2002-07-02 Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
[external/binutils.git] / gas / config / tc-s390.c
1 /* tc-s390.c -- Assemble for the S390
2    Copyright 2000, 2001, 2002 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com).
4
5    This file is part of GAS, the GNU Assembler.
6
7    GAS is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10    any later version.
11
12    GAS is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GAS; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19    Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20    02111-1307, USA.  */
21
22 #include <stdio.h>
23 #include "as.h"
24 #include "safe-ctype.h"
25 #include "subsegs.h"
26 #include "struc-symbol.h"
27
28 #include "opcode/s390.h"
29 #include "elf/s390.h"
30
31 /* The default architecture.  */
32 #ifndef DEFAULT_ARCH
33 #define DEFAULT_ARCH "s390"
34 #endif
35 static char *default_arch = DEFAULT_ARCH;
36 /* Either 32 or 64, selects file format.  */
37 static int s390_arch_size;
38 /* Current architecture. Start with the smallest instruction set.  */
39 static enum s390_opcode_arch_val current_architecture = S390_OPCODE_ESA;
40 static int current_arch_mask = 1 << S390_OPCODE_ESA;
41 static int current_arch_requested = 0;
42
43 /* Whether to use user friendly register names. Default is true.  */
44 #ifndef TARGET_REG_NAMES_P
45 #define TARGET_REG_NAMES_P true
46 #endif
47
48 static boolean reg_names_p = TARGET_REG_NAMES_P;
49
50 /* Set to TRUE if we want to warn about zero base/index registers.  */
51 static boolean warn_areg_zero = FALSE;
52
53 /* Generic assembler global variables which must be defined by all
54    targets.  */
55
56 const char comment_chars[] = "#";
57
58 /* Characters which start a comment at the beginning of a line.  */
59 const char line_comment_chars[] = "#";
60
61 /* Characters which may be used to separate multiple commands on a
62    single line.  */
63 const char line_separator_chars[] = ";";
64
65 /* Characters which are used to indicate an exponent in a floating
66    point number.  */
67 const char EXP_CHARS[] = "eE";
68
69 /* Characters which mean that a number is a floating point constant,
70    as in 0d1.0.  */
71 const char FLT_CHARS[] = "dD";
72
73 /* The target specific pseudo-ops which we support.  */
74
75 /* Define the prototypes for the pseudo-ops */
76 static void s390_byte PARAMS ((int));
77 static void s390_elf_cons PARAMS ((int));
78 static void s390_bss PARAMS ((int));
79 static void s390_insn PARAMS ((int));
80 static void s390_literals PARAMS ((int));
81
82 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
83 {
84   { "align", s_align_bytes, 0 },
85   /* Pseudo-ops which must be defined.  */
86   { "bss",      s390_bss,       0 },
87   { "insn",     s390_insn,      0 },
88   /* Pseudo-ops which must be overridden.  */
89   { "byte",     s390_byte,      0 },
90   { "short",    s390_elf_cons,  2 },
91   { "long",     s390_elf_cons,  4 },
92   { "quad",     s390_elf_cons,  8 },
93   { "ltorg",    s390_literals,  0 },
94   { "string",   stringer,       2 },
95   { NULL,       NULL,           0 }
96 };
97
98
99 /* Structure to hold information about predefined registers.  */
100 struct pd_reg
101   {
102     char *name;
103     int value;
104   };
105
106 /* List of registers that are pre-defined:
107
108    Each access register has a predefined name of the form:
109      a<reg_num> which has the value <reg_num>.
110
111    Each control register has a predefined name of the form:
112      c<reg_num> which has the value <reg_num>.
113
114    Each general register has a predefined name of the form:
115      r<reg_num> which has the value <reg_num>.
116
117    Each floating point register a has predefined name of the form:
118      f<reg_num> which has the value <reg_num>.
119
120    There are individual registers as well:
121      sp     has the value 15
122      lit    has the value 12
123
124    The table is sorted. Suitable for searching by a binary search.  */
125
126 static const struct pd_reg pre_defined_registers[] =
127 {
128   { "a0", 0 },     /* Access registers */
129   { "a1", 1 },
130   { "a10", 10 },
131   { "a11", 11 },
132   { "a12", 12 },
133   { "a13", 13 },
134   { "a14", 14 },
135   { "a15", 15 },
136   { "a2", 2 },
137   { "a3", 3 },
138   { "a4", 4 },
139   { "a5", 5 },
140   { "a6", 6 },
141   { "a7", 7 },
142   { "a8", 8 },
143   { "a9", 9 },
144
145   { "c0", 0 },     /* Control registers */
146   { "c1", 1 },
147   { "c10", 10 },
148   { "c11", 11 },
149   { "c12", 12 },
150   { "c13", 13 },
151   { "c14", 14 },
152   { "c15", 15 },
153   { "c2", 2 },
154   { "c3", 3 },
155   { "c4", 4 },
156   { "c5", 5 },
157   { "c6", 6 },
158   { "c7", 7 },
159   { "c8", 8 },
160   { "c9", 9 },
161
162   { "f0", 0 },     /* Floating point registers */
163   { "f1", 1 },
164   { "f10", 10 },
165   { "f11", 11 },
166   { "f12", 12 },
167   { "f13", 13 },
168   { "f14", 14 },
169   { "f15", 15 },
170   { "f2", 2 },
171   { "f3", 3 },
172   { "f4", 4 },
173   { "f5", 5 },
174   { "f6", 6 },
175   { "f7", 7 },
176   { "f8", 8 },
177   { "f9", 9 },
178
179   { "lit", 13 },   /* Pointer to literal pool */
180
181   { "r0", 0 },     /* General purpose registers */
182   { "r1", 1 },
183   { "r10", 10 },
184   { "r11", 11 },
185   { "r12", 12 },
186   { "r13", 13 },
187   { "r14", 14 },
188   { "r15", 15 },
189   { "r2", 2 },
190   { "r3", 3 },
191   { "r4", 4 },
192   { "r5", 5 },
193   { "r6", 6 },
194   { "r7", 7 },
195   { "r8", 8 },
196   { "r9", 9 },
197
198   { "sp", 15 },   /* Stack pointer */
199
200 };
201
202 #define REG_NAME_CNT (sizeof (pre_defined_registers) / sizeof (struct pd_reg))
203
204 static int reg_name_search
205   PARAMS ((const struct pd_reg *, int, const char *));
206 static boolean register_name PARAMS ((expressionS *));
207 static void init_default_arch PARAMS ((void));
208 static void s390_insert_operand
209   PARAMS ((unsigned char *, const struct s390_operand *, offsetT, char *,
210            unsigned int));
211 static char *md_gather_operands
212   PARAMS ((char *, unsigned char *, const struct s390_opcode *));
213
214 /* Given NAME, find the register number associated with that name, return
215    the integer value associated with the given name or -1 on failure.  */
216
217 static int
218 reg_name_search (regs, regcount, name)
219      const struct pd_reg *regs;
220      int regcount;
221      const char *name;
222 {
223   int middle, low, high;
224   int cmp;
225
226   low = 0;
227   high = regcount - 1;
228
229   do
230     {
231       middle = (low + high) / 2;
232       cmp = strcasecmp (name, regs[middle].name);
233       if (cmp < 0)
234         high = middle - 1;
235       else if (cmp > 0)
236         low = middle + 1;
237       else
238         return regs[middle].value;
239     }
240   while (low <= high);
241
242   return -1;
243 }
244
245
246 /*
247  * Summary of register_name().
248  *
249  * in:  Input_line_pointer points to 1st char of operand.
250  *
251  * out: A expressionS.
252  *      The operand may have been a register: in this case, X_op == O_register,
253  *      X_add_number is set to the register number, and truth is returned.
254  *      Input_line_pointer->(next non-blank) char after operand, or is in its
255  *      original state.
