2013-07-24 Andreas Krebbel <Andreas.Krebbel@de.ibm.com>
[external/binutils.git] / gas / config / tc-s390.c
1 /* tc-s390.c -- Assemble for the S390
2    Copyright 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008,
3    2009, 2010  Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com).
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 "safe-ctype.h"
25 #include "subsegs.h"
26 #include "struc-symbol.h"
27 #include "dwarf2dbg.h"
28 #include "dw2gencfi.h"
29
30 #include "opcode/s390.h"
31 #include "elf/s390.h"
32
33 /* The default architecture.  */
34 #ifndef DEFAULT_ARCH
35 #define DEFAULT_ARCH "s390"
36 #endif
37 static char *default_arch = DEFAULT_ARCH;
38 /* Either 32 or 64, selects file format.  */
39 static int s390_arch_size = 0;
40
41 /* If no -march option was given default to the highest available CPU.
42    Since with S/390 a newer CPU always supports everything from its
43    predecessors this will accept every valid asm input.  */
44 static unsigned int current_cpu = S390_OPCODE_MAXCPU - 1;
45 static unsigned int current_mode_mask = 0;
46
47 /* Set to TRUE if the highgprs flag in the ELF header needs to be set
48    for the output file.  */
49 static bfd_boolean set_highgprs_p = FALSE;
50
51 /* Whether to use user friendly register names. Default is TRUE.  */
52 #ifndef TARGET_REG_NAMES_P
53 #define TARGET_REG_NAMES_P TRUE
54 #endif
55
56 static bfd_boolean reg_names_p = TARGET_REG_NAMES_P;
57
58 /* Set to TRUE if we want to warn about zero base/index registers.  */
59 static bfd_boolean warn_areg_zero = FALSE;
60
61 /* Generic assembler global variables which must be defined by all
62    targets.  */
63
64 const char comment_chars[] = "#";
65
66 /* Characters which start a comment at the beginning of a line.  */
67 const char line_comment_chars[] = "#";
68
69 /* Characters which may be used to separate multiple commands on a
70    single line.  */
71 const char line_separator_chars[] = ";";
72
73 /* Characters which are used to indicate an exponent in a floating
74    point number.  */
75 const char EXP_CHARS[] = "eE";
76
77 /* Characters which mean that a number is a floating point constant,
78    as in 0d1.0.  */
79 const char FLT_CHARS[] = "dD";
80
81 /* The dwarf2 data alignment, adjusted for 32 or 64 bit.  */
82 int s390_cie_data_alignment;
83
84 /* The target specific pseudo-ops which we support.  */
85
86 /* Define the prototypes for the pseudo-ops */
87 static void s390_byte (int);
88 static void s390_elf_cons (int);
89 static void s390_bss (int);
90 static void s390_insn (int);
91 static void s390_literals (int);
92 static void s390_machine (int);
93 static void s390_machinemode (int);
94
95 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
96 {
97   { "align",        s_align_bytes,      0 },
98   /* Pseudo-ops which must be defined.  */
99   { "bss",          s390_bss,           0 },
100   { "insn",         s390_insn,          0 },
101   /* Pseudo-ops which must be overridden.  */
102   { "byte",         s390_byte,          0 },
103   { "short",        s390_elf_cons,      2 },
104   { "long",         s390_elf_cons,      4 },
105   { "quad",         s390_elf_cons,      8 },
106   { "ltorg",        s390_literals,      0 },
107   { "string",       stringer,           8 + 1 },
108   { "machine",      s390_machine,       0 },
109   { "machinemode",  s390_machinemode,   0 },
110   { NULL,           NULL,               0 }
111 };
112
113
114 /* Structure to hold information about predefined registers.  */
115 struct pd_reg
116   {
117     char *name;
118     int value;
119   };
120
121 /* List of registers that are pre-defined:
122
123    Each access register has a predefined name of the form:
124      a<reg_num> which has the value <reg_num>.
125
126    Each control register has a predefined name of the form:
127      c<reg_num> which has the value <reg_num>.
128
129    Each general register has a predefined name of the form:
130      r<reg_num> which has the value <reg_num>.
