 addi instructions.  */
966       addi_mask = (OP_MATCH_ADDI
967                    | (AT_REGNUM << OP_SH_IRD)
968                    | (AT_REGNUM << OP_SH_IRS));
969       for (i = 0; i < n - 1; i ++)
970         {
971           md_number_to_chars (buffer, addi_mask | addend_mask, 4);
972           fragp->fr_fix += 4;
973           buffer += 4;
974         }
975
976       /* Insert the last addi instruction to hold the remainder.  */
977       remainder = offset - addend * (n - 1);
978       gas_assert (remainder >= -32768 && remainder <= 32767);
979       addend_mask = (((unsigned int)remainder) & 0xffff) << OP_SH_IMM16;
980       md_number_to_chars (buffer, addi_mask | addend_mask, 4);
981       fragp->fr_fix += 4;
982       buffer += 4;
983     }
984
985   /* Load at for the absolute case.  */
986   else
987     {
988       md_number_to_chars (buffer, OP_MATCH_ORHI | 0x00400000, 4);
989       fix_new (fragp, fragp->fr_fix, 4, fragp->fr_symbol, fragp->fr_offset,
990                0, BFD_RELOC_NIOS2_HI16);
991       fragp->fr_fix += 4;
992       buffer += 4;
993       md_number_to_chars (buffer, OP_MATCH_ORI | 0x08400000, 4);
994       fix_new (fragp, fragp->fr_fix, 4, fragp->fr_symbol, fragp->fr_offset,
995                0, BFD_RELOC_NIOS2_LO16);
996       fragp->fr_fix += 4;
997       buffer += 4;
998     }
999
1000   /* Insert the jmp instruction.  */
1001   md_number_to_chars (buffer, OP_MATCH_JMP | (AT_REGNUM << OP_SH_RRS), 4);
1002   fragp->fr_fix += 4;
1003   buffer += 4;
1004 }
1005
1006 \f
1007 /** Fixups and overflow checking.  */
1008
1009 /* Check a fixup for overflow. */
1010 static bfd_boolean
1011 nios2_check_overflow (valueT fixup, reloc_howto_type *howto)
1012 {
1013   /* Apply the rightshift before checking for overflow.  */
1014   fixup = ((signed)fixup) >> howto->rightshift;
1015
1016   /* Check for overflow - return TRUE if overflow, FALSE if not.  */
1017   switch (howto->complain_on_overflow)
1018     {
1019     case complain_overflow_dont:
1020       break;
1021     case complain_overflow_bitfield:
1022       if ((fixup >> howto->bitsize) != 0
1023           && ((signed) fixup >> howto->bitsize) != -1)
1024         return TRUE;
1025       break;
1026     case complain_overflow_signed:
1027       if ((fixup & 0x80000000) > 0)
1028         {
1029           /* Check for negative overflow.  */
1030           if ((signed) fixup < ((signed) 0x80000000 >> howto->bitsize))
1031             return TRUE;
1032         }
1033       else
1034         {
1035           /* Check for positive overflow.  */
1036           if (fixup >= ((unsigned) 1 << (howto->bitsize - 1)))
1037             return TRUE;
1038         }
1039       break;
1040     case complain_overflow_unsigned:
1041       if ((fixup >> howto->bitsize) != 0)
1042         return TRUE;
1043       break;
1044     default:
1045       as_bad (_("error checking for overflow - broken assembler"));
1046       break;
1047     }
1048   return FALSE;
1049 }
1050
1051 /* Emit diagnostic for fixup overflow.  */
1052 static void
1053 nios2_diagnose_overflow (valueT fixup, reloc_howto_type *howto,
1054                          fixS *fixP, valueT value)
1055 {
1056   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_8
1057       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_16
1058       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32)
1059     /* These relocs are against data, not instructions.  */
1060     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1061                   _("immediate value 0x%x truncated to 0x%x"),
1062                   (unsigned int) fixup,
1063                   (unsigned int) (~(~(valueT) 0 << howto->bitsize) & fixup));
1064   else
1065     {
1066       /* What opcode is the instruction?  This will determine
1067          whether we check for overflow in immediate values
1068          and what error message we get.  */
1069       const struct nios2_opcode *opcode;
1070       enum overflow_type overflow_msg_type;
1071       unsigned int range_min;
1072       unsigned int range_max;
1073       unsigned int address;
1074       gas_assert (fixP->fx_size == 4);
1075       opcode = nios2_find_opcode_hash (value);
1076       gas_assert (opcode);
1077       overflow_msg_type = opcode->overflow_msg;
1078       switch (overflow_msg_type)
1079         {
1080         case call_target_overflow:
1081           range_min
1082             = ((fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where) & 0xf0000000);
1083           range_max = range_min + 0x0fffffff;
1084           address = fixup | range_min;
1085           
1086           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1087                         _("call target address 0x%08x out of range 0x%08x to 0x%08x"),
1088                         address, range_min, range_max);
1089           break;
1090         case branch_target_overflow:
1091           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1092                         _("branch offset %d out of range %d to %d"),
1093                         (int)fixup, -32768, 32767);
1094           break;
1095         case address_offset_overflow:
1096           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1097                         _("%s offset %d out of range %d to %d"),
1098                         opcode->name, (int)fixup, -32768, 32767);
1099           break;
1100         case signed_immed16_overflow:
1101           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1102                         _("immediate value %d out of range %d to %d"),
1103                         (int)fixup, -32768, 32767);
1104           break;
1105         case unsigned_immed16_overflow:
1106           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1107                         _("immediate value %u out of range %u to %u"),
1108                         (unsigned int)fixup, 0, 65535);
1109           break;
1110         case unsigned_immed5_overflow:
1111           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1112                         _("immediate value %u out of range %u to %u"),
1113                         (unsigned int)fixup, 0, 31);
1114           break;
1115         case custom_opcode_overflow:
1116           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1117                         _("custom instruction opcode %u out of range %u to %u"),
1118                         (unsigned int)fixup, 0, 255);
1119           break;
1120         default:
1121           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1122                         _("overflow in immediate argument"));
1123           break;
1124         }
1125     }
1126 }
1127
1128 /* Apply a fixup to the object file.  */
1129 void
1130 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT *valP, segT seg ATTRIBUTE_UNUSED)
1131 {
1132   /* Assert that the fixup is one we can handle.  */
1133   gas_assert (fixP != NULL && valP != NULL
1134               && (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_8
1135                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_16
1136                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32
1137                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_64
1138                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_S16
1139                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_U16
1140                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_16_PCREL
1141                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_CALL26
1142                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_IMM5
1143                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_CACHE_OPX
1144                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_IMM6
1145                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_IMM8
1146                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_HI16
1147                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_LO16
1148                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_HIADJ16
1149                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_GPREL
1150                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
1151                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY
1152                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_UJMP
1153                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_CJMP
1154                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_CALLR
1155                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_ALIGN
1156                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_GOT16
1157                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_CALL16
1158                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_GOTOFF_LO
1159                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_GOTOFF_HA
1160                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_GD16
1161                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LDM16
1162                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LDO16
1163                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_IE16
1164                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LE16
1165                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_GOTOFF
1166                   || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_DTPREL
1167                   /* Add other relocs here as we generate them.  */
1168                   ));
1169
1170   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_64)
1171     {
1172       /* We may reach here due to .8byte directives, but we never output
1173          BFD_RELOC_64; it must be resolved.  */      
1174       if (fixP->fx_addsy != NULL)
1175         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1176                       _("cannot create 64-bit relocation"));
1177       else
1178         {
1179           md_number_to_chars (fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where,
1180                               *valP, 8);
1181           fixP->fx_done = 1;
1182         }
1183       return;
1184     }
1185
1186   /* The value passed in valP can be the value of a fully
1187      resolved expression, or it can be the value of a partially
1188      resolved expression.  In the former case, both fixP->fx_addsy
1189      and fixP->fx_subsy are NULL, and fixP->fx_offset == *valP, and
1190      we can fix up the instruction that fixP relates to.