256  */
257
258 static boolean
259 register_name (expressionP)
260      expressionS *expressionP;
261 {
262   int reg_number;
263   char *name;
264   char *start;
265   char c;
266
267   /* Find the spelling of the operand.  */
268   start = name = input_line_pointer;
269   if (name[0] == '%' && ISALPHA (name[1]))
270     name = ++input_line_pointer;
271   else
272     return false;
273
274   c = get_symbol_end ();
275   reg_number = reg_name_search (pre_defined_registers, REG_NAME_CNT, name);
276
277   /* Put back the delimiting char.  */
278   *input_line_pointer = c;
279
280   /* Look to see if it's in the register table.  */
281   if (reg_number >= 0)
282     {
283       expressionP->X_op = O_register;
284       expressionP->X_add_number = reg_number;
285
286       /* Make the rest nice.  */
287       expressionP->X_add_symbol = NULL;
288       expressionP->X_op_symbol = NULL;
289       return true;
290     }
291
292   /* Reset the line as if we had not done anything.  */
293   input_line_pointer = start;
294   return false;
295 }
296
297 /* Local variables.  */
298
299 /* Opformat hash table.  */
300 static struct hash_control *s390_opformat_hash;
301
302 /* Opcode hash table.  */
303 static struct hash_control *s390_opcode_hash;
304
305 /* Flags to set in the elf header */
306 static flagword s390_flags = 0;
307
308 symbolS *GOT_symbol;            /* Pre-defined "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_" */
309
310 #ifndef WORKING_DOT_WORD
311 const int md_short_jump_size = 4;
312 const int md_long_jump_size = 4;
313 #endif
314
315 const char *md_shortopts = "A:m:kVQ:";
316 struct option md_longopts[] = {
317   {NULL, no_argument, NULL, 0}
318 };
319 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
320
321 /* Initialize the default opcode arch and word size from the default
322    architecture name.  */
323 static void
324 init_default_arch ()
325 {
326   if (current_arch_requested)
327     return;
328
329   if (strcmp (default_arch, "s390") == 0)
330     {
331       s390_arch_size = 32;
332       current_architecture = S390_OPCODE_ESA;
333     }
334   else if (strcmp (default_arch, "s390x") == 0)
335     {
336       s390_arch_size = 64;
337       current_architecture = S390_OPCODE_ESAME;
338     }
339   else
340     as_fatal ("Invalid default architecture, broken assembler.");
341   current_arch_mask = 1 << current_architecture;
342 }
343
344 /* Called by TARGET_FORMAT.  */
345 const char *
346 s390_target_format ()
347 {
348   /* We don't get a chance to initialize anything before we're called,
349      so handle that now.  */
350   if (! s390_arch_size)
351     init_default_arch ();
352
353   return s390_arch_size == 64 ? "elf64-s390" : "elf32-s390";
354 }
355
356 int
357 md_parse_option (c, arg)
358      int c;
359      char *arg;
360 {
361   switch (c)
362     {
363       /* -k: Ignore for FreeBSD compatibility.  */
364     case 'k':
365       break;
366     case 'm':
367       if (arg != NULL && strcmp (arg, "regnames") == 0)
368         reg_names_p = true;
369
370       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "no-regnames") == 0)
371         reg_names_p = false;
372
373       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "warn-areg-zero") == 0)
374         warn_areg_zero = TRUE;
375
376       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "31") == 0)
377         s390_arch_size = 31;
378
379       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "64") == 0)
380         s390_arch_size = 64;
381
382       else
383         {
384           as_bad (_("invalid switch -m%s"), arg);
385           return 0;
386         }
387       break;
388
389     case 'A':
390       if (arg != NULL && strcmp (arg, "esa") == 0)
391         current_architecture = S390_OPCODE_ESA;
392       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "esame") == 0)
393         current_architecture = S390_OPCODE_ESAME;
394       else
395         as_bad ("invalid architecture -A%s", arg);
396       current_arch_mask = 1 << current_architecture;
397       current_arch_requested = 1;
398       break;
399
400       /* -V: SVR4 argument to print version ID.  */
401     case 'V':
402       print_version_id ();
403       break;
404
405       /* -Qy, -Qn: SVR4 arguments controlling whether a .comment section
406          should be emitted or not.  FIXME: Not implemented.  */
407     case 'Q':
408       break;
409
410     default:
411       return 0;
412     }
413
414   return 1;
415 }
416
417 void
418 md_show_usage (stream)
419      FILE *stream;
420 {
421   fprintf (stream, _("\
422         S390 options:\n\
423         -mregnames        Allow symbolic names for registers\n\
424         -mwarn-areg-zero  Warn about zero base/index registers\n\
425         -mno-regnames     Do not allow symbolic names for registers\n\
426         -m31              Set file format to 31 bit format\n\
427         -m64              Set file format to 64 bit format\n"));
428   fprintf (stream, _("\
429         -V                print assembler version number\n\
430         -Qy, -Qn          ignored\n"));
431 }
432
433 /* This function is called when the assembler starts up.  It is called
434    after the options have been parsed and the output file has been
435    opened.  */
436
437 void
438 md_begin ()
439 {
440   register const struct s390_opcode *op;
441   const struct s390_opcode *op_end;
442   boolean dup_insn = false;
443   const char *retval;
444
445   /* Give a warning if the combination -m64-bit and -Aesa is used.  */
446   if (s390_arch_size == 64 && current_arch_mask == (1 << S390_OPCODE_ESA))
447     as_warn ("The 64 bit file format is used without esame instructions.");
448
449   /* Set the ELF flags if desired.  */
450   if (s390_flags)
451     bfd_set_private_flags (stdoutput, s390_flags);
452
453   /* Insert the opcode formats into a hash table.  */
454   s390_opformat_hash = hash_new ();
455
456   op_end = s390_opformats + s390_num_opformats;
457   for (op = s390_opformats; op < op_end; op++)
458     {
459       retval = hash_insert (s390_opformat_hash, op->name, (PTR) op);
460       if (retval != (const char *) NULL)
461         {
462           as_bad (_("Internal assembler error for instruction format %s"),
463                   op->name);
464           dup_insn = true;
465         }
466     }
467
468   /* Insert the opcodes into a hash table.  */
469   s390_opcode_hash = hash_new ();
470
471   op_end = s390_opcodes + s390_num_opcodes;
472   for (op = s390_opcodes; op < op_end; op++)
473     {
474       retval = hash_insert (s390_opcode_hash, op->name, (PTR) op);
475       if (retval != (const char *) NULL)
476         {
477           as_bad (_("Internal assembler error for instruction %s"), op->name);
478           dup_insn = true;
479         }
480     }
481
482   if (dup_insn)
483     abort ();
484
485   record_alignment (text_section, 2);
486   record_alignment (data_section, 2);
487   record_alignment (bss_section, 2);
488
489 }
490
491 /* Called after all assembly has been done.  */
492 void
493 s390_md_end ()
494 {
495   if (s390_arch_size == 64)
496     bfd_set_arch_mach (stdoutput, bfd_arch_s390, bfd_mach_s390_64);
497   else
498     bfd_set_arch_mach (stdoutput, bfd_arch_s390, bfd_mach_s390_31);
499 }
500
501 void
502 s390_align_code (fragP, count)
503      fragS *fragP;
504      int count;
505 {
506   /* We use nop pattern 0x0707.  */
507   if (count > 0)
508     {
509       memset (fragP->fr_literal + fragP->fr_fix, 0x07, count);
510       fragP->fr_var = count;
511     }
512 }
513
514 /* Insert an operand value into an instruction.  */
515
516 static void
517 s390_insert_operand (insn, operand, val, file, line)
518      unsigned char *insn;
519      const struct s390_operand *operand;
520      offsetT val;
521      char *file;
522      unsigned int line;
523 {
524   addressT uval;
525   int offset;
526
527   if (operand->flags & (S390_OPERAND_SIGNED|S390_OPERAND_PCREL))
528     {
529       offsetT min, max;
530
531       max = ((offsetT) 1 << (operand->bits - 1)) - 1;
532       min = - ((offsetT) 1 << (operand->bits - 1));
533       /* Halve PCREL operands.  */
534       if (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
535         val >>= 1;
536       /* Check for underflow / overflow.  */
537       if (val < min || val > max)
538         {
539           const char *err =
540             "operand out of range (%s not between %ld and %ld)";
541           char buf[100];
542