131
132    Each floating point register a has predefined name of the form:
133      f<reg_num> which has the value <reg_num>.
134
135    There are individual registers as well:
136      sp     has the value 15
137      lit    has the value 12
138
139    The table is sorted. Suitable for searching by a binary search.  */
140
141 static const struct pd_reg pre_defined_registers[] =
142 {
143   { "a0", 0 },     /* Access registers */
144   { "a1", 1 },
145   { "a10", 10 },
146   { "a11", 11 },
147   { "a12", 12 },
148   { "a13", 13 },
149   { "a14", 14 },
150   { "a15", 15 },
151   { "a2", 2 },
152   { "a3", 3 },
153   { "a4", 4 },
154   { "a5", 5 },
155   { "a6", 6 },
156   { "a7", 7 },
157   { "a8", 8 },
158   { "a9", 9 },
159
160   { "c0", 0 },     /* Control registers */
161   { "c1", 1 },
162   { "c10", 10 },
163   { "c11", 11 },
164   { "c12", 12 },
165   { "c13", 13 },
166   { "c14", 14 },
167   { "c15", 15 },
168   { "c2", 2 },
169   { "c3", 3 },
170   { "c4", 4 },
171   { "c5", 5 },
172   { "c6", 6 },
173   { "c7", 7 },
174   { "c8", 8 },
175   { "c9", 9 },
176
177   { "f0", 0 },     /* Floating point registers */
178   { "f1", 1 },
179   { "f10", 10 },
180   { "f11", 11 },
181   { "f12", 12 },
182   { "f13", 13 },
183   { "f14", 14 },
184   { "f15", 15 },
185   { "f2", 2 },
186   { "f3", 3 },
187   { "f4", 4 },
188   { "f5", 5 },
189   { "f6", 6 },
190   { "f7", 7 },
191   { "f8", 8 },
192   { "f9", 9 },
193
194   { "lit", 13 },   /* Pointer to literal pool */
195
196   { "r0", 0 },     /* General purpose registers */
197   { "r1", 1 },
198   { "r10", 10 },
199   { "r11", 11 },
200   { "r12", 12 },
201   { "r13", 13 },
202   { "r14", 14 },
203   { "r15", 15 },
204   { "r2", 2 },
205   { "r3", 3 },
206   { "r4", 4 },
207   { "r5", 5 },
208   { "r6", 6 },
209   { "r7", 7 },
210   { "r8", 8 },
211   { "r9", 9 },
212
213   { "sp", 15 },   /* Stack pointer */
214
215 };
216
217 #define REG_NAME_CNT (sizeof (pre_defined_registers) / sizeof (struct pd_reg))
218
219 /* Given NAME, find the register number associated with that name, return
220    the integer value associated with the given name or -1 on failure.  */
221
222 static int
223 reg_name_search (const struct pd_reg *regs, int regcount, const char *name)
224 {
225   int middle, low, high;
226   int cmp;
227
228   low = 0;
229   high = regcount - 1;
230
231   do
232     {
233       middle = (low + high) / 2;
234       cmp = strcasecmp (name, regs[middle].name);
235       if (cmp < 0)
236         high = middle - 1;
237       else if (cmp > 0)
238         low = middle + 1;
239       else
240         return regs[middle].value;
241     }
242   while (low <= high);
243
244   return -1;
245 }
246
247
248 /*
249  * Summary of register_name().
250  *
251  * in:  Input_line_pointer points to 1st char of operand.
252  *
253  * out: A expressionS.
254  *      The operand may have been a register: in this case, X_op == O_register,
255  *      X_add_number is set to the register number, and truth is returned.
256  *      Input_line_pointer->(next non-blank) char after operand, or is in its
257  *      original state.