1191      In the latter case, one or both of fixP->fx_addsy and
1192      fixP->fx_subsy are not NULL, and fixP->fx_offset may or may not
1193      equal *valP.  We don't need to check for fixP->fx_subsy being null
1194      because the generic part of the assembler generates an error if
1195      it is not an absolute symbol.  */
1196   if (fixP->fx_addsy != NULL)
1197     /* Partially resolved expression.  */
1198     {
1199       fixP->fx_addnumber = fixP->fx_offset;
1200       fixP->fx_done = 0;
1201
1202       switch (fixP->fx_r_type)
1203         {
1204         case BFD_RELOC_NIOS2_TLS_GD16:
1205         case BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LDM16:
1206         case BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LDO16:
1207         case BFD_RELOC_NIOS2_TLS_IE16:
1208         case BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LE16:
1209         case BFD_RELOC_NIOS2_TLS_DTPMOD:
1210         case BFD_RELOC_NIOS2_TLS_DTPREL:
1211         case BFD_RELOC_NIOS2_TLS_TPREL:
1212           S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
1213           break;
1214         default:
1215           break;
1216         }
1217     }
1218   else
1219     /* Fully resolved fixup.  */
1220     {
1221       reloc_howto_type *howto
1222         = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixP->fx_r_type);
1223
1224       if (howto == NULL)
1225         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1226                       _("relocation is not supported"));
1227       else
1228         {
1229           valueT fixup = *valP;
1230           valueT value;
1231           char *buf;
1232
1233           /* If this is a pc-relative relocation, we need to
1234              subtract the current offset within the object file
1235              FIXME : for some reason fixP->fx_pcrel isn't 1 when it should be
1236              so I'm using the howto structure instead to determine this.  */
1237           if (howto->pc_relative == 1)
1238             fixup = fixup - (fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where + 4);
1239
1240           /* Get the instruction or data to be fixed up.  */
1241           buf = fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
1242           value = md_chars_to_number (buf, fixP->fx_size);
1243
1244           /* Check for overflow, emitting a diagnostic if necessary.  */
1245           if (nios2_check_overflow (fixup, howto))
1246             nios2_diagnose_overflow (fixup, howto, fixP, value);
1247
1248           /* Apply the right shift.  */
1249           fixup = ((signed)fixup) >> howto->rightshift;
1250
1251           /* Truncate the fixup to right size.  */
1252           switch (fixP->fx_r_type)
1253             {
1254             case BFD_RELOC_NIOS2_HI16:
1255               fixup = (fixup >> 16) & 0xFFFF;
1256               break;
1257             case BFD_RELOC_NIOS2_LO16:
1258               fixup = fixup & 0xFFFF;
1259               break;
1260             case BFD_RELOC_NIOS2_HIADJ16:
1261               fixup = ((((fixup >> 16) & 0xFFFF) + ((fixup >> 15) & 0x01))
1262                        & 0xFFFF);
1263               break;
1264             default:
1265               {
1266                 int n = sizeof (fixup) * 8 - howto->bitsize;
1267                 fixup = (fixup << n) >> n;
1268                 break;
1269               }
1270             }
1271
1272           /* Fix up the instruction.  */
1273           value = (value & ~howto->dst_mask) | (fixup << howto->bitpos);
1274           md_number_to_chars (buf, value, fixP->fx_size);
1275         }
1276
1277       fixP->fx_done = 1;
1278     }
1279
1280   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT)
1281     {
1282       fixP->fx_done = 0;
1283       if (fixP->fx_addsy
1284           && !S_IS_DEFINED (fixP->fx_addsy) && !S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy))
1285         S_SET_WEAK (fixP->fx_addsy);
1286     }
1287   else if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
1288     fixP->fx_done = 0;
1289 }
1290
1291
1292 \f
1293 /** Instruction parsing support. */
1294
1295 /* Special relocation directive strings.  */
1296
1297 struct nios2_special_relocS
1298 {
1299   const char *string;
1300   bfd_reloc_code_real_type reloc_type;
1301 };
1302
1303 struct nios2_special_relocS nios2_special_reloc[] = {
1304   {"%hiadj", BFD_RELOC_NIOS2_HIADJ16},
1305   {"%hi", BFD_RELOC_NIOS2_HI16},
1306   {"%lo", BFD_RELOC_NIOS2_LO16},
1307   {"%gprel", BFD_RELOC_NIOS2_GPREL},
1308   {"%call", BFD_RELOC_NIOS2_CALL16},
1309   {"%gotoff_lo", BFD_RELOC_NIOS2_GOTOFF_LO},
1310   {"%gotoff_hiadj", BFD_RELOC_NIOS2_GOTOFF_HA},
1311   {"%tls_gd", BFD_RELOC_NIOS2_TLS_GD16},
1312   {"%tls_ldm", BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LDM16},
1313   {"%tls_ldo", BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LDO16},
1314   {"%tls_ie", BFD_RELOC_NIOS2_TLS_IE16},
1315   {"%tls_le", BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LE16},
1316   {"%gotoff", BFD_RELOC_NIOS2_GOTOFF},
1317   {"%got", BFD_RELOC_NIOS2_GOT16}
1318 };
1319
1320 #define NIOS2_NUM_SPECIAL_RELOCS \
1321         (sizeof(nios2_special_reloc)/sizeof(nios2_special_reloc[0]))
1322 const int nios2_num_special_relocs = NIOS2_NUM_SPECIAL_RELOCS;
1323
1324 /* Creates a new nios2_insn_relocS and returns a pointer to it.  */
1325 static nios2_insn_relocS *
1326 nios2_insn_reloc_new (bfd_reloc_code_real_type reloc_type, unsigned int pcrel)
1327 {
1328   nios2_insn_relocS *retval;
1329   retval = (nios2_insn_relocS *) malloc (sizeof (nios2_insn_relocS));
1330   if (retval == NULL)
1331     {
1332       as_bad (_("can't create relocation"));
1333       abort ();
1334     }
1335
1336   /* Fill out the fields with default values.  */
1337   retval->reloc_next = NULL;
1338   retval->reloc_type = reloc_type;
1339   retval->reloc_pcrel = pcrel;
1340   return retval;
1341 }
1342
1343 /* Frees up memory previously allocated by nios2_insn_reloc_new().  */
1344 /* FIXME:  this is never called; memory leak?  */
1345 #if 0
1346 static void
1347 nios2_insn_reloc_destroy (nios2_insn_relocS *reloc)
1348 {
1349   gas_assert (reloc != NULL);
1350   free (reloc);
1351 }
1352 #endif
1353
1354 /* The various nios2_assemble_* functions call this
1355    function to generate an expression from a string representing an expression.
1356    It then tries to evaluate the expression, and if it can, returns its value.
1357    If not, it creates a new nios2_insn_relocS and stores the expression and 
1358    reloc_type for future use.  */
1359 static unsigned long
1360 nios2_assemble_expression (const char *exprstr,
1361                            nios2_insn_infoS *insn,
1362                            nios2_insn_relocS *prev_reloc,
1363                            bfd_reloc_code_real_type reloc_type,
1364                            unsigned int pcrel)
1365 {
1366   nios2_insn_relocS *reloc;
1367   char *saved_line_ptr;
1368   unsigned short value;
1369   int i;
1370
1371   gas_assert (exprstr != NULL);
1372   gas_assert (insn != NULL);
1373
1374   /* Check for relocation operators.
1375      Change the relocation type and advance the ptr to the start of
1376      the expression proper. */
1377   for (i = 0; i < nios2_num_special_relocs; i++)
1378     if (strstr (exprstr, nios2_special_reloc[i].string) != NULL)
1379       {
1380         reloc_type = nios2_special_reloc[i].reloc_type;
1381         exprstr += strlen (nios2_special_reloc[i].string) + 1;
1382         
1383         /* %lo and %hiadj have different meanings for PC-relative
1384            expressions.  */
1385         if (pcrel)
1386           {
1387             if (reloc_type == BFD_RELOC_NIOS2_LO16)
1388               reloc_type = BFD_RELOC_NIOS2_PCREL_LO;
1389             if (reloc_type == BFD_RELOC_NIOS2_HIADJ16)
1390               reloc_type = BFD_RELOC_NIOS2_PCREL_HA;
1391           }
1392         
1393         break;
1394       }
1395
1396   /* We potentially have a relocation.  */
1397   reloc = nios2_insn_reloc_new (reloc_type, pcrel);
1398   if (prev_reloc != NULL)
1399     prev_reloc->reloc_next = reloc;
1400   else
1401     insn->insn_reloc = reloc;
1402
1403   /* Parse the expression string.  */
1404   saved_line_ptr = input_line_pointer;
1405   input_line_pointer = (char *) exprstr;
1406   expression (&reloc->reloc_expression);
1407   input_line_pointer = saved_line_ptr;
1408
1409   /* This is redundant as the fixup will put this into
1410      the instruction, but it is included here so that
1411      self-test mode (-r) works.  */
1412   value = 0;
1413   if (nios2_mode == NIOS2_MODE_TEST
1414       && reloc->reloc_expression.X_op == O_constant)
1415     value = reloc->reloc_expression.X_add_number;
1416
1417   return (unsigned long) value;
1418 }
1419
1420 /* Argument assemble functions.
1421    All take an instruction argument string, and a pointer
1422    to an instruction opcode. Upon return the insn_opcode
1423    has the relevant fields filled in to represent the arg
1424    string.  The return value is NULL if successful, or
1425    an error message if an error was detected.
1426
1427    The naming conventions for these functions match the args template
1428    in the nios2_opcode structure, as documented in include/opcode/nios2.h.
1429    For example, nios2_assemble_args_dst is used for instructions with
1430    "d,s,t" args.