543           if (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
544             {
545               val <<= 1;
546               min <<= 1;
547               max <<= 1;
548             }
549           sprint_value (buf, val);
550           if (file == (char *) NULL)
551             as_bad (err, buf, (int) min, (int) max);
552           else
553             as_bad_where (file, line, err, buf, (int) min, (int) max);
554           return;
555         }
556       /* val is ok, now restrict it to operand->bits bits.  */
557       uval = (addressT) val & ((((addressT) 1 << (operand->bits-1)) << 1) - 1);
558     }
559   else
560     {
561       addressT min, max;
562
563       max = (((addressT) 1 << (operand->bits - 1)) << 1) - 1;
564       min = (offsetT) 0;
565       uval = (addressT) val;
566       /* Length x in an instructions has real length x+1.  */
567       if (operand->flags & S390_OPERAND_LENGTH)
568         uval--;
569       /* Check for underflow / overflow.  */
570       if (uval < min || uval > max)
571         {
572           const char *err =
573             "operand out of range (%s not between %ld and %ld)";
574           char buf[100];
575
576           if (operand->flags & S390_OPERAND_LENGTH)
577             {
578               uval++;
579               min++;
580               max++;
581             }
582           sprint_value (buf, uval);
583           if (file == (char *) NULL)
584             as_bad (err, buf, (int) min, (int) max);
585           else
586             as_bad_where (file, line, err, buf, (int) min, (int) max);
587           return;
588         }
589     }
590
591   /* Insert fragments of the operand byte for byte.  */
592   offset = operand->shift + operand->bits;
593   uval <<= (-offset) & 7;
594   insn += (offset - 1) / 8;
595   while (uval != 0)
596     {
597       *insn-- |= uval;
598       uval >>= 8;
599     }
600 }
601
602 /* Structure used to hold suffixes.  */
603 typedef enum
604   {
605     ELF_SUFFIX_NONE = 0,
606     ELF_SUFFIX_GOT,
607     ELF_SUFFIX_PLT,
608     ELF_SUFFIX_GOTENT
609   }
610 elf_suffix_type;
611
612 struct map_bfd
613   {
614     char *string;
615     int length;
616     elf_suffix_type suffix;
617   };
618
619 static elf_suffix_type s390_elf_suffix PARAMS ((char **, expressionS *));
620 static int s390_exp_compare PARAMS ((expressionS *exp1, expressionS *exp2));
621 static elf_suffix_type s390_lit_suffix
622   PARAMS ((char **, expressionS *, elf_suffix_type));
623
624
625 /* Parse @got/@plt/@gotoff. and return the desired relocation.  */
626 static elf_suffix_type
627 s390_elf_suffix (str_p, exp_p)
628      char **str_p;
629      expressionS *exp_p;
630 {
631   static struct map_bfd mapping[] =
632   {
633     { "got", 3, ELF_SUFFIX_GOT  },
634     { "got12", 5, ELF_SUFFIX_GOT  },
635     { "plt", 3, ELF_SUFFIX_PLT  },
636     { "gotent", 6, ELF_SUFFIX_GOTENT },
637     { NULL,  0, ELF_SUFFIX_NONE }
638   };
639
640   struct map_bfd *ptr;
641   char *str = *str_p;
642   char *ident;
643   int len;
644
645   if (*str++ != '@')
646     return ELF_SUFFIX_NONE;
647
648   ident = str;
649   while (ISALNUM (*str))
650     str++;
651   len = str - ident;
652
653   for (ptr = &mapping[0]; ptr->length > 0; ptr++)
654     if (len == ptr->length
655         && strncasecmp (ident, ptr->string, ptr->length) == 0)
656       {
657         if (exp_p->X_add_number != 0)
658           as_warn (_("identifier+constant@%s means identifier@%s+constant"),
659                    ptr->string, ptr->string);
660         /* Now check for identifier@suffix+constant.  */
661         if (*str == '-' || *str == '+')
662           {
663             char *orig_line = input_line_pointer;
664             expressionS new_exp;
665
666             input_line_pointer = str;
667             expression (&new_exp);
668
669             switch (new_exp.X_op)
670               {
671               case O_constant: /* X_add_number (a constant expression).  */
672                 exp_p->X_add_number += new_exp.X_add_number;
673                 str = input_line_pointer;
674                 break;
675               case O_symbol:   /* X_add_symbol + X_add_number.  */
676                 /* this case is used for e.g. xyz@PLT+.Label.  */
677                 exp_p->X_add_number += new_exp.X_add_number;
678                 exp_p->X_op_symbol = new_exp.X_add_symbol;
679                 exp_p->X_op = O_add;
680                 str = input_line_pointer;
681                 break;
682               case O_uminus:   /* (- X_add_symbol) + X_add_number.  */
683                 /* this case is used for e.g. xyz@PLT-.Label.  */
684                 exp_p->X_add_number += new_exp.X_add_number;
685                 exp_p->X_op_symbol = new_exp.X_add_symbol;
686                 exp_p->X_op = O_subtract;
687                 str = input_line_pointer;
688                 break;
689               default:
690                 break;
691               }
692
693             /* If s390_elf_suffix has not been called with
694                &input_line_pointer as first parameter, we have
695                clobbered the input_line_pointer. We have to
696                undo that.  */
697             if (&input_line_pointer != str_p)
698               input_line_pointer = orig_line;
699           }
700         *str_p = str;
701         return ptr->suffix;
702       }
703
704   return BFD_RELOC_UNUSED;
705 }
706
707 /* Structure used to hold a literal pool entry.  */
708 struct s390_lpe
709   {
710     struct s390_lpe *next;
711     expressionS ex;
712     FLONUM_TYPE floatnum;     /* used if X_op == O_big && X_add_number <= 0 */
713     LITTLENUM_TYPE bignum[4]; /* used if X_op == O_big && X_add_number > 0  */
714     int nbytes;
715     bfd_reloc_code_real_type reloc;
716     symbolS *sym;
717   };
718
719 static struct s390_lpe *lpe_free_list = NULL;
720 static struct s390_lpe *lpe_list = NULL;
721 static struct s390_lpe *lpe_list_tail = NULL;
722 static symbolS *lp_sym = NULL;
723 static int lp_count = 0;
724 static int lpe_count = 0;
725
726 static int
727 s390_exp_compare (exp1, exp2)
728      expressionS *exp1;
729      expressionS *exp2;
730 {
731   if (exp1->X_op != exp2->X_op)
732     return 0;
733
734   switch (exp1->X_op)
735     {
736     case O_constant:   /* X_add_number must be equal.  */
737     case O_register:
738       return exp1->X_add_number == exp2->X_add_number;
739
740     case O_big:
741       as_bad (_("Can't handle O_big in s390_exp_compare"));
742
743     case O_symbol:     /* X_add_symbol & X_add_number must be equal.  */
744     case O_symbol_rva:
745     case O_uminus:
746     case O_bit_not:
747     case O_logical_not:
748       return (exp1->X_add_symbol == exp2->X_add_symbol)
749         &&   (exp1->X_add_number == exp2->X_add_number);
750
751     case O_multiply:   /* X_add_symbol,X_op_symbol&X_add_number must be equal.  */
752     case O_divide:
753     case O_modulus:
754     case O_left_shift:
755     case O_right_shift:
756     case O_bit_inclusive_or:
757     case O_bit_or_not:
758     case O_bit_exclusive_or:
759     case O_bit_and:
760     case O_add:
761     case O_subtract:
762     case O_eq:
763     case O_ne:
764     case O_lt:
765     case O_le:
766     case O_ge:
767     case O_gt:
768     case O_logical_and:
769     case O_logical_or:
770       return (exp1->X_add_symbol == exp2->X_add_symbol)
771         &&   (exp1->X_op_symbol  == exp2->X_op_symbol)
772         &&   (exp1->X_add_number == exp2->X_add_number);
773     default:
774       return 0;
775     }
776 }
777
778 /* Test for @lit and if its present make an entry in the literal pool and
779    modify the current expression to be an offset into the literal pool.  */
780 static elf_suffix_type
781 s390_lit_suffix (str_p, exp_p, suffix)
782      char **str_p;
783      expressionS *exp_p;
784      elf_suffix_type suffix;
785 {
786   bfd_reloc_code_real_type reloc;
787   char tmp_name[64];
788   char *str = *str_p;
789   char *ident;
790   struct s390_lpe *lpe;
791   int nbytes, len;
792
793   if (*str++ != ':')
794     return suffix;       /* No modification.  */
795
796   /* We look for a suffix of the form "@lit1", "@lit2", "@lit4" or "@lit8".  */
797   ident = str;
798   while (ISALNUM (*str))
799     str++;
800   len = str - ident;
801   if (len != 4 || strncasecmp (ident, "lit", 3) != 0
802       || (ident[3]!='1' && ident[3]!='2' && ident[3]!='4' && ident[3]!='8'))
803     return suffix;      /* no modification */
804   nbytes = ident[3] - '0';