258  */
259
260 static bfd_boolean
261 register_name (expressionS *expressionP)
262 {
263   int reg_number;
264   char *name;
265   char *start;
266   char c;
267
268   /* Find the spelling of the operand.  */
269   start = name = input_line_pointer;
270   if (name[0] == '%' && ISALPHA (name[1]))
271     name = ++input_line_pointer;
272   else
273     return FALSE;
274
275   c = get_symbol_end ();
276   reg_number = reg_name_search (pre_defined_registers, REG_NAME_CNT, name);
277
278   /* Put back the delimiting char.  */
279   *input_line_pointer = c;
280
281   /* Look to see if it's in the register table.  */
282   if (reg_number >= 0)
283     {
284       expressionP->X_op = O_register;
285       expressionP->X_add_number = reg_number;
286
287       /* Make the rest nice.  */
288       expressionP->X_add_symbol = NULL;
289       expressionP->X_op_symbol = NULL;
290       return TRUE;
291     }
292
293   /* Reset the line as if we had not done anything.  */
294   input_line_pointer = start;
295   return FALSE;
296 }
297
298 /* Local variables.  */
299
300 /* Opformat hash table.  */
301 static struct hash_control *s390_opformat_hash;
302
303 /* Opcode hash table.  */
304 static struct hash_control *s390_opcode_hash = NULL;
305
306 /* Flags to set in the elf header */
307 static flagword s390_flags = 0;
308
309 symbolS *GOT_symbol;            /* Pre-defined "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_" */
310
311 #ifndef WORKING_DOT_WORD
312 int md_short_jump_size = 4;
313 int md_long_jump_size = 4;
314 #endif
315
316 const char *md_shortopts = "A:m:kVQ:";
317 struct option md_longopts[] = {
318   {NULL, no_argument, NULL, 0}
319 };
320 size_t md_longopts_size = sizeof (md_longopts);
321
322 /* Initialize the default opcode arch and word size from the default
323    architecture name if not specified by an option.  */
324 static void
325 init_default_arch (void)
326 {
327   if (strcmp (default_arch, "s390") == 0)
328     {
329       if (s390_arch_size == 0)
330         s390_arch_size = 32;
331     }
332   else if (strcmp (default_arch, "s390x") == 0)
333     {
334       if (s390_arch_size == 0)
335         s390_arch_size = 64;
336     }
337   else
338     as_fatal (_("Invalid default architecture, broken assembler."));
339
340   if (current_mode_mask == 0)
341     {
342       /* Default to z/Architecture mode if the CPU supports it.  */
343       if (current_cpu < S390_OPCODE_Z900)
344         current_mode_mask = 1 << S390_OPCODE_ESA;
345       else
346         current_mode_mask = 1 << S390_OPCODE_ZARCH;
347     }
348 }
349
350 /* Called by TARGET_FORMAT.  */
351 const char *
352 s390_target_format (void)
353 {
354   /* We don't get a chance to initialize anything before we're called,
355      so handle that now.  */
356   init_default_arch ();
357
358   return s390_arch_size == 64 ? "elf64-s390" : "elf32-s390";
359 }
360
361 /* Map a CPU string as given with -march= or .machine to the
362    respective enum s390_opcode_cpu_val value.  0xffffffff is returned
363    in case of an error.  */
364
365 static unsigned int
366 s390_parse_cpu (char *arg)
367 {
368   if (strcmp (arg, "g5") == 0)
369     return S390_OPCODE_G5;
370   else if (strcmp (arg, "g6") == 0)
371     return S390_OPCODE_G6;
372   else if (strcmp (arg, "z900") == 0)
373     return S390_OPCODE_Z900;
374   else if (strcmp (arg, "z990") == 0)
375     return S390_OPCODE_Z990;
376   else if (strcmp (arg, "z9-109") == 0)
377     return S390_OPCODE_Z9_109;
378   else if (strcmp (arg, "z9-ec") == 0)
379     return S390_OPCODE_Z9_EC;
380   else if (strcmp (arg, "z10") == 0)
381     return S390_OPCODE_Z10;
382   else if (strcmp (arg, "z196") == 0)
383     return S390_OPCODE_Z196;
384   else if (strcmp (arg, "zEC12") == 0)
385     return S390_OPCODE_ZEC12;
386   else if (strcmp (arg, "all") == 0)
387     return S390_OPCODE_MAXCPU - 1;