1431    See nios2_arg_info_structs below for the exact correspondence.  */
1432
1433 static void
1434 nios2_assemble_args_dst (nios2_insn_infoS *insn_info)
1435 {
1436   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL
1437       && insn_info->insn_tokens[2] != NULL
1438       && insn_info->insn_tokens[3] != NULL)
1439     {
1440       struct nios2_reg *dst = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[1]);
1441       struct nios2_reg *src1 = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[2]);
1442       struct nios2_reg *src2 = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[3]);
1443
1444       if (dst == NULL)
1445         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[1]);
1446       else
1447         SET_INSN_FIELD (RRD, insn_info->insn_code, dst->index);
1448
1449       if (src1 == NULL)
1450         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[2]);
1451       else
1452         SET_INSN_FIELD (RRS, insn_info->insn_code, src1->index);
1453
1454       if (src2 == NULL)
1455         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[3]);
1456       else
1457         SET_INSN_FIELD (RRT, insn_info->insn_code, src2->index);
1458
1459       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[4]);
1460     }
1461 }
1462
1463 static void
1464 nios2_assemble_args_tsi (nios2_insn_infoS *insn_info)
1465 {
1466   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL &&
1467       insn_info->insn_tokens[2] != NULL && insn_info->insn_tokens[3] != NULL)
1468     {
1469       struct nios2_reg *dst = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[1]);
1470       struct nios2_reg *src1 = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[2]);
1471       unsigned int src2
1472         = nios2_assemble_expression (insn_info->insn_tokens[3], insn_info,
1473                                      insn_info->insn_reloc, BFD_RELOC_NIOS2_S16,
1474                                      0);
1475
1476       if (dst == NULL)
1477         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[1]);
1478       else
1479         SET_INSN_FIELD (IRT, insn_info->insn_code, dst->index);
1480
1481       if (src1 == NULL)
1482         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[2]);
1483       else
1484         SET_INSN_FIELD (IRS, insn_info->insn_code, src1->index);
1485
1486       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, src2);
1487       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[4]);
1488       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, 0);
1489     }
1490 }
1491
1492 static void
1493 nios2_assemble_args_tsu (nios2_insn_infoS *insn_info)
1494 {
1495   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL
1496       && insn_info->insn_tokens[2] != NULL
1497       && insn_info->insn_tokens[3] != NULL)
1498     {
1499       struct nios2_reg *dst = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[1]);
1500       struct nios2_reg *src1 = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[2]);
1501       unsigned int src2
1502         = nios2_assemble_expression (insn_info->insn_tokens[3], insn_info,
1503                                      insn_info->insn_reloc, BFD_RELOC_NIOS2_U16,
1504                                      0);
1505
1506       if (dst == NULL)
1507         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[1]);
1508       else
1509         SET_INSN_FIELD (IRT, insn_info->insn_code, dst->index);
1510
1511       if (src1 == NULL)
1512         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[2]);
1513       else
1514         SET_INSN_FIELD (IRS, insn_info->insn_code, src1->index);
1515
1516       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, src2);
1517       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[4]);
1518       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, 0);
1519     }
1520 }
1521
1522 static void
1523 nios2_assemble_args_sto (nios2_insn_infoS *insn_info)
1524 {
1525   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL
1526       && insn_info->insn_tokens[2] != NULL
1527       && insn_info->insn_tokens[3] != NULL)
1528     {
1529       struct nios2_reg *dst = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[1]);
1530       struct nios2_reg *src1 = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[2]);
1531       unsigned int src2
1532         = nios2_assemble_expression (insn_info->insn_tokens[3], insn_info,
1533                                      insn_info->insn_reloc, BFD_RELOC_16_PCREL,
1534                                      1);
1535
1536       if (dst == NULL)
1537         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[1]);
1538       else
1539         SET_INSN_FIELD (IRS, insn_info->insn_code, dst->index);
1540
1541       if (src1 == NULL)
1542         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[2]);
1543       else
1544         SET_INSN_FIELD (IRT, insn_info->insn_code, src1->index);
1545
1546       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, src2);
1547       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[4]);
1548       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, 0);
1549     }
1550 }
1551
1552 static void
1553 nios2_assemble_args_o (nios2_insn_infoS *insn_info)
1554 {
1555   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL)
1556     {
1557       unsigned long immed
1558         = nios2_assemble_expression (insn_info->insn_tokens[1], insn_info,
1559                                      insn_info->insn_reloc, BFD_RELOC_16_PCREL,
1560                                      1);
1561       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, immed);
1562       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[2]);
1563       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, 0);
1564     }
1565 }
1566
1567 static void
1568 nios2_assemble_args_is (nios2_insn_infoS *insn_info)
1569 {
1570   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL && insn_info->insn_tokens[2] != NULL)
1571     {
1572       struct nios2_reg *addr_src = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[2]);
1573       unsigned long immed
1574         = nios2_assemble_expression (insn_info->insn_tokens[1], insn_info,
1575                                      insn_info->insn_reloc, BFD_RELOC_NIOS2_S16,
1576                                      0);
1577
1578       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, immed);
1579
1580       if (addr_src == NULL)
1581         as_bad (_("unknown base register %s"), insn_info->insn_tokens[2]);
1582       else
1583         SET_INSN_FIELD (RRS, insn_info->insn_code, addr_src->index);
1584
1585       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[3]);
1586       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, 0);
1587     }
1588 }
1589
1590 static void
1591 nios2_assemble_args_m (nios2_insn_infoS *insn_info)
1592 {
1593   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL)
1594     {
1595       unsigned long immed
1596         = nios2_assemble_expression (insn_info->insn_tokens[1], insn_info,
1597                                      insn_info->insn_reloc,
1598                                      BFD_RELOC_NIOS2_CALL26, 0);
1599
1600       SET_INSN_FIELD (IMM26, insn_info->insn_code, immed);
1601       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[2]);
1602       SET_INSN_FIELD (IMM26, insn_info->insn_code, 0);
1603     }
1604 }
1605
1606 static void
1607 nios2_assemble_args_s (nios2_insn_infoS *insn_info)
1608 {
1609   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL)
1610     {
1611       struct nios2_reg *src = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[1]);
1612       if (src == NULL)
1613         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[1]);
1614       else
1615         SET_INSN_FIELD (RRS, insn_info->insn_code, src->index);
1616
1617       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[2]);
1618     }
1619 }
1620
1621 static void
1622 nios2_assemble_args_tis (nios2_insn_infoS *insn_info)
1623 {
1624   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL
1625       && insn_info->insn_tokens[2] != NULL
1626       && insn_info->insn_tokens[3] != NULL)
1627     {
1628       struct nios2_reg *dst = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[1]);
1629       struct nios2_reg *addr_src = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[3]);
1630       unsigned long immed
1631         = nios2_assemble_expression (insn_info->insn_tokens[2], insn_info,
1632                                      insn_info->insn_reloc, BFD_RELOC_NIOS2_S16,
1633                                      0);
1634
1635       if (addr_src == NULL)
1636         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[3]);
1637       else
1638         SET_INSN_FIELD (RRS, insn_info->insn_code, addr_src->index);
1639
1640       if (dst == NULL)
1641         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[1]);
1642       else
1643         SET_INSN_FIELD (RRT, insn_info->insn_code, dst->index);
1644
1645       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, immed);
1646       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[4]);
1647       SET_INSN_FIELD (IMM16, insn_info->insn_code, 0);
1648     }
1649 }
1650
1651 static void
1652 nios2_assemble_args_dc (nios2_insn_infoS *insn_info)
1653 {
1654   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL && insn_info->insn_tokens[2] != NULL)
1655     {
1656       struct nios2_reg *ctl = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[2]);
1657       struct nios2_reg *dst = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[1]);
1658
1659       if (ctl == NULL)
1660         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[1]);
1661       else
1662         SET_INSN_FIELD (RCTL, insn_info->insn_code, ctl->index);
1663
1664       if (dst == NULL)
1665         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[2]);
1666       else
1667         SET_INSN_FIELD (RRD, insn_info->insn_code, dst->index);
1668
1669       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[3]);
1670     }
1671 }
1672
1673 static void
1674 nios2_assemble_args_cs (nios2_insn_infoS *insn_info)
1675 {
1676   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL && insn_info->insn_tokens[2] != NULL)
1677     {
1678       struct nios2_reg *ctl = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[1]);
1679       struct nios2_reg *src = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[2]);
1680
1681       if (ctl == NULL)
1682         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[1]);
1683       else if (ctl->index == 4)
1684         as_bad (_("ipending control register (ctl4) is read-only\n"));
1685       else
1686         SET_INSN_FIELD (RCTL, insn_info->insn_code, ctl->index);
1687
1688       if (src == NULL)
1689         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[2]);
1690       else
1691         SET_INSN_FIELD (RRS, insn_info->insn_code, src->index);
1692
1693       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[3]);
1694     }
1695 }
1696
1697 static void
1698 nios2_assemble_args_ds (nios2_insn_infoS * insn_info)
1699 {
1700   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL && insn_info->insn_tokens[2] != NULL)
1701     {
1702       struct nios2_reg *dst = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[1]);
1703       struct nios2_reg *src = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[2]);
1704
1705       if (dst == NULL)
1706         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[1]);
1707       else