805
806   reloc = BFD_RELOC_UNUSED;
807   if (suffix == ELF_SUFFIX_GOT)
808     {
809       if (nbytes == 2)
810         reloc = BFD_RELOC_390_GOT16;
811       else if (nbytes == 4)
812         reloc = BFD_RELOC_32_GOT_PCREL;
813       else if (nbytes == 8)
814         reloc = BFD_RELOC_390_GOT64;
815     }
816   else if (suffix == ELF_SUFFIX_PLT)
817     {
818       if (nbytes == 4)
819         reloc = BFD_RELOC_390_PLT32;
820       else if (nbytes == 8)
821         reloc = BFD_RELOC_390_PLT64;
822     }
823
824   if (suffix != ELF_SUFFIX_NONE && reloc == BFD_RELOC_UNUSED)
825     as_bad (_("Invalid suffix for literal pool entry"));
826
827   /* Search the pool if the new entry is a duplicate.  */
828   if (exp_p->X_op == O_big)
829     {
830       /* Special processing for big numbers.  */
831       for (lpe = lpe_list; lpe != NULL; lpe = lpe->next)
832         {
833           if (lpe->ex.X_op == O_big)
834             {
835               if (exp_p->X_add_number <= 0 && lpe->ex.X_add_number <= 0)
836                 {
837                   if (memcmp (&generic_floating_point_number, &lpe->floatnum,
838                               sizeof (FLONUM_TYPE)) == 0)
839                     break;
840                 }
841               else if (exp_p->X_add_number == lpe->ex.X_add_number)
842                 {
843                   if (memcmp (generic_bignum, lpe->bignum,
844                               sizeof (LITTLENUM_TYPE)*exp_p->X_add_number) == 0)
845                     break;
846                 }
847             }
848         }
849     }
850   else
851     {
852       /* Processing for 'normal' data types.  */
853       for (lpe = lpe_list; lpe != NULL; lpe = lpe->next)
854         if (lpe->nbytes == nbytes && lpe->reloc == reloc
855             && s390_exp_compare (exp_p, &lpe->ex) != 0)
856           break;
857     }
858
859   if (lpe == NULL)
860     {
861       /* A new literal.  */
862       if (lpe_free_list != NULL)
863         {
864           lpe = lpe_free_list;
865           lpe_free_list = lpe_free_list->next;
866         }
867       else
868         {
869           lpe = (struct s390_lpe *) xmalloc (sizeof (struct s390_lpe));
870         }
871
872       lpe->ex = *exp_p;
873
874       if (exp_p->X_op == O_big)
875         {
876           if (exp_p->X_add_number <= 0)
877             lpe->floatnum = generic_floating_point_number;
878           else if (exp_p->X_add_number <= 4)
879             memcpy (lpe->bignum, generic_bignum,
880                     exp_p->X_add_number * sizeof (LITTLENUM_TYPE));
881           else
882             as_bad (_("Big number is too big"));
883         }
884
885       lpe->nbytes = nbytes;
886       lpe->reloc = reloc;
887       /* Literal pool name defined ?  */
888       if (lp_sym == NULL)
889         {
890           sprintf (tmp_name, ".L\001%i", lp_count);
891           lp_sym = symbol_make (tmp_name);
892         }
893
894       /* Make name for literal pool entry.  */
895       sprintf (tmp_name, ".L\001%i\002%i", lp_count, lpe_count);
896       lpe_count++;
897       lpe->sym = symbol_make (tmp_name);
898
899       /* Add to literal pool list.  */
900       lpe->next = NULL;
901       if (lpe_list_tail != NULL)
902         {
903           lpe_list_tail->next = lpe;
904           lpe_list_tail = lpe;
905         }
906       else
907         lpe_list = lpe_list_tail = lpe;
908     }
909
910   /* Now change exp_p to the offset into the literal pool.
911      Thats the expression: .L^Ax^By-.L^Ax   */
912   exp_p->X_add_symbol = lpe->sym;
913   exp_p->X_op_symbol = lp_sym;
914   exp_p->X_op = O_subtract;
915   exp_p->X_add_number = 0;
916
917   *str_p = str;
918
919   /* We change the suffix type to ELF_SUFFIX_NONE, because
920      the difference of two local labels is just a number.  */
921   return ELF_SUFFIX_NONE;
922 }
923
924 /* Like normal .long/.short/.word, except support @got, etc.
925    clobbers input_line_pointer, checks end-of-line.  */
926 static void
927 s390_elf_cons (nbytes)
928      register int nbytes;       /* 1=.byte, 2=.word, 4=.long */
929 {
930   expressionS exp;
931   elf_suffix_type suffix;
932
933   if (is_it_end_of_statement ())
934     {
935       demand_empty_rest_of_line ();
936       return;
937     }
938
939   do
940     {
941       expression (&exp);
942
943       if (exp.X_op == O_symbol
944           && *input_line_pointer == '@'
945           && (suffix = s390_elf_suffix (&input_line_pointer, &exp)) != ELF_SUFFIX_NONE)
946         {
947           bfd_reloc_code_real_type reloc;
948           reloc_howto_type *reloc_howto;
949           int size;
950           char *where;
951
952           if (nbytes == 2 && suffix == ELF_SUFFIX_GOT)
953             reloc = BFD_RELOC_390_GOT16;
954           else if (nbytes == 4 && suffix == ELF_SUFFIX_GOT)
955             reloc = BFD_RELOC_32_GOT_PCREL;
956           else if (nbytes == 8 && suffix == ELF_SUFFIX_GOT)
957             reloc = BFD_RELOC_390_GOT64;
958           else if (nbytes == 4 && suffix == ELF_SUFFIX_PLT)
959             reloc = BFD_RELOC_390_PLT32;
960           else if (nbytes == 8 && suffix == ELF_SUFFIX_PLT)
961             reloc = BFD_RELOC_390_PLT64;
962           else
963             reloc = BFD_RELOC_UNUSED;
964
965           if (reloc != BFD_RELOC_UNUSED)
966             {
967               reloc_howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, reloc);
968               size = bfd_get_reloc_size (reloc_howto);
969               if (size > nbytes)
970                 as_bad (_("%s relocations do not fit in %d bytes"),
971                         reloc_howto->name, nbytes);
972               where = frag_more (nbytes);
973               md_number_to_chars (where, 0, size);
974               /* To make fixup_segment do the pc relative conversion the
975                  pcrel parameter on the fix_new_exp call needs to be false.  */
976               fix_new_exp (frag_now, where - frag_now->fr_literal,
977                            size, &exp, false, reloc);
978             }
979           else
980             as_bad (_("relocation not applicable"));
981         }
982       else
983         emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
984     }
985   while (*input_line_pointer++ == ',');
986
987   input_line_pointer--;         /* Put terminator back into stream.  */
988   demand_empty_rest_of_line ();
989 }
990
991 /* We need to keep a list of fixups.  We can't simply generate them as
992    we go, because that would require us to first create the frag, and
993    that would screw up references to ``.''.  */
994
995 struct s390_fixup
996   {
997     expressionS exp;
998     int opindex;
999     bfd_reloc_code_real_type reloc;
1000   };
1001
1002 #define MAX_INSN_FIXUPS (4)
1003
1004 /* This routine is called for each instruction to be assembled.  */
1005
1006 static char *
1007 md_gather_operands (str, insn, opcode)
1008      char *str;
1009      unsigned char *insn;
1010      const struct s390_opcode *opcode;
1011 {
1012   struct s390_fixup fixups[MAX_INSN_FIXUPS];
1013   const struct s390_operand *operand;
1014   const unsigned char *opindex_ptr;
1015   elf_suffix_type suffix;
1016   bfd_reloc_code_real_type reloc;
1017   int skip_optional;
1018   int parentheses;
1019   char *f;
1020   int fc, i;
1021
1022   while (ISSPACE (*str))
1023     str++;
1024
1025   parentheses = 0;
1026   skip_optional = 0;
1027
1028   /* Gather the operands.  */
1029   fc = 0;
1030   for (opindex_ptr = opcode->operands; *opindex_ptr != 0; opindex_ptr++)
1031     {
1032       expressionS ex;
1033       char *hold;
1034
1035       operand = s390_operands + *opindex_ptr;
1036
1037       if (skip_optional && (operand->flags & S390_OPERAND_INDEX))
1038         {
1039           /* We do an early skip. For D(X,B) constructions the index
1040              register is skipped (X is optional). For D(L,B) the base
1041              register will be the skipped operand, because L is NOT
1042              optional.  */
1043           skip_optional = 0;
1044           continue;
1045         }
1046
1047       /* Gather the operand.  */
1048       hold = input_line_pointer;
1049       input_line_pointer = str;
1050
1051       /* Parse the operand.  */
1052       if (! register_name (&ex))
1053         expression (&ex);
1054
1055       str = input_line_pointer;
1056       input_line_pointer = hold;
1057
1058       /* Write the operand to the insn.  */
1059       if (ex.X_op == O_illegal)