388   else
389     return -1;
390 }
391
392 int
393 md_parse_option (int c, char *arg)
394 {
395   switch (c)
396     {
397       /* -k: Ignore for FreeBSD compatibility.  */
398     case 'k':
399       break;
400     case 'm':
401       if (arg != NULL && strcmp (arg, "regnames") == 0)
402         reg_names_p = TRUE;
403
404       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "no-regnames") == 0)
405         reg_names_p = FALSE;
406
407       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "warn-areg-zero") == 0)
408         warn_areg_zero = TRUE;
409
410       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "31") == 0)
411         s390_arch_size = 32;
412
413       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "64") == 0)
414         s390_arch_size = 64;
415
416       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "esa") == 0)
417         current_mode_mask = 1 << S390_OPCODE_ESA;
418
419       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "zarch") == 0)
420         {
421           if (s390_arch_size == 32)
422             set_highgprs_p = TRUE;
423           current_mode_mask = 1 << S390_OPCODE_ZARCH;
424         }
425
426       else if (arg != NULL && strncmp (arg, "arch=", 5) == 0)
427         {
428           current_cpu = s390_parse_cpu (arg + 5);
429
430           if (current_cpu == (unsigned int)-1)
431             {
432               as_bad (_("invalid switch -m%s"), arg);
433               return 0;
434             }
435         }
436
437       else
438         {
439           as_bad (_("invalid switch -m%s"), arg);
440           return 0;
441         }
442       break;
443
444     case 'A':
445       /* Option -A is deprecated. Still available for compatibility.  */
446       if (arg != NULL && strcmp (arg, "esa") == 0)
447         current_cpu = S390_OPCODE_G5;
448       else if (arg != NULL && strcmp (arg, "esame") == 0)
449         current_cpu = S390_OPCODE_Z900;
450       else
451         as_bad (_("invalid architecture -A%s"), arg);
452       break;
453
454       /* -V: SVR4 argument to print version ID.  */
455     case 'V':
456       print_version_id ();
457       break;
458
459       /* -Qy, -Qn: SVR4 arguments controlling whether a .comment section
460          should be emitted or not.  FIXME: Not implemented.  */
461     case 'Q':
462       break;
463
464     default:
465       return 0;
466     }
467
468   return 1;
469 }
470
471 void
472 md_show_usage (FILE *stream)
473 {
474   fprintf (stream, _("\
475         S390 options:\n\
476         -mregnames        Allow symbolic names for registers\n\
477         -mwarn-areg-zero  Warn about zero base/index registers\n\
478         -mno-regnames     Do not allow symbolic names for registers\n\
479         -m31              Set file format to 31 bit format\n\
480         -m64              Set file format to 64 bit format\n"));
481   fprintf (stream, _("\
482         -V                print assembler version number\n\
483         -Qy, -Qn          ignored\n"));
484 }
485
486 /* Generate the hash table mapping mnemonics to struct s390_opcode.
487    This table is built at startup and whenever the CPU level is
488    changed using .machine.  */
489
490 static void
491 s390_setup_opcodes (void)
492 {
493   register const struct s390_opcode *op;
494   const struct s390_opcode *op_end;
495   bfd_boolean dup_insn = FALSE;
496   const char *retval;
497
498   if (s390_opcode_hash != NULL)
499     hash_die (s390_opcode_hash);
500
501   /* Insert the opcodes into a hash table.  */
502   s390_opcode_hash = hash_new ();
503
504   op_end = s390_opcodes + s390_num_opcodes;
505   for (op = s390_opcodes; op < op_end; op++)
506     {
507       while (op < op_end - 1 && strcmp(op->name, op[1].name) == 0)
508         {
509           if (op->min_cpu <= current_cpu && (op->modes & current_mode_mask))