1708         SET_INSN_FIELD (RRD, insn_info->insn_code, dst->index);
1709
1710       if (src == NULL)
1711         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[2]);
1712       else
1713         SET_INSN_FIELD (RRS, insn_info->insn_code, src->index);
1714
1715       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[3]);
1716     }
1717 }
1718
1719 static void
1720 nios2_assemble_args_ldst (nios2_insn_infoS *insn_info)
1721 {
1722   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL
1723       && insn_info->insn_tokens[2] != NULL
1724       && insn_info->insn_tokens[3] != NULL
1725       && insn_info->insn_tokens[4] != NULL)
1726     {
1727       unsigned long custom_n
1728         = nios2_assemble_expression (insn_info->insn_tokens[1], insn_info,
1729                                      insn_info->insn_reloc,
1730                                      BFD_RELOC_NIOS2_IMM8, 0);
1731
1732       struct nios2_reg *dst = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[2]);
1733       struct nios2_reg *src1 = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[3]);
1734       struct nios2_reg *src2 = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[4]);
1735
1736       SET_INSN_FIELD (CUSTOM_N, insn_info->insn_code, custom_n);
1737
1738       if (dst == NULL)
1739         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[2]);
1740       else
1741         SET_INSN_FIELD (RRD, insn_info->insn_code, dst->index);
1742
1743       if (src1 == NULL)
1744         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[3]);
1745       else
1746         SET_INSN_FIELD (RRS, insn_info->insn_code, src1->index);
1747
1748       if (src2 == NULL)
1749         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[4]);
1750       else
1751         SET_INSN_FIELD (RRT, insn_info->insn_code, src2->index);
1752
1753       /* Set or clear the bits to indicate whether coprocessor registers are 
1754          used.  */
1755       if (nios2_coproc_reg (insn_info->insn_tokens[2]))
1756         SET_INSN_FIELD (CUSTOM_C, insn_info->insn_code, 0);
1757       else
1758         SET_INSN_FIELD (CUSTOM_C, insn_info->insn_code, 1);
1759
1760       if (nios2_coproc_reg (insn_info->insn_tokens[3]))
1761         SET_INSN_FIELD (CUSTOM_A, insn_info->insn_code, 0);
1762       else
1763         SET_INSN_FIELD (CUSTOM_A, insn_info->insn_code, 1);
1764
1765       if (nios2_coproc_reg (insn_info->insn_tokens[4]))
1766         SET_INSN_FIELD (CUSTOM_B, insn_info->insn_code, 0);
1767       else
1768         SET_INSN_FIELD (CUSTOM_B, insn_info->insn_code, 1);
1769
1770       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[5]);
1771     }
1772 }
1773
1774 static void
1775 nios2_assemble_args_none (nios2_insn_infoS *insn_info ATTRIBUTE_UNUSED)
1776 {
1777   /* Nothing to do.  */
1778 }
1779
1780 static void
1781 nios2_assemble_args_dsj (nios2_insn_infoS *insn_info)
1782 {
1783   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL
1784       && insn_info->insn_tokens[2] != NULL
1785       && insn_info->insn_tokens[3] != NULL)
1786     {
1787       struct nios2_reg *dst = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[1]);
1788       struct nios2_reg *src1 = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[2]);
1789
1790       /* A 5-bit constant expression.  */
1791       unsigned int src2 =
1792         nios2_assemble_expression (insn_info->insn_tokens[3], insn_info,
1793                                    insn_info->insn_reloc,
1794                                    BFD_RELOC_NIOS2_IMM5, 0);
1795
1796       if (dst == NULL)
1797         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[1]);
1798       else
1799         SET_INSN_FIELD (RRD, insn_info->insn_code, dst->index);
1800
1801       if (src1 == NULL)
1802         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[2]);
1803       else
1804         SET_INSN_FIELD (RRS, insn_info->insn_code, src1->index);
1805
1806       SET_INSN_FIELD (IMM5, insn_info->insn_code, src2);
1807       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[4]);
1808       SET_INSN_FIELD (IMM5, insn_info->insn_code, 0);
1809     }
1810 }
1811
1812 static void
1813 nios2_assemble_args_d (nios2_insn_infoS *insn_info)
1814 {
1815   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL)
1816     {
1817       struct nios2_reg *dst = nios2_reg_lookup (insn_info->insn_tokens[1]);
1818
1819       if (dst == NULL)
1820         as_bad (_("unknown register %s"), insn_info->insn_tokens[1]);
1821       else
1822         SET_INSN_FIELD (RRD, insn_info->insn_code, dst->index);
1823
1824       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[2]);
1825     }
1826 }
1827
1828 static void
1829 nios2_assemble_args_b (nios2_insn_infoS *insn_info)
1830 {
1831   unsigned int imm5 = 0;
1832
1833   if (insn_info->insn_tokens[1] != NULL)
1834     {
1835       /* A 5-bit constant expression.  */
1836       imm5 = nios2_assemble_expression (insn_info->insn_tokens[1],
1837                                         insn_info, insn_info->insn_reloc,
1838                                         BFD_RELOC_NIOS2_IMM5, 0);
1839       SET_INSN_FIELD (TRAP_IMM5, insn_info->insn_code, imm5);
1840       nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[2]);
1841     }
1842
1843   SET_INSN_FIELD (TRAP_IMM5, insn_info->insn_code, imm5);
1844
1845   nios2_check_assembly (insn_info->insn_code, insn_info->insn_tokens[2]);
1846 }
1847
1848 /* This table associates pointers to functions that parse the arguments to an
1849    instruction and fill in the relevant fields of the instruction.  */
1850 const nios2_arg_infoS nios2_arg_info_structs[] = {
1851   /* args, assemble_args_func */
1852   {"d,s,t", nios2_assemble_args_dst},
1853   {"d,s,t,E", nios2_assemble_args_dst},
1854   {"t,s,i", nios2_assemble_args_tsi},
1855   {"t,s,i,E", nios2_assemble_args_tsi},
1856   {"t,s,u", nios2_assemble_args_tsu},
1857   {"t,s,u,E", nios2_assemble_args_tsu},
1858   {"s,t,o", nios2_assemble_args_sto},
1859   {"s,t,o,E", nios2_assemble_args_sto},
1860   {"o", nios2_assemble_args_o},
1861   {"o,E", nios2_assemble_args_o},
1862   {"s", nios2_assemble_args_s},
1863   {"s,E", nios2_assemble_args_s},
1864   {"", nios2_assemble_args_none},
1865   {"E", nios2_assemble_args_none},
1866   {"i(s)", nios2_assemble_args_is},
1867   {"i(s)E", nios2_assemble_args_is},
1868   {"m", nios2_assemble_args_m},
1869   {"m,E", nios2_assemble_args_m},
1870   {"t,i(s)", nios2_assemble_args_tis},
1871   {"t,i(s)E", nios2_assemble_args_tis},
1872   {"d,c", nios2_assemble_args_dc},
1873   {"d,c,E", nios2_assemble_args_dc},
1874   {"c,s", nios2_assemble_args_cs},
1875   {"c,s,E", nios2_assemble_args_cs},
1876   {"d,s", nios2_assemble_args_ds},
1877   {"d,s,E", nios2_assemble_args_ds},
1878   {"l,d,s,t", nios2_assemble_args_ldst},
1879   {"l,d,s,t,E", nios2_assemble_args_ldst},
1880   {"d,s,j", nios2_assemble_args_dsj},
1881   {"d,s,j,E", nios2_assemble_args_dsj},
1882   {"d", nios2_assemble_args_d},
1883   {"d,E", nios2_assemble_args_d},
1884   {"b", nios2_assemble_args_b},
1885   {"b,E", nios2_assemble_args_b}
1886 };
1887
1888 #define NIOS2_NUM_ARGS \
1889         ((sizeof(nios2_arg_info_structs)/sizeof(nios2_arg_info_structs[0])))
1890 const int nios2_num_arg_info_structs = NIOS2_NUM_ARGS;
1891
1892 /* The function consume_arg takes a pointer into a string
1893    of instruction tokens (args) and a pointer into a string
1894    representing the expected sequence of tokens and separators.
1895    It checks whether the first argument in argstr is of the
1896    expected type, throwing an error if it is not, and returns
1897    the pointer argstr.  */
1898 static char *
1899 nios2_consume_arg (nios2_insn_infoS *insn, char *argstr, const char *parsestr)
1900 {
1901   char *temp;
1902   int regno = -1;
1903   
1904   switch (*parsestr)
1905     {
1906     case 'c':
1907       if (!nios2_control_register_arg_p (argstr))
1908         as_bad (_("expecting control register"));
1909       break;
1910     case 'd':
1911     case 's':
1912     case 't':
1913
1914       /* We check to make sure we don't have a control register.  */
1915       if (nios2_control_register_arg_p (argstr))
1916         as_bad (_("illegal use of control register"));
1917
1918       /* And whether coprocessor registers are valid here.  */
1919       if (nios2_coproc_reg (argstr)
1920           && insn->insn_nios2_opcode->match != OP_MATCH_CUSTOM)
1921         as_bad (_("illegal use of coprocessor register\n"));
1922
1923       /* Extract a register number if the register is of the 
1924          form r[0-9]+, if it is a normal register, set
1925          regno to its number (0-31), else set regno to -1.  */
1926       if (argstr[0] == 'r' && ISDIGIT (argstr[1]))
1927         {
1928           char *p = argstr;
1929           
1930           ++p;
1931           regno = 0;
1932           do
1933             {
1934               regno *= 10;
1935               regno += *p - '0';
1936               ++p;
1937             }
1938           while (ISDIGIT (*p));
1939         }
1940       else
1941         regno = -1;
1942
1943       /* And whether we are using at.  */
1944       if (!nios2_as_options.noat
1945           && (regno == 1 || strprefix (argstr, "at")))
1946         as_warn (_("Register at (r1) can sometimes be corrupted by assembler "
1947                    "optimizations.\n"
1948                    "Use .set noat to turn off those optimizations (and this "
1949                    "warning)."));
1950         
1951       /* And whether we are using oci registers.  */
1952       if (!nios2_as_options.nobreak
1953           && (regno == 25 || strprefix (argstr, "bt")))
1954         as_warn (_("The debugger will corrupt bt (r25). If you don't need to "
1955                    "debug this\n"
1956                    "code then use .set nobreak to turn off this warning."));
1957         
1958       if (!nios2_as_options.nobreak
1959           && (regno == 30 || strprefix (argstr, "ba")))
1960         as_warn (_("The debugger will corrupt ba (r30). If you don't need to "
1961                    "debug this\n"
1962                    "code then use .set nobreak to turn off this warning."));
1963       break;
1964     case 'i':
1965     case 'u':
1966       if (*argstr == '%')
1967         {
1968           if (nios2_special_relocation_p (argstr))
1969             {
1970               /* We zap the parentheses because we don't want them confused
1971                  with separators.  */
1972               temp = strchr (argstr, '(');
1973               if (temp != NULL)
1974                 *temp = ' ';
1975               temp = strchr (argstr, ')');
1976               if (temp != NULL)
1977                 *temp = ' ';
1978             }
1979           else
1980             as_bad (_("badly formed expression near %s"), argstr);
1981         }
1982       break;
1983     case 'm':
1984     case 'j':
1985     case 'l':
1986     case 'b':
1987       /* We can't have %hi, %lo or %hiadj here.  */
1988       if (*argstr == '%')
1989         as_bad (_("badly formed expression near %s"), argstr);
1990       break;
1991     case 'o':
1992       break;
1993     default:
1994       BAD_CASE (*parsestr);
1995       break;
1996     }
1997
1998   return argstr;
1999 }
2000
2001 /* The function consume_separator takes a pointer into a string
2002    of instruction tokens (args) and a pointer into a string representing
2003    the expected sequence of tokens and separators.  It finds the first
2004    instance of the character pointed to by separator in argstr, and
2005    returns a pointer to the next element of argstr, which is the