1060         as_bad (_("illegal operand"));
1061       else if (ex.X_op == O_absent)
1062         as_bad (_("missing operand"));
1063       else if (ex.X_op == O_register || ex.X_op == O_constant)
1064         {
1065           s390_lit_suffix (&str, &ex, ELF_SUFFIX_NONE);
1066
1067           if (ex.X_op != O_register && ex.X_op != O_constant)
1068             {
1069               /* We need to generate a fixup for the
1070                  expression returned by s390_lit_suffix.  */
1071               if (fc >= MAX_INSN_FIXUPS)
1072                 as_fatal (_("too many fixups"));
1073               fixups[fc].exp = ex;
1074               fixups[fc].opindex = *opindex_ptr;
1075               fixups[fc].reloc = BFD_RELOC_UNUSED;
1076               ++fc;
1077             }
1078           else
1079             {
1080               if ((operand->flags & S390_OPERAND_INDEX)
1081                   && ex.X_add_number == 0
1082                   && warn_areg_zero == TRUE)
1083                 as_warn ("index register specified but zero");
1084               if ((operand->flags & S390_OPERAND_BASE)
1085                   && ex.X_add_number == 0
1086                   && warn_areg_zero == TRUE)
1087                 as_warn ("base register specified but zero");
1088               s390_insert_operand (insn, operand, ex.X_add_number, NULL, 0);
1089             }
1090         }
1091       else
1092         {
1093           suffix = s390_elf_suffix (&str, &ex);
1094           suffix = s390_lit_suffix (&str, &ex, suffix);
1095           reloc = BFD_RELOC_UNUSED;
1096
1097           if (suffix == ELF_SUFFIX_GOT)
1098             {
1099               if (operand->flags & S390_OPERAND_DISP)
1100                 reloc = BFD_RELOC_390_GOT12;
1101               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_SIGNED)
1102                        && (operand->bits == 16))
1103                 reloc = BFD_RELOC_390_GOT16;
1104               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1105                        && (operand->bits == 32))
1106                 reloc = BFD_RELOC_390_GOTENT;
1107             }
1108           else if (suffix == ELF_SUFFIX_PLT)
1109             {
1110               if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1111                   && (operand->bits == 16))
1112                 reloc = BFD_RELOC_390_PLT16DBL;
1113               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1114                        && (operand->bits == 32))
1115                 reloc = BFD_RELOC_390_PLT32DBL;
1116             }
1117           else if (suffix == ELF_SUFFIX_GOTENT)
1118             {
1119               if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1120                   && (operand->bits == 32))
1121                 reloc = BFD_RELOC_390_GOTENT;
1122             }
1123
1124           if (suffix != ELF_SUFFIX_NONE && reloc == BFD_RELOC_UNUSED)
1125             as_bad (_("invalid operand suffix"));
1126           /* We need to generate a fixup of type 'reloc' for this
1127              expression.  */
1128           if (fc >= MAX_INSN_FIXUPS)
1129             as_fatal (_("too many fixups"));
1130           fixups[fc].exp = ex;
1131           fixups[fc].opindex = *opindex_ptr;
1132           fixups[fc].reloc = reloc;
1133           ++fc;
1134         }
1135
1136       /* Check the next character. The call to expression has advanced
1137          str past any whitespace.  */
1138       if (operand->flags & S390_OPERAND_DISP)
1139         {
1140           /* After a displacement a block in parentheses can start.  */
1141           if (*str != '(')
1142             {
1143               /* Check if parethesed block can be skipped. If the next
1144                  operand is neiter an optional operand nor a base register
1145                  then we have a syntax error.  */
1146               operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1147               if (!(operand->flags & (S390_OPERAND_INDEX|S390_OPERAND_BASE)))
1148                 as_bad (_("syntax error; missing '(' after displacement"));
1149
1150               /* Ok, skip all operands until S390_OPERAND_BASE.  */
1151               while (!(operand->flags & S390_OPERAND_BASE))
1152                 operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1153
1154               /* If there is a next operand it must be seperated by a comma.  */
1155               if (opindex_ptr[1] != '\0')
1156                 {
1157                   if (*str++ != ',')
1158                     as_bad (_("syntax error; expected ,"));
1159                 }
1160             }
1161           else
1162             {
1163               /* We found an opening parentheses.  */
1164               str++;
1165               for (f = str; *f != '\0'; f++)
1166                 if (*f == ',' || *f == ')')
1167                   break;
1168               /* If there is no comma until the closing parentheses OR
1169                  there is a comma right after the opening parentheses,
1170                  we have to skip optional operands.  */
1171               if (*f == ',' && f == str)
1172                 {
1173                   /* comma directly after '(' ? */
1174                   skip_optional = 1;
1175                   str++;
1176                 }
1177               else
1178                 skip_optional = (*f != ',');
1179             }
1180         }
1181       else if (operand->flags & S390_OPERAND_BASE)
1182         {
1183           /* After the base register the parenthesed block ends.  */
1184           if (*str++ != ')')
1185             as_bad (_("syntax error; missing ')' after base register"));
1186           skip_optional = 0;
1187           /* If there is a next operand it must be seperated by a comma.  */
1188           if (opindex_ptr[1] != '\0')
1189             {
1190               if (*str++ != ',')
1191                 as_bad (_("syntax error; expected ,"));
1192             }
1193         }
1194       else
1195         {
1196           /* We can find an 'early' closing parentheses in e.g. D(L) instead
1197              of D(L,B).  In this case the base register has to be skipped.  */
1198           if (*str == ')')
1199             {
1200               operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1201
1202               if (!(operand->flags & S390_OPERAND_BASE))
1203                 as_bad (_("syntax error; ')' not allowed here"));
1204               str++;
1205             }
1206           /* If there is a next operand it must be seperated by a comma.  */
1207           if (opindex_ptr[1] != '\0')
1208             {
1209               if (*str++ != ',')
1210                 as_bad (_("syntax error; expected ,"));
1211             }
1212         }
1213     }
1214
1215   while (ISSPACE (*str))
1216     ++str;
1217
1218   if (*str != '\0')
1219     {
1220       char *linefeed;
1221
1222       if ((linefeed = strchr (str, '\n')) != NULL)
1223         *linefeed = '\0';
1224       as_bad (_("junk at end of line: `%s'"), str);
1225       if (linefeed != NULL)
1226         *linefeed = '\n';
1227     }
1228
1229   /* Write out the instruction.  */
1230   f = frag_more (opcode->oplen);
1231   memcpy (f, insn, opcode->oplen);
1232   dwarf2_emit_insn (opcode->oplen);
1233
1234   /* Create any fixups.  At this point we do not use a
1235      bfd_reloc_code_real_type, but instead just use the
1236      BFD_RELOC_UNUSED plus the operand index.  This lets us easily
1237      handle fixups for any operand type, although that is admittedly
1238      not a very exciting feature.  We pick a BFD reloc type in
1239      md_apply_fix3.  */
1240   for (i = 0; i < fc; i++)
1241     {
1242       operand = s390_operands + fixups[i].opindex;
1243
1244       if (fixups[i].reloc != BFD_RELOC_UNUSED)
1245         {
1246           reloc_howto_type *reloc_howto;
1247           fixS *fixP;
1248           int size;
1249
1250           reloc_howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixups[i].reloc);
1251           if (!reloc_howto)
1252             abort ();
1253
1254           size = bfd_get_reloc_size (reloc_howto);
1255
1256           if (size < 1 || size > 4)
1257             abort ();
1258
1259           fixP = fix_new_exp (frag_now,
1260                               f - frag_now->fr_literal + (operand->shift/8),
1261                               size, &fixups[i].exp, reloc_howto->pc_relative,
1262                               fixups[i].reloc);