510             break;
511           op++;
512         }
513
514       if (op->min_cpu <= current_cpu && (op->modes & current_mode_mask))
515         {
516           retval = hash_insert (s390_opcode_hash, op->name, (void *) op);
517           if (retval != (const char *) NULL)
518             {
519               as_bad (_("Internal assembler error for instruction %s"),
520                       op->name);
521               dup_insn = TRUE;
522             }
523         }
524
525       while (op < op_end - 1 && strcmp (op->name, op[1].name) == 0)
526         op++;
527       }
528
529   if (dup_insn)
530     abort ();
531 }
532
533 /* This function is called when the assembler starts up.  It is called
534    after the options have been parsed and the output file has been
535    opened.  */
536
537 void
538 md_begin (void)
539 {
540   register const struct s390_opcode *op;
541   const struct s390_opcode *op_end;
542   const char *retval;
543
544   /* Give a warning if the combination -m64-bit and -Aesa is used.  */
545   if (s390_arch_size == 64 && current_cpu < S390_OPCODE_Z900)
546     as_warn (_("The 64 bit file format is used without esame instructions."));
547
548   s390_cie_data_alignment = -s390_arch_size / 8;
549
550   /* Set the ELF flags if desired.  */
551   if (s390_flags)
552     bfd_set_private_flags (stdoutput, s390_flags);
553
554   /* Insert the opcode formats into a hash table.  */
555   s390_opformat_hash = hash_new ();
556
557   op_end = s390_opformats + s390_num_opformats;
558   for (op = s390_opformats; op < op_end; op++)
559     {
560       retval = hash_insert (s390_opformat_hash, op->name, (void *) op);
561       if (retval != (const char *) NULL)
562         as_bad (_("Internal assembler error for instruction format %s"),
563                 op->name);
564     }
565
566   s390_setup_opcodes ();
567
568   record_alignment (text_section, 2);
569   record_alignment (data_section, 2);
570   record_alignment (bss_section, 2);
571 }
572
573 /* Called after all assembly has been done.  */
574 void
575 s390_md_end (void)
576 {
577   if (s390_arch_size == 64)
578     bfd_set_arch_mach (stdoutput, bfd_arch_s390, bfd_mach_s390_64);
579   else
580     bfd_set_arch_mach (stdoutput, bfd_arch_s390, bfd_mach_s390_31);
581 }
582
583 /* Insert an operand value into an instruction.  */
584
585 static void
586 s390_insert_operand (unsigned char *insn,
587                      const struct s390_operand *operand,
588                      offsetT val,
589                      char *file,
590                      unsigned int line)
591 {
592   addressT uval;
593   int offset;
594
595   if (operand->flags & (S390_OPERAND_SIGNED|S390_OPERAND_PCREL))
596     {
597       offsetT min, max;
598
599       max = ((offsetT) 1 << (operand->bits - 1)) - 1;
600       min = - ((offsetT) 1 << (operand->bits - 1));
601       /* Halve PCREL operands.  */
602       if (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
603         val >>= 1;
604       /* Check for underflow / overflow.  */
605       if (val < min || val > max)
606         {
607           const char *err =
608             _("operand out of range (%s not between %ld and %ld)");
609           char buf[100];
610
611           if (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
612             {
613               val <<= 1;
614               min <<= 1;
615               max <<= 1;
616             }
617           sprint_value (buf, val);
618           if (file == (char *) NULL)
619             as_bad (err, buf, (int) min, (int) max);
620           else
621             as_bad_where (file, line, err, buf, (int) min, (int) max);
622           return;
623         }
624       /* val is ok, now restrict it to operand->bits bits.  */
625       uval = (addressT) val & ((((addressT) 1 << (operand->bits-1)) << 1) - 1);
626       /* val is restrict, now check for special case.  */