2006    following token in the sequence.  */
2007 static char *
2008 nios2_consume_separator (char *argstr, const char *separator)
2009 {
2010   char *p;
2011
2012   /* If we have a opcode reg, expr(reg) type instruction, and
2013    * we are separating the expr from the (reg), we find the last
2014    * (, just in case the expression has parentheses.  */
2015
2016   if (*separator == '(')
2017     p = strrchr (argstr, *separator);
2018   else
2019     p = strchr (argstr, *separator);
2020
2021   if (p != NULL)
2022     *p++ = 0;
2023   else
2024     as_bad (_("expecting %c near %s"), *separator, argstr);
2025   return p;
2026 }
2027
2028
2029 /* The principal argument parsing function which takes a string argstr
2030    representing the instruction arguments for insn, and extracts the argument
2031    tokens matching parsestr into parsed_args.  */
2032 static void
2033 nios2_parse_args (nios2_insn_infoS *insn, char *argstr,
2034                   const char *parsestr, char **parsed_args)
2035 {
2036   char *p;
2037   char *end = NULL;
2038   int i;
2039   p = argstr;
2040   i = 0;
2041   bfd_boolean terminate = FALSE;
2042   
2043   /* This rest of this function is it too fragile and it mostly works,
2044      therefore special case this one.  */
2045   if (*parsestr == 0 && argstr != 0)
2046     {
2047       as_bad (_("too many arguments"));
2048       parsed_args[0] = NULL;
2049       return;
2050     }
2051   
2052   while (p != NULL && !terminate && i < NIOS2_MAX_INSN_TOKENS)
2053     {
2054       parsed_args[i] = nios2_consume_arg (insn, p, parsestr);
2055       ++parsestr;
2056       if (*parsestr != '\0')
2057         {
2058           p = nios2_consume_separator (p, parsestr);
2059           ++parsestr;
2060         }
2061       else
2062         {
2063           /* Check that the argument string has no trailing arguments.  */
2064           /* If we've got a %lo etc relocation, we've zapped the parens with 
2065              spaces.  */
2066           if (nios2_special_relocation_p (p))
2067             end = strpbrk (p, ",");
2068           else
2069             end = strpbrk (p, " ,");
2070
2071           if (end != NULL)
2072             as_bad (_("too many arguments"));
2073         }
2074
2075       if (*parsestr == '\0' || (p != NULL && *p == '\0'))
2076         terminate = TRUE;
2077       ++i;
2078     }
2079
2080   parsed_args[i] = NULL;
2081
2082   /* The argument to break and trap instructions is optional; complain
2083      for other cases of missing arguments.  */
2084   if (*parsestr != '\0'
2085       && insn->insn_nios2_opcode->match != OP_MATCH_BREAK
2086       && insn->insn_nios2_opcode->match != OP_MATCH_TRAP)
2087     as_bad (_("missing argument"));
2088 }
2089
2090
2091 \f
2092 /** Support for pseudo-op parsing.  These are macro-like opcodes that
2093     expand into real insns by suitable fiddling with the operands.  */
2094
2095 /* Append the string modifier to the string contained in the argument at
2096    parsed_args[ndx].  */
2097 static void
2098 nios2_modify_arg (char **parsed_args, const char *modifier,
2099                   int unused ATTRIBUTE_UNUSED, int ndx)
2100 {
2101   char *tmp = parsed_args[ndx];
2102
2103   parsed_args[ndx]
2104     = (char *) malloc (strlen (parsed_args[ndx]) + strlen (modifier) + 1);
2105   strcpy (parsed_args[ndx], tmp);
2106   strcat (parsed_args[ndx], modifier);
2107 }
2108
2109 /* Modify parsed_args[ndx] by negating that argument.  */
2110 static void
2111 nios2_negate_arg (char **parsed_args, const char *modifier ATTRIBUTE_UNUSED,
2112                   int unused ATTRIBUTE_UNUSED, int ndx)
2113 {
2114   char *tmp = parsed_args[ndx];
2115
2116   parsed_args[ndx]
2117     = (char *) malloc (strlen ("~(") + strlen (parsed_args[ndx]) +
2118                        strlen (")+1") + 1);
2119
2120   strcpy (parsed_args[ndx], "~(");
2121   strcat (parsed_args[ndx], tmp);
2122   strcat (parsed_args[ndx], ")+1");
2123 }
2124
2125 /* The function nios2_swap_args swaps the pointers at indices index_1 and
2126    index_2 in the array parsed_args[] - this is used for operand swapping
2127    for comparison operations.  */
2128 static void
2129 nios2_swap_args (char **parsed_args, const char *unused ATTRIBUTE_UNUSED,
2130                  int index_1, int index_2)
2131 {
2132   char *tmp;
2133   gas_assert (index_1 < NIOS2_MAX_INSN_TOKENS
2134               && index_2 < NIOS2_MAX_INSN_TOKENS);
2135   tmp = parsed_args[index_1];
2136   parsed_args[index_1] = parsed_args[index_2];
2137   parsed_args[index_2] = tmp;
2138 }
2139
2140 /* This function appends the string appnd to the array of strings in
2141    parsed_args num times starting at index start in the array.  */
2142 static void
2143 nios2_append_arg (char **parsed_args, const char *appnd, int num,
2144                   int start)
2145 {
2146   int i, count;
2147   char *tmp;
2148
2149   gas_assert ((start + num) < NIOS2_MAX_INSN_TOKENS);
2150
2151   if (nios2_mode == NIOS2_MODE_TEST)
2152     tmp = parsed_args[start];
2153   else
2154     tmp = NULL;
2155
2156   for (i = start, count = num; count > 0; ++i, --count)
2157     parsed_args[i] = (char *) appnd;
2158
2159   gas_assert (i == (start + num));
2160   parsed_args[i] = tmp;
2161   parsed_args[i + 1] = NULL;
2162 }
2163
2164 /* This function inserts the string insert num times in the array 
2165    parsed_args, starting at the index start.  */
2166 static void
2167 nios2_insert_arg (char **parsed_args, const char *insert, int num,
2168                   int start)
2169 {
2170   int i, count;
2171
2172   gas_assert ((start + num) < NIOS2_MAX_INSN_TOKENS);
2173
2174   /* Move the existing arguments up to create space.  */
2175   for (i = NIOS2_MAX_INSN_TOKENS; i - num >= start; --i)
2176     parsed_args[i] = parsed_args[i - num];
2177
2178   for (i = start, count = num; count > 0; ++i, --count)
2179     parsed_args[i] = (char *) insert;
2180 }
2181
2182 /* Cleanup function to free malloc'ed arg strings.  */
2183 static void
2184 nios2_free_arg (char **parsed_args, int num ATTRIBUTE_UNUSED, int start)
2185 {
2186   if (parsed_args[start])
2187     {
2188       free (parsed_args[start]);
2189       parsed_args[start] = NULL;
2190     }
2191 }
2192
2193 /* This function swaps the pseudo-op for a real op.  */
2194 static nios2_ps_insn_infoS*
2195 nios2_translate_pseudo_insn (nios2_insn_infoS *insn)
2196 {
2197
2198   nios2_ps_insn_infoS *ps_insn;
2199
2200   /* Find which real insn the pseudo-op transates to and
2201      switch the insn_info ptr to point to it.  */
2202   ps_insn = nios2_ps_lookup (insn->insn_nios2_opcode->name);
2203
2204   if (ps_insn != NULL)
2205     {
2206       insn->insn_nios2_opcode = nios2_opcode_lookup (ps_insn->insn);
2207       insn->insn_tokens[0] = insn->insn_nios2_opcode->name;
2208       /* Modify the args so they work with the real insn.  */
2209       ps_insn->arg_modifer_func ((char **) insn->insn_tokens,
2210                                  ps_insn->arg_modifier, ps_insn->num,
2211                                  ps_insn->index);
2212     }
2213   else
2214     /* we cannot recover from this.  */
2215     as_fatal (_("unrecognized pseudo-instruction %s"),
2216               ps_insn->pseudo_insn);
2217   return ps_insn;
2218 }
2219
2220 /* Invoke the cleanup handler for pseudo-insn ps_insn on insn.  */
2221 static void
2222 nios2_cleanup_pseudo_insn (nios2_insn_infoS *insn,
2223                            nios2_ps_insn_infoS *ps_insn)
2224 {
2225   if (ps_insn->arg_cleanup_func)
2226     (ps_insn->arg_cleanup_func) ((char **) insn->insn_tokens,
2227                                  ps_insn->num, ps_insn->index);
2228 }
2229
2230 const nios2_ps_insn_infoS nios2_ps_insn_info_structs[] = {
2231   /* pseudo-op, real-op, arg, arg_modifier_func, num, index, arg_cleanup_func */
2232   {"mov", "add", nios2_append_arg, "zero", 1, 3, NULL},
2233   {"movi", "addi", nios2_insert_arg, "zero", 1, 2, NULL},
2234   {"movhi", "orhi", nios2_insert_arg, "zero", 1, 2, NULL},
2235   {"movui", "ori", nios2_insert_arg, "zero", 1, 2, NULL},
2236   {"movia", "orhi", nios2_insert_arg, "zero", 1, 2, NULL},
2237   {"nop", "add", nios2_append_arg, "zero", 3, 1, NULL},
2238   {"bgt", "blt", nios2_swap_args, "", 1, 2, NULL},
2239   {"bgtu", "bltu", nios2_swap_args, "", 1, 2, NULL},
2240   {"ble", "bge", nios2_swap_args, "", 1, 2, NULL},
2241   {"bleu", "bgeu", nios2_swap_args, "", 1, 2, NULL},
2242   {"cmpgt", "cmplt", nios2_swap_args, "", 2, 3, NULL},
2243   {"cmpgtu", "cmpltu", nios2_swap_args, "", 2, 3, NULL},
2244   {"cmple", "cmpge", nios2_swap_args, "", 2, 3, NULL},
2245   {"cmpleu", "cmpgeu", nios2_swap_args, "", 2, 3, NULL},
2246   {"cmpgti", "cmpgei", nios2_modify_arg, "+1", 0, 3, nios2_free_arg},
2247   {"cmpgtui", "cmpgeui", nios2_modify_arg, "+1", 0, 3, nios2_free_arg},
2248   {"cmplei", "cmplti", nios2_modify_arg, "+1", 0, 3, nios2_free_arg},
2249   {"cmpleui", "cmpltui", nios2_modify_arg, "+1", 0, 3, nios2_free_arg},
2250   {"subi", "addi", nios2_negate_arg, "", 0, 3, nios2_free_arg}
2251   /* Add further pseudo-ops here.  */
2252 };
2253
2254 #define NIOS2_NUM_PSEUDO_INSNS \
2255         ((sizeof(nios2_ps_insn_info_structs)/ \
2256           sizeof(nios2_ps_insn_info_structs[0])))
2257 const int nios2_num_ps_insn_info_structs = NIOS2_NUM_PSEUDO_INSNS;
2258
2259 \f
2260 /** Assembler output support.  */
2261
2262 static int
2263 can_evaluate_expr (nios2_insn_infoS *insn)
2264 {
2265   /* Remove this check for null and the invalid insn "ori r9, 1234" seg faults. */
2266   if (!insn->insn_reloc) 
2267     /* ??? Ideally we should do something other than as_fatal here as we can
2268        continue to assemble.
2269        However this function (actually the output_* functions) should not 
2270        have been called in the first place once an illegal instruction had 
2271        been encountered.  */
2272     as_fatal (_("Invalid instruction encountered, cannot recover. No assembly attempted."));
2273
2274   if (insn->insn_reloc->reloc_expression.X_op == O_constant)
2275     return 1;
2276
2277   return 0;
2278 }
2279
2280 static int
2281 get_expr_value (nios2_insn_infoS *insn)
2282 {
2283   int value = 0;
2284
2285   if (insn->insn_reloc->reloc_expression.X_op == O_constant)
2286     value = insn->insn_reloc->reloc_expression.X_add_number;
2287   return value;
2288 }
2289
2290 /* Output a normal instruction.  */
2291 static void
2292 output_insn (nios2_insn_infoS *insn)
2293 {
2294   char *f;
2295   nios2_insn_relocS *reloc;
2296
2297   f = frag_more (4);
2298   /* This allocates enough space for the instruction
2299      and puts it in the current frag.  */
2300   md_number_to_chars (f, insn->insn_code, 4);
2301   /* Emit debug info.  */
2302   dwarf2_emit_insn (4);
2303   /* Create any fixups to be acted on later.  */
2304   for (reloc = insn->insn_reloc; reloc != NULL; reloc = reloc->reloc_next)
2305     fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 4,
2306                  &reloc->reloc_expression, reloc->reloc_pcrel,
2307                  reloc->reloc_type);
2308 }
2309
2310 /* Output an unconditional branch.  */
2311 static void
2312 output_ubranch (nios2_insn_infoS *insn)
2313 {
2314   nios2_insn_relocS *reloc = insn->insn_reloc;
2315
2316   /* If the reloc is NULL, there was an error assembling the branch.  */
2317   if (reloc != NULL)
2318     {
2319       symbolS *symp = reloc->reloc_expression.X_add_symbol;
2320       offsetT offset = reloc->reloc_expression.X_add_number;
2321       char *f;
2322
2323       /* Tag dwarf2 debug info to the address at the start of the insn.