1263           /* Turn off overflow checking in fixup_segment. This is necessary
1264              because fixup_segment will signal an overflow for large 4 byte
1265              quantities for GOT12 relocations.  */
1266           if (   fixups[i].reloc == BFD_RELOC_390_GOT12
1267               || fixups[i].reloc == BFD_RELOC_390_GOT16)
1268             fixP->fx_no_overflow = 1;
1269         }
1270       else
1271         fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 4, &fixups[i].exp,
1272                      (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL) != 0,
1273                      ((bfd_reloc_code_real_type)
1274                       (fixups[i].opindex + (int) BFD_RELOC_UNUSED)));
1275     }
1276   return str;
1277 }
1278
1279 /* This routine is called for each instruction to be assembled.  */
1280
1281 void
1282 md_assemble (str)
1283      char *str;
1284 {
1285   const struct s390_opcode *opcode;
1286   unsigned char insn[6];
1287   char *s;
1288
1289   /* Get the opcode.  */
1290   for (s = str; *s != '\0' && ! ISSPACE (*s); s++)
1291     ;
1292   if (*s != '\0')
1293     *s++ = '\0';
1294
1295   /* Look up the opcode in the hash table.  */
1296   opcode = (struct s390_opcode *) hash_find (s390_opcode_hash, str);
1297   if (opcode == (const struct s390_opcode *) NULL)
1298     {
1299       as_bad (_("Unrecognized opcode: `%s'"), str);
1300       return;
1301     }
1302   else if (!(opcode->architecture & current_arch_mask))
1303     {
1304       as_bad ("Opcode %s not available in this architecture", str);
1305       return;
1306     }
1307
1308   memcpy (insn, opcode->opcode, sizeof (insn));
1309   md_gather_operands (s, insn, opcode);
1310 }
1311
1312 #ifndef WORKING_DOT_WORD
1313 /* Handle long and short jumps. We don't support these */
1314 void
1315 md_create_short_jump (ptr, from_addr, to_addr, frag, to_symbol)
1316      char *ptr;
1317      addressT from_addr, to_addr;
1318      fragS *frag;
1319      symbolS *to_symbol;
1320 {
1321   abort ();
1322 }
1323
1324 void
1325 md_create_long_jump (ptr, from_addr, to_addr, frag, to_symbol)
1326      char *ptr;
1327      addressT from_addr, to_addr;
1328      fragS *frag;
1329      symbolS *to_symbol;
1330 {
1331   abort ();
1332 }
1333 #endif
1334
1335 void
1336 s390_bss (ignore)
1337      int ignore ATTRIBUTE_UNUSED;
1338 {
1339   /* We don't support putting frags in the BSS segment, we fake it
1340      by marking in_bss, then looking at s_skip for clues.  */
1341
1342   subseg_set (bss_section, 0);
1343   demand_empty_rest_of_line ();
1344 }
1345
1346 /* Pseudo-op handling.  */
1347
1348 void
1349 s390_insn (ignore)
1350      int ignore ATTRIBUTE_UNUSED;
1351 {
1352   expressionS exp;
1353   const struct s390_opcode *opformat;
1354   unsigned char insn[6];
1355   char *s;
1356
1357   /* Get the opcode format.  */
1358   s = input_line_pointer;
1359   while (*s != '\0' && *s != ',' && ! ISSPACE (*s))
1360     s++;
1361   if (*s != ',')
1362     as_bad (_("Invalid .insn format\n"));
1363   *s++ = '\0';
1364
1365   /* Look up the opcode in the hash table.  */
1366   opformat = (struct s390_opcode *)
1367     hash_find (s390_opformat_hash, input_line_pointer);
1368   if (opformat == (const struct s390_opcode *) NULL)
1369     {
1370       as_bad (_("Unrecognized opcode format: `%s'"), input_line_pointer);
1371       return;
1372     }
1373   input_line_pointer = s;
1374   expression (&exp);
1375   if (exp.X_op == O_constant)
1376     {
1377       if (   ((opformat->oplen == 6) && (exp.X_op > 0) && (exp.X_op < (1ULL << 48)))
1378           || ((opformat->oplen == 4) && (exp.X_op > 0) && (exp.X_op < (1ULL << 32)))
1379           || ((opformat->oplen == 2) && (exp.X_op > 0) && (exp.X_op < (1ULL << 16))))
1380         md_number_to_chars (insn, exp.X_add_number, opformat->oplen);
1381       else
1382         as_bad (_("Invalid .insn format\n"));
1383     }
1384   else if (exp.X_op == O_big)
1385     {
1386       if (exp.X_add_number > 0
1387           && opformat->oplen == 6
1388           && generic_bignum[3] == 0)
1389         {
1390           md_number_to_chars (insn, generic_bignum[2], 2);
1391           md_number_to_chars (&insn[2], generic_bignum[1], 2);
1392           md_number_to_chars (&insn[4], generic_bignum[0], 2);
1393         }
1394       else
1395         as_bad (_("Invalid .insn format\n"));
1396     }
1397   else
1398     as_bad (_("second operand of .insn not a constant\n"));
1399
1400   if (strcmp (opformat->name, "e") != 0 && *input_line_pointer++ != ',')
1401     as_bad (_("missing comma after insn constant\n"));
1402
1403   if ((s = strchr (input_line_pointer, '\n')) != NULL)
1404     *s = '\0';
1405   input_line_pointer = md_gather_operands (input_line_pointer, insn,
1406                                            opformat);
1407   if (s != NULL)
1408     *s = '\n';
1409   demand_empty_rest_of_line ();
1410 }
1411
1412 /* The .byte pseudo-op.  This is similar to the normal .byte
1413    pseudo-op, but it can also take a single ASCII string.  */
1414
1415 static void
1416 s390_byte (ignore)
1417      int ignore ATTRIBUTE_UNUSED;
1418 {
1419   if (*input_line_pointer != '\"')
1420     {
1421       cons (1);
1422       return;
1423     }
1424
1425   /* Gather characters.  A real double quote is doubled.  Unusual
1426      characters are not permitted.  */
1427   ++input_line_pointer;
1428   while (1)
1429     {
1430       char c;
1431
1432       c = *input_line_pointer++;
1433
1434       if (c == '\"')
1435         {
1436           if (*input_line_pointer != '\"')
1437             break;
1438           ++input_line_pointer;
1439         }
1440
1441       FRAG_APPEND_1_CHAR (c);
1442     }
1443
1444   demand_empty_rest_of_line ();
1445 }
1446
1447 /* The .ltorg pseudo-op.This emits all literals defined since the last
1448    .ltorg or the invocation of gas. Literals are defined with the
1449    @lit suffix.  */
1450
1451 static void
1452 s390_literals (ignore)
1453      int ignore ATTRIBUTE_UNUSED;
1454 {
1455   struct s390_lpe *lpe;
1456
1457   if (lp_sym == NULL || lpe_count == 0)
1458     return;     /* Nothing to be done.  */
1459
1460   /* Emit symbol for start of literal pool.  */
1461   S_SET_SEGMENT (lp_sym, now_seg);
1462   S_SET_VALUE (lp_sym, (valueT) frag_now_fix ());
1463   lp_sym->sy_frag = frag_now;
1464
1465   while (lpe_list)
1466     {
1467       lpe = lpe_list;
1468       lpe_list = lpe_list->next;
1469       S_SET_SEGMENT (lpe->sym, now_seg);
1470       S_SET_VALUE (lpe->sym, (valueT) frag_now_fix ());
1471       lpe->sym->sy_frag = frag_now;
1472
1473       /* Emit literal pool entry.  */
1474       if (lpe->reloc != BFD_RELOC_UNUSED)
1475         {
1476           reloc_howto_type *reloc_howto =
1477             bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, lpe->reloc);
1478           int size = bfd_get_reloc_size (reloc_howto);
1479           char *where;
1480
1481           if (size > lpe->nbytes)
1482             as_bad (_("%s relocations do not fit in %d bytes"),
1483                     reloc_howto->name, lpe->nbytes);
1484           where = frag_more (lpe->nbytes);
1485           md_number_to_chars (where, 0, size);
1486           fix_new_exp (frag_now, where - frag_now->fr_literal,
1487                        size, &lpe->ex, reloc_howto->pc_relative, lpe->reloc);
1488         }
1489       else
1490         {
1491           if (lpe->ex.X_op == O_big)
1492             {
1493               if (lpe->ex.X_add_number <= 0)
1494                 generic_floating_point_number = lpe->floatnum;
1495               else
1496                 memcpy (generic_bignum, lpe->bignum,
1497                         lpe->ex.X_add_number * sizeof (LITTLENUM_TYPE));
1498             }
1499           emit_expr (&lpe->ex, lpe->nbytes);
1500         }
1501
1502       lpe->next = lpe_free_list;
1503       lpe_free_list = lpe;
1504     }
1505   lpe_list_tail = NULL;
1506   lp_sym = NULL;
1507   lp_count++;
1508   lpe_count = 0;
1509 }
1510
1511 /* Turn a string in input_line_pointer into a floating point constant
1512    of type type, and store the appropriate bytes in *litp.  The number
1513    of LITTLENUMS emitted is stored in *sizep .  An error message is
1514    returned, or NULL on OK.  */
1515
1516 char *
1517 md_atof (type, litp, sizep)
1518      int type;
1519      char *litp;
1520      int *sizep;
1521 {
1522   int prec;
1523   LITTLENUM_TYPE words[4];
1524   char *t;
1525   int i;
1526