627       if (operand->bits == 20 && operand->shift == 20)
628         uval = (uval >> 12) | ((uval & 0xfff) << 8);
629     }
630   else
631     {
632       addressT min, max;
633
634       max = (((addressT) 1 << (operand->bits - 1)) << 1) - 1;
635       min = (offsetT) 0;
636       uval = (addressT) val;
637       /* Length x in an instructions has real length x+1.  */
638       if (operand->flags & S390_OPERAND_LENGTH)
639         uval--;
640       /* Check for underflow / overflow.  */
641       if (uval < min || uval > max)
642         {
643           if (operand->flags & S390_OPERAND_LENGTH)
644             {
645               uval++;
646               min++;
647               max++;
648             }
649
650           as_bad_value_out_of_range (_("operand"), uval, (offsetT) min, (offsetT) max, file, line);
651
652           return;
653         }
654     }
655
656   /* Insert fragments of the operand byte for byte.  */
657   offset = operand->shift + operand->bits;
658   uval <<= (-offset) & 7;
659   insn += (offset - 1) / 8;
660   while (uval != 0)
661     {
662       *insn-- |= uval;
663       uval >>= 8;
664     }
665 }
666
667 struct map_tls
668   {
669     char *string;
670     int length;
671     bfd_reloc_code_real_type reloc;
672   };
673
674 /* Parse tls marker and return the desired relocation.  */
675 static bfd_reloc_code_real_type
676 s390_tls_suffix (char **str_p, expressionS *exp_p)
677 {
678   static struct map_tls mapping[] =
679   {
680     { "tls_load", 8, BFD_RELOC_390_TLS_LOAD },
681     { "tls_gdcall", 10, BFD_RELOC_390_TLS_GDCALL  },
682     { "tls_ldcall", 10, BFD_RELOC_390_TLS_LDCALL  },
683     { NULL,  0, BFD_RELOC_UNUSED }
684   };
685   struct map_tls *ptr;
686   char *orig_line;
687   char *str;
688   char *ident;
689   int len;
690
691   str = *str_p;
692   if (*str++ != ':')
693     return BFD_RELOC_UNUSED;
694
695   ident = str;
696   while (ISIDNUM (*str))
697     str++;
698   len = str - ident;
699   if (*str++ != ':')
700     return BFD_RELOC_UNUSED;
701
702   orig_line = input_line_pointer;
703   input_line_pointer = str;
704   expression (exp_p);
705   str = input_line_pointer;
706   if (&input_line_pointer != str_p)
707     input_line_pointer = orig_line;
708
709   if (exp_p->X_op != O_symbol)
710     return BFD_RELOC_UNUSED;
711
712   for (ptr = &mapping[0]; ptr->length > 0; ptr++)
713     if (len == ptr->length
714         && strncasecmp (ident, ptr->string, ptr->length) == 0)
715       {
716         /* Found a matching tls suffix.  */
717         *str_p = str;
718         return ptr->reloc;
719       }
720   return BFD_RELOC_UNUSED;
721 }
722
723 /* Structure used to hold suffixes.  */
724 typedef enum
725   {
726     ELF_SUFFIX_NONE = 0,
727     ELF_SUFFIX_GOT,
728     ELF_SUFFIX_PLT,
729     ELF_SUFFIX_GOTENT,
730     ELF_SUFFIX_GOTOFF,
731     ELF_SUFFIX_GOTPLT,
732     ELF_SUFFIX_PLTOFF,
733     ELF_SUFFIX_TLS_GD,
734     ELF_SUFFIX_TLS_GOTIE,
735     ELF_SUFFIX_TLS_IE,
736     ELF_SUFFIX_TLS_LDM,
737     ELF_SUFFIX_TLS_LDO,
738     ELF_SUFFIX_TLS_LE
739   }
740 elf_suffix_type;
741
742 struct map_bfd
743   {
744     char *string;
745     int length;
746     elf_suffix_type suffix;
747   };
748
749
750 /* Parse @got/@plt/@gotoff. and return the desired relocation.  */
751 static elf_suffix_type
752 s390_elf_suffix (char **str_p, expressionS *exp_p)
753 {
754   static struct map_bfd mapping[] =
755   {
756     { "got", 3, ELF_SUFFIX_GOT  },
757     { "got12", 5, ELF_SUFFIX_GOT  },
758     { "plt", 3, ELF_SUFFIX_PLT  },
759     { "gotent", 6, ELF_SUFFIX_GOTENT },
760     { "gotoff", 6, ELF_SUFFIX_GOTOFF },
761     { "gotplt", 6, ELF_SUFFIX_GOTPLT },
762     { "pltoff", 6, ELF_SUFFIX_PLTOFF },
763     { "tlsgd", 5, ELF_SUFFIX_TLS_GD },
764     { "gotntpoff", 9, ELF_SUFFIX_TLS_GOTIE },
765     { "indntpoff", 9, ELF_SUFFIX_TLS_IE },