2324          We must do it before frag_var() below closes off the frag.  */
2325       dwarf2_emit_insn (0);
2326
2327       /* We create a machine dependent frag which can grow
2328          to accommodate the largest possible instruction sequence
2329          this may generate.  */
2330       f = frag_var (rs_machine_dependent,
2331                     UBRANCH_MAX_SIZE, 4, UBRANCH_SUBTYPE (0),
2332                     symp, offset, NULL);
2333
2334       md_number_to_chars (f, insn->insn_code, 4);
2335
2336       /* We leave fixup generation to md_convert_frag.  */
2337     }
2338 }
2339
2340 /* Output a conditional branch.  */
2341 static void
2342 output_cbranch (nios2_insn_infoS *insn)
2343 {
2344   nios2_insn_relocS *reloc = insn->insn_reloc;
2345
2346   /* If the reloc is NULL, there was an error assembling the branch.  */
2347   if (reloc != NULL)
2348     {
2349       symbolS *symp = reloc->reloc_expression.X_add_symbol;
2350       offsetT offset = reloc->reloc_expression.X_add_number;
2351       char *f;
2352
2353       /* Tag dwarf2 debug info to the address at the start of the insn.
2354          We must do it before frag_var() below closes off the frag.  */
2355       dwarf2_emit_insn (0);
2356
2357       /* We create a machine dependent frag which can grow
2358          to accommodate the largest possible instruction sequence
2359          this may generate.  */
2360       f = frag_var (rs_machine_dependent,
2361                     CBRANCH_MAX_SIZE, 4, CBRANCH_SUBTYPE (0),
2362                     symp, offset, NULL);
2363
2364       md_number_to_chars (f, insn->insn_code, 4);
2365
2366       /* We leave fixup generation to md_convert_frag.  */
2367     }
2368 }
2369
2370 /* Output a call sequence.  Since calls are not pc-relative for NIOS2,
2371    but are page-relative, we cannot tell at any stage in assembly
2372    whether a call will be out of range since a section may be linked
2373    at any address.  So if we are relaxing, we convert all call instructions
2374    to long call sequences, and rely on the linker to relax them back to
2375    short calls.  */
2376 static void
2377 output_call (nios2_insn_infoS *insn)
2378 {
2379   /* This allocates enough space for the instruction
2380      and puts it in the current frag.  */
2381   char *f = frag_more (12);
2382   nios2_insn_relocS *reloc = insn->insn_reloc;
2383
2384   md_number_to_chars (f, OP_MATCH_ORHI | 0x00400000, 4);
2385   dwarf2_emit_insn (4);
2386   fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 4,
2387                &reloc->reloc_expression, 0, BFD_RELOC_NIOS2_HI16);
2388   md_number_to_chars (f + 4, OP_MATCH_ORI | 0x08400000, 4);
2389   dwarf2_emit_insn (4);
2390   fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal + 4, 4,
2391                &reloc->reloc_expression, 0, BFD_RELOC_NIOS2_LO16);
2392   md_number_to_chars (f + 8, OP_MATCH_CALLR | 0x08000000, 4);
2393   dwarf2_emit_insn (4);
2394 }
2395
2396 /* Output an addi - will silently convert to
2397    orhi if rA = r0 and (expr & 0xffff0000) == 0.  */
2398 static void
2399 output_addi (nios2_insn_infoS *insn)
2400 {
2401   if (can_evaluate_expr (insn))
2402     {
2403       int expr_val = get_expr_value (insn);
2404       if (GET_INSN_FIELD (RRS, insn->insn_code) == 0
2405           && (expr_val & 0xffff) == 0
2406           && expr_val != 0)
2407         {
2408           /* We really want a movhi (orhi) here.  */
2409           insn->insn_code = (insn->insn_code & ~OP_MATCH_ADDI) | OP_MATCH_ORHI;
2410           insn->insn_reloc->reloc_expression.X_add_number =
2411             (insn->insn_reloc->reloc_expression.X_add_number >> 16) & 0xffff;
2412           insn->insn_reloc->reloc_type = BFD_RELOC_NIOS2_U16;
2413         }
2414     }
2415
2416   /* Output an instruction.  */
2417   output_insn (insn);
2418 }
2419
2420 static void
2421 output_andi (nios2_insn_infoS *insn)
2422 {
2423   if (can_evaluate_expr (insn))
2424     {
2425       int expr_val = get_expr_value (insn);
2426       if (expr_val != 0 && (expr_val & 0xffff) == 0)
2427         {
2428           /* We really want a movhi (orhi) here.  */
2429           insn->insn_code = (insn->insn_code & ~OP_MATCH_ANDI) | OP_MATCH_ANDHI;
2430           insn->insn_reloc->reloc_expression.X_add_number =
2431             (insn->insn_reloc->reloc_expression.X_add_number >> 16) & 0xffff;
2432           insn->insn_reloc->reloc_type = BFD_RELOC_NIOS2_U16;
2433         }
2434     }
2435
2436   /* Output an instruction.  */
2437   output_insn (insn);
2438 }
2439
2440 static void
2441 output_ori (nios2_insn_infoS *insn)
2442 {
2443   if (can_evaluate_expr (insn))
2444     {
2445       int expr_val = get_expr_value (insn);
2446       if (expr_val != 0 && (expr_val & 0xffff) == 0)
2447         {
2448           /* We really want a movhi (orhi) here.  */
2449           insn->insn_code = (insn->insn_code & ~OP_MATCH_ORI) | OP_MATCH_ORHI;
2450           insn->insn_reloc->reloc_expression.X_add_number =
2451             (insn->insn_reloc->reloc_expression.X_add_number >> 16) & 0xffff;
2452           insn->insn_reloc->reloc_type = BFD_RELOC_NIOS2_U16;
2453         }
2454     }
2455
2456   /* Output an instruction.  */
2457   output_insn (insn);
2458 }
2459
2460 static void
2461 output_xori (nios2_insn_infoS *insn)
2462 {
2463   if (can_evaluate_expr (insn))
2464     {
2465       int expr_val = get_expr_value (insn);
2466       if (expr_val != 0 && (expr_val & 0xffff) == 0)
2467         {
2468           /* We really want a movhi (orhi) here.  */
2469           insn->insn_code = (insn->insn_code & ~OP_MATCH_XORI) | OP_MATCH_XORHI;
2470           insn->insn_reloc->reloc_expression.X_add_number =
2471             (insn->insn_reloc->reloc_expression.X_add_number >> 16) & 0xffff;
2472           insn->insn_reloc->reloc_type = BFD_RELOC_NIOS2_U16;
2473         }
2474     }
2475
2476   /* Output an instruction.  */
2477   output_insn (insn);
2478 }
2479
2480
2481 /* Output a movhi/addi pair for the movia pseudo-op.  */
2482 static void
2483 output_movia (nios2_insn_infoS *insn)
2484 {
2485   /* This allocates enough space for the instruction
2486      and puts it in the current frag.  */
2487   char *f = frag_more (8);
2488   nios2_insn_relocS *reloc = insn->insn_reloc;
2489   unsigned long reg_index = GET_INSN_FIELD (IRT, insn->insn_code);
2490
2491   /* If the reloc is NULL, there was an error assembling the movia.  */
2492   if (reloc != NULL)
2493     {
2494       md_number_to_chars (f, insn->insn_code, 4);
2495       dwarf2_emit_insn (4);
2496       md_number_to_chars (f + 4,
2497                           (OP_MATCH_ADDI | (reg_index << OP_SH_IRT)
2498                            | (reg_index << OP_SH_IRS)),
2499                           4);
2500       dwarf2_emit_insn (4);
2501       fix_new (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 4,
2502                reloc->reloc_expression.X_add_symbol,
2503                reloc->reloc_expression.X_add_number, 0,
2504                BFD_RELOC_NIOS2_HIADJ16);
2505       fix_new (frag_now, f + 4 - frag_now->fr_literal, 4,
2506                reloc->reloc_expression.X_add_symbol,
2507                reloc->reloc_expression.X_add_number, 0, BFD_RELOC_NIOS2_LO16);
2508     }
2509 }
2510
2511
2512 \f
2513 /** External interfaces.  */
2514
2515 /* The following functions are called by machine-independent parts of
2516    the assembler. */
2517 int
2518 md_parse_option (int c, char *arg ATTRIBUTE_UNUSED)
2519 {
2520   switch (c)
2521     {
2522     case 'r':
2523       /* Hidden option for self-test mode.  */
2524       nios2_mode = NIOS2_MODE_TEST;
2525       break;
2526     case OPTION_RELAX_ALL:
2527       nios2_as_options.relax = relax_all;
2528       break;
2529     case OPTION_NORELAX:
2530       nios2_as_options.relax = relax_none;
2531       break;
2532     case OPTION_RELAX_SECTION:
2533       nios2_as_options.relax = relax_section;
2534       break;
2535     case OPTION_EB:
2536       target_big_endian = 1;
2537       break;
2538     case OPTION_EL:
2539       target_big_endian = 0;
2540       break;
2541     default:
2542       return 0;
2543       break;
2544     }
2545
2546   return 1;
2547 }
2548
2549 /* Implement TARGET_FORMAT.  We can choose to be big-endian or
2550    little-endian at runtime based on a switch.  */
2551 const char *
2552 nios2_target_format (void)
2553 {
2554   return target_big_endian ? "elf32-bignios2" : "elf32-littlenios2";
2555 }
2556
2557 /* Machine-dependent usage message. */
2558 void
2559 md_show_usage (FILE *stream)
2560 {
2561   fprintf (stream, "        NIOS2 options:\n"
2562            "  -relax-all            replace all branch and call "
2563            "instructions with jmp and callr sequences\n"
2564            "  -relax-section        replace identified out of range "
2565            "branches with jmp sequences (default)\n"
2566            "  -no-relax             do not replace any branches or calls\n"
2567            "  -EB                   force big-endian byte ordering\n"
2568            "  -EL                   force little-endian byte ordering\n");
2569 }
2570
2571 /* This function is called once, at assembler startup time.