1527   switch (type)
1528     {
1529     case 'f':
1530       prec = 2;
1531       break;
1532
1533     case 'd':
1534       prec = 4;
1535       break;
1536
1537     default:
1538       *sizep = 0;
1539       return "bad call to md_atof";
1540     }
1541
1542   t = atof_ieee (input_line_pointer, type, words);
1543   if (t)
1544     input_line_pointer = t;
1545
1546   *sizep = prec * 2;
1547
1548   for (i = 0; i < prec; i++)
1549     {
1550       md_number_to_chars (litp, (valueT) words[i], 2);
1551       litp += 2;
1552     }
1553
1554   return NULL;
1555 }
1556
1557 /* Align a section (I don't know why this is machine dependent).  */
1558
1559 valueT
1560 md_section_align (seg, addr)
1561      asection *seg;
1562      valueT addr;
1563 {
1564   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, seg);
1565
1566   return ((addr + (1 << align) - 1) & (-1 << align));
1567 }
1568
1569 /* We don't have any form of relaxing.  */
1570
1571 int
1572 md_estimate_size_before_relax (fragp, seg)
1573      fragS *fragp ATTRIBUTE_UNUSED;
1574      asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED;
1575 {
1576   abort ();
1577   return 0;
1578 }
1579
1580 /* Convert a machine dependent frag.  We never generate these.  */
1581
1582 void
1583 md_convert_frag (abfd, sec, fragp)
1584      bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED;
1585      asection *sec ATTRIBUTE_UNUSED;
1586      fragS *fragp ATTRIBUTE_UNUSED;
1587 {
1588   abort ();
1589 }
1590
1591 symbolS *
1592 md_undefined_symbol (name)
1593      char *name;
1594 {
1595   if (*name == '_' && *(name + 1) == 'G'
1596       && strcmp (name, "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_") == 0)
1597     {
1598       if (!GOT_symbol)
1599         {
1600           if (symbol_find (name))
1601             as_bad (_("GOT already in symbol table"));
1602           GOT_symbol = symbol_new (name, undefined_section,
1603                                    (valueT) 0, &zero_address_frag);
1604         }
1605       return GOT_symbol;
1606     }
1607   return 0;
1608 }
1609
1610 /* Functions concerning relocs.  */
1611
1612 /* The location from which a PC relative jump should be calculated,
1613    given a PC relative reloc.  */
1614
1615 long
1616 md_pcrel_from_section (fixp, sec)
1617      fixS *fixp;
1618      segT sec ATTRIBUTE_UNUSED;
1619 {
1620   return fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1621 }
1622
1623 /* Here we decide which fixups can be adjusted to make them relative to
1624    the beginning of the section instead of the symbol.  Basically we need
1625    to make sure that the dynamic relocations are done correctly, so in
1626    some cases we force the original symbol to be used.  */
1627 int
1628 tc_s390_fix_adjustable (fixP)
1629      fixS *fixP;
1630 {
1631   /* Prevent all adjustments to global symbols.  */
1632   if (S_IS_EXTERN (fixP->fx_addsy))
1633     return 0;
1634   if (S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy))
1635     return 0;
1636   /* Don't adjust references to merge sections.  */
1637   if ((S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy)->flags & SEC_MERGE) != 0)
1638     return 0;
1639   /* adjust_reloc_syms doesn't know about the GOT.  */
1640   if (   fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_GOTOFF
1641       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT16DBL
1642       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT32
1643       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT32DBL
1644       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT64
1645       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOT12
1646       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOT16
1647       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_GOT_PCREL
1648       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOT64
1649       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTENT
1650       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
1651       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
1652     return 0;
1653   return 1;
1654 }
1655
1656 /* Return true if we must always emit a reloc for a type and false if
1657    there is some hope of resolving it a assembly time.  */
1658 int
1659 tc_s390_force_relocation (fixp)
1660      struct fix *fixp;
1661 {
1662   /* Ensure we emit a relocation for every reference to the global
1663      offset table or to the procedure link table.  */
1664   switch (fixp->fx_r_type)
1665     {
1666     case BFD_RELOC_390_GOT12:
1667     case BFD_RELOC_32_GOT_PCREL:
1668     case BFD_RELOC_32_GOTOFF:
1669     case BFD_RELOC_390_GOTPC:
1670     case BFD_RELOC_390_GOT16:
1671     case BFD_RELOC_390_GOTPCDBL:
1672     case BFD_RELOC_390_GOT64:
1673     case BFD_RELOC_390_GOTENT:
1674     case BFD_RELOC_390_PLT32:
1675     case BFD_RELOC_390_PLT16DBL:
1676     case BFD_RELOC_390_PLT32DBL:
1677     case BFD_RELOC_390_PLT64:
1678     case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
1679     case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
1680       return 1;
1681     default:
1682       return 0;
1683     }
1684 }
1685
1686 /* Apply a fixup to the object code.  This is called for all the
1687    fixups we generated by the call to fix_new_exp, above.  In the call
1688    above we used a reloc code which was the largest legal reloc code
1689    plus the operand index.  Here we undo that to recover the operand
1690    index.  At this point all symbol values should be fully resolved,
1691    and we attempt to completely resolve the reloc.  If we can not do
1692    that, we determine the correct reloc code and put it back in the
1693    fixup.  */
1694
1695 void
1696 md_apply_fix3 (fixP, valP, seg)
1697      fixS *fixP;
1698      valueT *valP;
1699      segT seg;
1700 {
1701   char *where;
1702   valueT value = *valP;
1703
1704   where = fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
1705
1706   if (fixP->fx_subsy != NULL)
1707     {
1708       if ((fixP->fx_addsy != NULL
1709            && S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) == S_GET_SEGMENT (fixP->fx_subsy)
1710            && SEG_NORMAL (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy)))
1711           || (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_subsy) == absolute_section))
1712         value += S_GET_VALUE (fixP->fx_subsy);
1713       if (!S_IS_DEFINED (fixP->fx_subsy))
1714         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1715                       _("unresolved fx_subsy symbol that must be resolved"));
1716       value -= S_GET_VALUE (fixP->fx_subsy);
1717
1718       if (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_subsy) == seg && ! fixP->fx_pcrel)
1719         value += MD_PCREL_FROM_SECTION (fixP, seg);
1720     }
1721
1722   if (fixP->fx_addsy != NULL)
1723     {
1724       if ((fixP->fx_subsy != NULL
1725            && S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) == S_GET_SEGMENT (fixP->fx_subsy)
1726            && SEG_NORMAL (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy)))
1727           || (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) == seg
1728               && fixP->fx_pcrel && TC_RELOC_RTSYM_LOC_FIXUP (fixP))
1729           || (!fixP->fx_pcrel
1730               && S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) == absolute_section)
1731           || (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy) != undefined_section
1732               && !bfd_is_com_section (S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy))
1733               && TC_FIX_ADJUSTABLE (fixP)))
1734         value -= S_GET_VALUE (fixP->fx_addsy);
1735
1736       if (fixP->fx_pcrel)
1737         value += fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where;
1738     }
1739   else
1740     fixP->fx_done = 1;
1741
1742   if ((int) fixP->fx_r_type >= (int) BFD_RELOC_UNUSED)
1743     {
1744       const struct s390_operand *operand;
1745       int opindex;
1746
1747       opindex = (int) fixP->fx_r_type - (int) BFD_RELOC_UNUSED;
1748       operand = &s390_operands[opindex];
1749
1750       if (fixP->fx_done)
1751         {
1752           /* Insert the fully resolved operand value.  */
1753           s390_insert_operand (where, operand, (offsetT) value,
1754                                fixP->fx_file, fixP->fx_line);
1755           return;
1756         }
1757
1758       /* Determine a BFD reloc value based on the operand information.