2572    It should set up all the tables, etc. that the MD part of the
2573    assembler will need. */
2574 void
2575 md_begin (void)
2576 {
2577   int i;
2578   const char *inserted;
2579
2580   /* Create and fill a hashtable for the Nios II opcodes, registers and 
2581      arguments.  */
2582   nios2_opcode_hash = hash_new ();
2583   nios2_reg_hash = hash_new ();
2584   nios2_arg_hash = hash_new ();
2585   nios2_ps_hash = hash_new ();
2586
2587   for (i = 0; i < NUMOPCODES; ++i)
2588     {
2589       inserted
2590         = hash_insert (nios2_opcode_hash, nios2_opcodes[i].name,
2591                        (PTR) & nios2_opcodes[i]);
2592       if (inserted != NULL)
2593         {
2594           fprintf (stderr, _("internal error: can't hash `%s': %s\n"),
2595                    nios2_opcodes[i].name, inserted);
2596           /* Probably a memory allocation problem?  Give up now.  */
2597           as_fatal (_("Broken assembler.  No assembly attempted."));
2598         }
2599     }
2600
2601   for (i = 0; i < nios2_num_regs; ++i)
2602     {
2603       inserted
2604         = hash_insert (nios2_reg_hash, nios2_regs[i].name,
2605                        (PTR) & nios2_regs[i]);
2606       if (inserted != NULL)
2607         {
2608           fprintf (stderr, _("internal error: can't hash `%s': %s\n"),
2609                    nios2_regs[i].name, inserted);
2610           /* Probably a memory allocation problem?  Give up now.  */
2611           as_fatal (_("Broken assembler.  No assembly attempted."));
2612         }
2613
2614     }
2615
2616   for (i = 0; i < nios2_num_arg_info_structs; ++i)
2617     {
2618       inserted
2619         = hash_insert (nios2_arg_hash, nios2_arg_info_structs[i].args,
2620                        (PTR) & nios2_arg_info_structs[i]);
2621       if (inserted != NULL)
2622         {
2623           fprintf (stderr, _("internal error: can't hash `%s': %s\n"),
2624                    nios2_arg_info_structs[i].args, inserted);
2625           /* Probably a memory allocation problem?  Give up now.  */
2626           as_fatal (_("Broken assembler.  No assembly attempted."));
2627         }
2628     }
2629
2630   for (i = 0; i < nios2_num_ps_insn_info_structs; ++i)
2631     {
2632       inserted
2633         = hash_insert (nios2_ps_hash, nios2_ps_insn_info_structs[i].pseudo_insn,
2634                        (PTR) & nios2_ps_insn_info_structs[i]);
2635       if (inserted != NULL)
2636         {
2637           fprintf (stderr, _("internal error: can't hash `%s': %s\n"),
2638                    nios2_ps_insn_info_structs[i].pseudo_insn, inserted);
2639           /* Probably a memory allocation problem?  Give up now.  */
2640           as_fatal (_("Broken assembler.  No assembly attempted."));
2641         }
2642     }
2643
2644   /* Assembler option defaults.  */
2645   nios2_as_options.noat = FALSE;
2646   nios2_as_options.nobreak = FALSE;
2647
2648   /* Debug information is incompatible with relaxation.  */
2649   if (debug_type != DEBUG_UNSPECIFIED)
2650     nios2_as_options.relax = relax_none;
2651
2652   /* Initialize the alignment data.  */
2653   nios2_current_align_seg = now_seg;
2654   nios2_last_label = NULL;
2655   nios2_current_align = 0;
2656 }
2657
2658
2659 /* Assembles a single line of Nios II assembly language.  */
2660 void
2661 md_assemble (char *op_str)
2662 {
2663   char *argstr; 
2664   char *op_strdup = NULL;
2665   nios2_arg_infoS *arg_info;
2666   unsigned long saved_pinfo = 0;
2667   nios2_insn_infoS thisinsn;
2668   nios2_insn_infoS *insn = &thisinsn;
2669
2670   /* Make sure we are aligned on a 4-byte boundary.  */
2671   if (nios2_current_align < 2)
2672     nios2_align (2, NULL, nios2_last_label);
2673   else if (nios2_current_align > 2)
2674     nios2_current_align = 2;
2675   nios2_last_label = NULL;
2676
2677   /* We don't want to clobber to op_str
2678      because we want to be able to use it in messages.  */
2679   op_strdup = strdup (op_str);
2680   insn->insn_tokens[0] = strtok (op_strdup, " ");
2681   argstr = strtok (NULL, "");
2682
2683   /* Assemble the opcode.  */
2684   insn->insn_nios2_opcode = nios2_opcode_lookup (insn->insn_tokens[0]);
2685   insn->insn_reloc = NULL;
2686
2687   if (insn->insn_nios2_opcode != NULL)
2688     {
2689       nios2_ps_insn_infoS *ps_insn = NULL;
2690       /* Set the opcode for the instruction.  */
2691       insn->insn_code = insn->insn_nios2_opcode->match;
2692
2693       /* Parse the arguments pointed to by argstr.  */
2694       if (nios2_mode == NIOS2_MODE_ASSEMBLE)
2695         nios2_parse_args (insn, argstr, insn->insn_nios2_opcode->args,
2696                           (char **) &insn->insn_tokens[1]);
2697       else
2698         nios2_parse_args (insn, argstr, insn->insn_nios2_opcode->args_test,
2699                           (char **) &insn->insn_tokens[1]);
2700
2701       /* We need to preserve the MOVIA macro as this is clobbered by 
2702          translate_pseudo_insn.  */
2703       if (insn->insn_nios2_opcode->pinfo == NIOS2_INSN_MACRO_MOVIA)
2704         saved_pinfo = NIOS2_INSN_MACRO_MOVIA;
2705       /* If the instruction is an pseudo-instruction, we want to replace it 
2706          with its real equivalent, and then continue.  */
2707       if ((insn->insn_nios2_opcode->pinfo & NIOS2_INSN_MACRO)
2708           == NIOS2_INSN_MACRO)
2709         ps_insn = nios2_translate_pseudo_insn (insn);
2710
2711       /* Find the assemble function, and call it.  */
2712       arg_info = nios2_arg_lookup (insn->insn_nios2_opcode->args);
2713       if (arg_info != NULL)
2714         {
2715           arg_info->assemble_args_func (insn);
2716
2717           if (nios2_as_options.relax != relax_none
2718               && !nios2_as_options.noat
2719               && insn->insn_nios2_opcode->pinfo & NIOS2_INSN_UBRANCH)
2720             output_ubranch (insn);
2721           else if (nios2_as_options.relax != relax_none
2722                    && !nios2_as_options.noat
2723                    && insn->insn_nios2_opcode->pinfo & NIOS2_INSN_CBRANCH)
2724             output_cbranch (insn);
2725           else if (nios2_as_options.relax == relax_all
2726                    && !nios2_as_options.noat
2727                    && insn->insn_nios2_opcode->pinfo & NIOS2_INSN_CALL
2728                    && insn->insn_reloc
2729                    && insn->insn_reloc->reloc_type == BFD_RELOC_NIOS2_CALL26)
2730             output_call (insn);
2731           else if (insn->insn_nios2_opcode->pinfo & NIOS2_INSN_ANDI)
2732             output_andi (insn);
2733           else if (insn->insn_nios2_opcode->pinfo & NIOS2_INSN_ORI)
2734             output_ori (insn);
2735           else if (insn->insn_nios2_opcode->pinfo & NIOS2_INSN_XORI)
2736             output_xori (insn);
2737           else if (insn->insn_nios2_opcode->pinfo & NIOS2_INSN_ADDI)
2738             output_addi (insn);
2739           else if (saved_pinfo == NIOS2_INSN_MACRO_MOVIA)
2740             output_movia (insn);
2741           else
2742             output_insn (insn);
2743           if (ps_insn)
2744             nios2_cleanup_pseudo_insn (insn, ps_insn);
2745         }
2746       else
2747         {
2748           /* The assembler is broken.  */
2749           fprintf (stderr,
2750                    _("internal error: %s is not a valid argument syntax\n"),
2751                    insn->insn_nios2_opcode->args);
2752           /* Probably a memory allocation problem.  Give up now.  */
2753           as_fatal (_("Broken assembler.  No assembly attempted."));
2754         }
2755     }
2756   else
2757     /* Unrecognised instruction - error.  */
2758     as_bad (_("unrecognised instruction %s"), insn->insn_tokens[0]);
2759
2760   /* Don't leak memory.  */
2761   free (op_strdup);
2762 }
2763
2764 /* Round up section size.  */
2765 valueT
2766 md_section_align (asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED, valueT size)
2767 {
2768   /* I think byte alignment is fine here.  */
2769   return size;
2770 }
2771
2772 /* Implement TC_FORCE_RELOCATION.  */
2773 int
2774 nios2_force_relocation (fixS *fixp)
2775 {
2776   if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
2777       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY
2778       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_ALIGN)
2779     return 1;
2780
2781   return generic_force_reloc (fixp);
2782 }
2783
2784 /* Implement tc_fix_adjustable.  */
2785 int
2786 nios2_fix_adjustable (fixS *fixp)
2787 {
2788   if (fixp->fx_addsy == NULL)
2789     return 1;
2790
2791 #ifdef OBJ_ELF
2792   /* Prevent all adjustments to global symbols.  */
2793   if (OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_elf_flavour
2794       && (S_IS_EXTERNAL (fixp->fx_addsy) || S_IS_WEAK (fixp->fx_addsy)))
2795     return 0;
2796 #endif
2797   if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
2798       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
2799     return 0;
2800
2801   /* Preserve relocations against symbols with function type.  */
2802   if (symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy)->flags & BSF_FUNCTION)
2803     return 0;
2804
2805   /* Don't allow symbols to be discarded on GOT related relocs.  */
2806   if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_GOT16
2807       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_CALL16
2808       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_GOTOFF_LO
2809       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_GOTOFF_HA
2810       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_GD16