1759          We are only prepared to turn a few of the operands into
1760          relocs.  */
1761       fixP->fx_offset = value;
1762       if (operand->bits == 12 && operand->shift == 20)
1763         {
1764           fixP->fx_size = 2;
1765           fixP->fx_where += 2;
1766           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_12;
1767         }
1768       else if (operand->bits == 12 && operand->shift == 36)
1769         {
1770           fixP->fx_size = 2;
1771           fixP->fx_where += 4;
1772           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_12;
1773         }
1774       else if (operand->bits == 8 && operand->shift == 8)
1775         {
1776           fixP->fx_size = 1;
1777           fixP->fx_where += 1;
1778           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_8;
1779         }
1780       else if (operand->bits == 16 && operand->shift == 16)
1781         {
1782           fixP->fx_size = 2;
1783           fixP->fx_where += 2;
1784           if (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1785             {
1786               fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_PC16DBL;
1787               fixP->fx_offset += 2;
1788             }
1789           else
1790             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_16;
1791         }
1792       else if (operand->bits == 32 && operand->shift == 16
1793                && (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL))
1794         {
1795           fixP->fx_size = 4;
1796           fixP->fx_where += 2;
1797           fixP->fx_offset += 2;
1798           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_PC32DBL;
1799         }
1800       else
1801         {
1802           char *sfile;
1803           unsigned int sline;
1804
1805           /* Use expr_symbol_where to see if this is an expression
1806              symbol.  */
1807           if (expr_symbol_where (fixP->fx_addsy, &sfile, &sline))
1808             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1809                           _("unresolved expression that must be resolved"));
1810           else
1811             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1812                           _("unsupported relocation type"));
1813           fixP->fx_done = 1;
1814           return;
1815         }
1816     }
1817   else
1818     {
1819       switch (fixP->fx_r_type)
1820         {
1821         case BFD_RELOC_8:
1822           if (fixP->fx_pcrel)
1823             abort ();
1824           if (fixP->fx_done)
1825             md_number_to_chars (where, value, 1);
1826           break;
1827         case BFD_RELOC_390_12:
1828         case BFD_RELOC_390_GOT12:
1829           if (fixP->fx_done)
1830             {
1831               unsigned short mop;
1832
1833               mop = bfd_getb16 ((unsigned char *) where);
1834               mop |= (unsigned short) (value & 0xfff);
1835               bfd_putb16 ((bfd_vma) mop, (unsigned char *) where);
1836             }
1837           break;
1838
1839         case BFD_RELOC_16:
1840         case BFD_RELOC_GPREL16:
1841         case BFD_RELOC_16_GOT_PCREL:
1842         case BFD_RELOC_16_GOTOFF:
1843           if (fixP->fx_pcrel)
1844             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1845                           "cannot emit PC relative %s relocation%s%s",
1846                           bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type),
1847                           fixP->fx_addsy != NULL ? " against " : "",
1848                           (fixP->fx_addsy != NULL
1849                            ? S_GET_NAME (fixP->fx_addsy)
1850                            : ""));
1851           if (fixP->fx_done)
1852             md_number_to_chars (where, value, 2);
1853           break;
1854         case BFD_RELOC_390_GOT16:
1855           if (fixP->fx_done)
1856             md_number_to_chars (where, value, 2);
1857           break;
1858         case BFD_RELOC_390_PC16DBL:
1859         case BFD_RELOC_390_PLT16DBL:
1860           value += 2;
1861           if (fixP->fx_done)
1862             md_number_to_chars (where, (offsetT) value >> 1, 2);
1863           break;
1864
1865         case BFD_RELOC_32:
1866           if (fixP->fx_pcrel)
1867             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
1868           else
1869             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32;
1870           if (fixP->fx_done)
1871             md_number_to_chars (where, value, 4);
1872           break;
1873         case BFD_RELOC_32_PCREL:
1874         case BFD_RELOC_32_BASEREL:
1875           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
1876           if (fixP->fx_done)
1877             md_number_to_chars (where, value, 4);
1878           break;
1879         case BFD_RELOC_32_GOT_PCREL:
1880         case BFD_RELOC_390_PLT32:
1881           if (fixP->fx_done)
1882             md_number_to_chars (where, value, 4);
1883           break;
1884         case BFD_RELOC_390_PC32DBL:
1885         case BFD_RELOC_390_PLT32DBL:
1886         case BFD_RELOC_390_GOTPCDBL:
1887         case BFD_RELOC_390_GOTENT:
1888           value += 2;
1889           if (fixP->fx_done)
1890             md_number_to_chars (where, (offsetT) value >> 1, 4);
1891           break;
1892
1893         case BFD_RELOC_32_GOTOFF:
1894           if (fixP->fx_done)
1895             md_number_to_chars (where, value, sizeof (int));
1896           break;
1897
1898         case BFD_RELOC_390_GOT64:
1899         case BFD_RELOC_390_PLT64:
1900           if (fixP->fx_done)
1901             md_number_to_chars (where, value, 8);
1902           break;
1903
1904         case BFD_RELOC_64:
1905           if (fixP->fx_pcrel)
1906             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64_PCREL;
1907           else
1908             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64;
1909           if (fixP->fx_done)
1910             md_number_to_chars (where, value, 8);
1911           break;
1912
1913         case BFD_RELOC_64_PCREL:
1914           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64_PCREL;
1915           if (fixP->fx_done)
1916             md_number_to_chars (where, value, 8);
1917           break;
1918
1919         case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
1920         case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
1921           fixP->fx_done = 0;
1922           return;
1923
1924         default:
1925           {
1926             const char *reloc_name = bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type);
1927
1928             if (reloc_name != NULL)
1929               fprintf (stderr, "Gas failure, reloc type %s\n", reloc_name);
1930             else
1931               fprintf (stderr, "Gas failure, reloc type #%i\n", fixP->fx_r_type);
1932             fflush (stderr);
1933             abort ();
1934           }
1935         }
1936
1937       fixP->fx_offset = value;
1938     }
1939 }
1940
1941 /* Generate a reloc for a fixup.  */
1942
1943 arelent *
1944 tc_gen_reloc (seg, fixp)
1945      asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED;
1946      fixS *fixp;
1947 {
1948   bfd_reloc_code_real_type code;
1949   arelent *reloc;
1950
1951   code = fixp->fx_r_type;
1952   if (GOT_symbol && fixp->fx_addsy == GOT_symbol)
1953     {
1954       if (   (s390_arch_size == 32 && code == BFD_RELOC_32_PCREL)
1955           || (s390_arch_size == 64 && code == BFD_RELOC_64_PCREL))
1956         code = BFD_RELOC_390_GOTPC;
1957       if (code == BFD_RELOC_390_PC32DBL)
1958         code = BFD_RELOC_390_GOTPCDBL;
1959     }
1960
1961   reloc = (arelent *) xmalloc (sizeof (arelent));
1962   reloc->sym_ptr_ptr = (asymbol **) xmalloc (sizeof (asymbol *));
1963   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
1964   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
1965   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
1966   if (reloc->howto == NULL)
1967     {
1968       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
1969                     _("cannot represent relocation type %s"),
1970                     bfd_get_reloc_code_name (code));
1971       /* Set howto to a garbage value so that we can keep going.  */
1972       reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, BFD_RELOC_32);
1973       assert (reloc->howto != NULL);
1974     }
1975   reloc->addend = fixp->fx_offset;
1976
1977   return reloc;
1978 }