2811       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LDM16
2812       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LDO16
2813       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_IE16
2814       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_LE16
2815       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_DTPMOD
2816       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_DTPREL
2817       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_TLS_TPREL
2818       || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_NIOS2_GOTOFF)
2819     return 0;
2820
2821   return 1;
2822 }
2823
2824 /* Implement tc_frob_symbol.  This is called in adjust_reloc_syms;
2825    it is used to remove *ABS* references from the symbol table.  */
2826 int
2827 nios2_frob_symbol (symbolS *symp)
2828 {
2829   if ((OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_elf_flavour
2830        && symp == section_symbol (absolute_section))
2831       || !S_IS_DEFINED (symp))
2832     return 1;
2833   else
2834     return 0;
2835 }
2836
2837 /* The function tc_gen_reloc creates a relocation structure for the
2838    fixup fixp, and returns a pointer to it.  This structure is passed
2839    to bfd_install_relocation so that it can be written to the object
2840    file for linking.  */
2841 arelent *
2842 tc_gen_reloc (asection *section ATTRIBUTE_UNUSED, fixS *fixp)
2843 {
2844   arelent *reloc = (arelent *) xmalloc (sizeof (arelent));
2845   reloc->sym_ptr_ptr = (asymbol **) xmalloc (sizeof (asymbol *));
2846   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
2847
2848   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
2849   reloc->addend = fixp->fx_offset;  /* fixp->fx_addnumber; */
2850
2851   if (fixp->fx_pcrel)
2852     {
2853       switch (fixp->fx_r_type)
2854         {
2855         case BFD_RELOC_16:
2856           fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_16_PCREL;
2857           break;
2858         case BFD_RELOC_NIOS2_LO16:
2859           fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_NIOS2_PCREL_LO;
2860           break;
2861         case BFD_RELOC_NIOS2_HIADJ16:
2862           fixp->fx_r_type = BFD_RELOC_NIOS2_PCREL_HA;
2863           break;
2864         default:
2865           break;
2866         }
2867     }
2868
2869   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixp->fx_r_type);
2870   if (reloc->howto == NULL)
2871     {
2872       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
2873                     _("can't represent relocation type %s"),
2874                     bfd_get_reloc_code_name (fixp->fx_r_type));
2875
2876       /* Set howto to a garbage value so that we can keep going.  */
2877       reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, BFD_RELOC_32);
2878       gas_assert (reloc->howto != NULL);
2879     }
2880   return reloc;
2881 }
2882
2883 long
2884 md_pcrel_from (fixS *fixP ATTRIBUTE_UNUSED)
2885 {
2886   return 0;
2887 }
2888
2889 /* Called just before the assembler exits.  */
2890 void
2891 md_end ()
2892 {
2893   /* FIXME - not yet implemented */
2894 }
2895
2896 /* Under ELF we need to default _GLOBAL_OFFSET_TABLE.
2897    Otherwise we have no need to default values of symbols.  */
2898 symbolS *
2899 md_undefined_symbol (char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
2900 {
2901 #ifdef OBJ_ELF
2902   if (name[0] == '_' && name[1] == 'G'
2903       && strcmp (name, GLOBAL_OFFSET_TABLE_NAME) == 0)
2904     {
2905       if (!GOT_symbol)
2906         {
2907           if (symbol_find (name))
2908             as_bad ("GOT already in the symbol table");
2909
2910           GOT_symbol = symbol_new (name, undefined_section,
2911                                    (valueT) 0, &zero_address_frag);
2912         }
2913
2914       return GOT_symbol;
2915     }
2916 #endif
2917
2918   return 0;
2919 }
2920
2921 /* Implement tc_frob_label.  */
2922 void
2923 nios2_frob_label (symbolS *lab)
2924 {
2925   /* Emit dwarf information.  */
2926   dwarf2_emit_label (lab);
2927
2928   /* Update the label's address with the current output pointer.  */
2929   symbol_set_frag (lab, frag_now);
2930   S_SET_VALUE (lab, (valueT) frag_now_fix ());
2931
2932   /* Record this label for future adjustment after we find out what
2933      kind of data it references, and the required alignment therewith.  */
2934   nios2_last_label = lab;
2935 }
2936
2937 /* Implement md_cons_align.  */
2938 void
2939 nios2_cons_align (int size)
2940 {
2941   int log_size = 0;
2942   const char *pfill = NULL;
2943
2944   while ((size >>= 1) != 0)
2945     ++log_size;
2946
2947   if (subseg_text_p (now_seg))
2948     pfill = (const char *) &nop;
2949   else
2950     pfill = NULL;
2951
2952   if (nios2_auto_align_on)
2953     nios2_align (log_size, pfill, NULL);
2954
2955   nios2_last_label = NULL;
2956 }
2957
2958 /* Map 's' to SHF_NIOS2_GPREL.  */
2959 /* This is from the Alpha code tc-alpha.c.  */
2960 int
2961 nios2_elf_section_letter (int letter, char **ptr_msg)
2962 {
2963   if (letter == 's')
2964     return SHF_NIOS2_GPREL;
2965
2966   *ptr_msg = _("Bad .section directive: want a,s,w,x,M,S,G,T in string");
2967   return -1;
2968 }
2969
2970 /* Map SHF_ALPHA_GPREL to SEC_SMALL_DATA.  */
2971 /* This is from the Alpha code tc-alpha.c.  */
2972 flagword
2973 nios2_elf_section_flags (flagword flags, int attr, int type ATTRIBUTE_UNUSED)
2974 {
2975   if (attr & SHF_NIOS2_GPREL)
2976     flags |= SEC_SMALL_DATA;
2977   return flags;
2978 }
2979
2980 /* Implement TC_PARSE_CONS_EXPRESSION to handle %tls_ldo(...) */
2981 static int nios2_tls_ldo_reloc;
2982
2983 void
2984 nios2_cons (expressionS *exp, int size)
2985 {
2986   nios2_tls_ldo_reloc = 0;
2987
2988   SKIP_WHITESPACE ();
2989   if (input_line_pointer[0] == '%')
2990     {
2991       if (strprefix (input_line_pointer + 1, "tls_ldo"))
2992         {
2993           if (size != 4)
2994             as_bad (_("Illegal operands: %%tls_ldo in %d-byte data field"),
2995                     size);
2996           else
2997             {
2998               input_line_pointer += 8;
2999               nios2_tls_ldo_reloc = 1;
3000             }
3001         }
3002       if (nios2_tls_ldo_reloc)
3003         {
3004           SKIP_WHITESPACE ();
3005           if (input_line_pointer[0] != '(')
3006             as_bad (_("Illegal operands: %%tls_ldo requires arguments in ()"));
3007           else
3008             {
3009               int c;
3010               char *end = ++input_line_pointer;
3011               int npar = 0;
3012
3013               for (c = *end; !is_end_of_line[c]; end++, c = *end)
3014                 if (c == '(')
3015                   npar++;
3016                 else if (c == ')')
3017                   {
3018                     if (!npar)
3019                       break;
3020                     npar--;
3021                   }
3022
3023               if (c != ')')
3024                 as_bad (_("Illegal operands: %%tls_ldo requires arguments in ()"));
3025               else
3026                 {
3027                   *end = '\0';
3028                   expression (exp);
3029                   *end = c;
3030                   if (input_line_pointer != end)
3031                     as_bad (_("Illegal operands: %%tls_ldo requires arguments in ()"));
3032                   else
3033                     {
3034                       input_line_pointer++;
3035                       SKIP_WHITESPACE ();
3036                       c = *input_line_pointer;
3037                       if (! is_end_of_line[c] && c != ',')
3038                         as_bad (_("Illegal operands: garbage after %%tls_ldo()"));
3039                     }
3040                 }
3041             }
3042         }
3043     }
3044   if (!nios2_tls_ldo_reloc)
3045     expression (exp);
3046 }
3047
3048 /* Implement TC_CONS_FIX_NEW.  */
3049 void
3050 nios2_cons_fix_new (fragS *frag, int where, unsigned int nbytes,
3051                     expressionS *exp)
3052 {
3053   bfd_reloc_code_real_type r;
3054
3055   r = (nbytes == 1 ? BFD_RELOC_8
3056        : (nbytes == 2 ? BFD_RELOC_16
3057           : (nbytes == 4 ? BFD_RELOC_32 : BFD_RELOC_64)));
3058
3059   if (nios2_tls_ldo_reloc)
3060     r = BFD_RELOC_NIOS2_TLS_DTPREL;
3061
3062   fix_new_exp (frag, where, (int) nbytes, exp, 0, r);
3063   nios2_tls_ldo_reloc = 0;
3064 }
3065
3066 /* Implement HANDLE_ALIGN.  */
3067 void
3068 nios2_handle_align (fragS *fragp)
3069 {
3070   /* If we are expecting to relax in the linker, then we must output a
3071      relocation to tell the linker we are aligning code.  */
3072   if (nios2_as_options.relax == relax_all
3073       && (fragp->fr_type == rs_align || fragp->fr_type == rs_align_code)
3074       && fragp->fr_address + fragp->fr_fix > 0
3075       && fragp->fr_offset > 1
3076       && now_seg != bss_section)
3077     fix_new (fragp, fragp->fr_fix, 0, &abs_symbol, fragp->fr_offset, 0,
3078              BFD_RELOC_NIOS2_ALIGN);
3079 }
3080
3081 /* Implement tc_regname_to_dw2regnum, to convert REGNAME to a DWARF-2
3082    register number.  */
3083 int
3084 nios2_regname_to_dw2regnum (char *regname)
3085 {
3086   struct nios2_reg *r = nios2_reg_lookup (regname);
3087   if (r == NULL)
3088     return -1;
3089   return r->index;
3090 }
3091
3092 /* Implement tc_cfi_frame_initial_instructions, to initialize the DWARF-2
3093    unwind information for this procedure.  */
3094 void
3095 nios2_frame_initial_instructions (void)
3096 {
3097   cfi_add_CFA_def_cfa (27, 0);
3098 }