766     { "tlsldm", 6, ELF_SUFFIX_TLS_LDM },
767     { "dtpoff", 6, ELF_SUFFIX_TLS_LDO },
768     { "ntpoff", 6, ELF_SUFFIX_TLS_LE },
769     { NULL,  0, ELF_SUFFIX_NONE }
770   };
771
772   struct map_bfd *ptr;
773   char *str = *str_p;
774   char *ident;
775   int len;
776
777   if (*str++ != '@')
778     return ELF_SUFFIX_NONE;
779
780   ident = str;
781   while (ISALNUM (*str))
782     str++;
783   len = str - ident;
784
785   for (ptr = &mapping[0]; ptr->length > 0; ptr++)
786     if (len == ptr->length
787         && strncasecmp (ident, ptr->string, ptr->length) == 0)
788       {
789         if (exp_p->X_add_number != 0)
790           as_warn (_("identifier+constant@%s means identifier@%s+constant"),
791                    ptr->string, ptr->string);
792         /* Now check for identifier@suffix+constant.  */
793         if (*str == '-' || *str == '+')
794           {
795             char *orig_line = input_line_pointer;
796             expressionS new_exp;
797
798             input_line_pointer = str;
799             expression (&new_exp);
800
801             switch (new_exp.X_op)
802               {
803               case O_constant: /* X_add_number (a constant expression).  */
804                 exp_p->X_add_number += new_exp.X_add_number;
805                 str = input_line_pointer;
806                 break;
807               case O_symbol:   /* X_add_symbol + X_add_number.  */
808                 /* this case is used for e.g. xyz@PLT+.Label.  */
809                 exp_p->X_add_number += new_exp.X_add_number;
810                 exp_p->X_op_symbol = new_exp.X_add_symbol;
811                 exp_p->X_op = O_add;
812                 str = input_line_pointer;
813                 break;
814               case O_uminus:   /* (- X_add_symbol) + X_add_number.  */
815                 /* this case is used for e.g. xyz@PLT-.Label.  */
816                 exp_p->X_add_number += new_exp.X_add_number;
817                 exp_p->X_op_symbol = new_exp.X_add_symbol;
818                 exp_p->X_op = O_subtract;
819                 str = input_line_pointer;
820                 break;
821               default:
822                 break;
823               }
824
825             /* If s390_elf_suffix has not been called with
826                &input_line_pointer as first parameter, we have
827                clobbered the input_line_pointer. We have to
828                undo that.  */
829             if (&input_line_pointer != str_p)
830               input_line_pointer = orig_line;
831           }
832         *str_p = str;
833         return ptr->suffix;
834       }
835
836   return BFD_RELOC_UNUSED;
837 }
838
839 /* Structure used to hold a literal pool entry.  */
840 struct s390_lpe
841   {
842     struct s390_lpe *next;
843     expressionS ex;
844     FLONUM_TYPE floatnum;     /* used if X_op == O_big && X_add_number <= 0 */
845     LITTLENUM_TYPE bignum[4]; /* used if X_op == O_big && X_add_number > 0  */
846     int nbytes;
847     bfd_reloc_code_real_type reloc;
848     symbolS *sym;
849   };
850
851 static struct s390_lpe *lpe_free_list = NULL;
852 static struct s390_lpe *lpe_list = NULL;
853 static struct s390_lpe *lpe_list_tail = NULL;
854 static symbolS *lp_sym = NULL;
855 static int lp_count = 0;
856 static int lpe_count = 0;
857
858 static int
859 s390_exp_compare (expressionS *exp1, expressionS *exp2)
860 {
861   if (exp1->X_op != exp2->X_op)
862     return 0;
863
864   switch (exp1->X_op)
865     {
866     case O_constant:   /* X_add_number must be equal.  */
867     case O_register:
868       return exp1->X_add_number == exp2->X_add_number;
869
870     case O_big:
871       as_bad (_("Can't handle O_big in s390_exp_compare"));
872
873     case O_symbol:     /* X_add_symbol & X_add_number must be equal.  */
874     case O_symbol_rva:
875     case O_uminus:
876     case O_bit_not:
877     case O_logical_not:
878       return (exp1->X_add_symbol == exp2->X_add_symbol)
879         &&   (exp1->X_add_number == exp2->X_add_number);
880
881     case O_multiply:   /* X_add_symbol,X_op_symbol&X_add_number must be equal.  */
882     case O_divide:
883     case O_modulus:
884     case O_left_shift:
885     case O_right_shift:
886     case O_bit_inclusive_or:
887     case O_bit_or_not:
888     case O_bit_exclusive_or:
889     case O_bit_and:
890     case O_add:
891     case O_subtract:
892     case O_eq:
893     case O_ne:
894     case O_lt:
895     case O_le:
896     case O_ge:
897     case O_gt:
898     case O_logical_and:
899     case O_logical_or:
900       return (exp1->X_add_symbol == exp2->X_add_symbol)
901         &&   (exp1->X_op_symbol  == exp2->X_op_symbol)
902         &&   (exp1->X_add_number == exp2->X_add_number);
903     default:
904       return 0;
905     }
906 }
907
908 /* Test for @lit and if its present make an entry in the literal pool and
909    modify the current expression to be an offset into the literal pool.  */
910 static elf_suffix_type
911 s390_lit_suffix (char **str_p, expressionS *exp_p, elf_suffix_type suffix)
912 {
913   bfd_reloc_code_real_type reloc;
914   char tmp_name[64];
915   char *str = *str_p;
916   char *ident;
917   struct s390_lpe *lpe;
918   int nbytes, len;
919
920   if (*str++ != ':')
921     return suffix;       /* No modification.  */
922
923   /* We look for a suffix of the form "@lit1", "@lit2", "@lit4" or "@lit8".  */
924   ident = str;
925   while (ISALNUM (*str))
926     str++;
927   len = str - ident;
928   if (len != 4 || strncasecmp (ident, "lit", 3) != 0
929       || (ident[3]!='1' && ident[3]!='2' && ident[3]!='4' && ident[3]!='8'))
930     return suffix;      /* no modification */
931   nbytes = ident[3] - '0';
932
933   reloc = BFD_RELOC_UNUSED;
934   if (suffix == ELF_SUFFIX_GOT)
935     {
936       if (nbytes == 2)
937         reloc = BFD_RELOC_390_GOT16;
938       else if (nbytes == 4)
939         reloc = BFD_RELOC_32_GOT_PCREL;
940       else if (nbytes == 8)
941         reloc = BFD_RELOC_390_GOT64;
942     }
943   else if (suffix == ELF_SUFFIX_PLT)
944     {
945       if (nbytes == 4)
946         reloc = BFD_RELOC_390_PLT32;
947       else if (nbytes == 8)
948         reloc = BFD_RELOC_390_PLT64;
949     }
950
951   if (suffix != ELF_SUFFIX_NONE && reloc == BFD_RELOC_UNUSED)
952     as_bad (_("Invalid suffix for literal pool entry"));
953
954   /* Search the pool if the new entry is a duplicate.  */
955   if (exp_p->X_op == O_big)
956     {
957       /* Special processing for big numbers.  */
958       for (lpe = lpe_list; lpe != NULL; lpe = lpe->next)
959         {
960           if (lpe->ex.X_op == O_big)
961             {
962               if (exp_p->X_add_number <= 0 && lpe->ex.X_add_number <= 0)
963                 {
964                   if (memcmp (&generic_floating_point_number, &lpe->floatnum,
965                               sizeof (FLONUM_TYPE)) == 0)
966                     break;
967                 }
968               else if (exp_p->X_add_number == lpe->ex.X_add_number)
969                 {
970                   if (memcmp (generic_bignum, lpe->bignum,
971                               sizeof (LITTLENUM_TYPE)*exp_p->X_add_number) == 0)
972                     break;
973                 }
974             }
975         }
976     }
977   else
978     {
979       /* Processing for 'normal' data types.  */
980       for (lpe = lpe_list; lpe != NULL; lpe = lpe->next)
981         if (lpe->nbytes == nbytes && lpe->reloc == reloc
982             && s390_exp_compare (exp_p, &lpe->ex) != 0)
983           break;
984     }
985
986   if (lpe == NULL)
987     {
988       /* A new literal.  */
989       if (lpe_free_list != NULL)
990         {
991           lpe = lpe_free_list;
992           lpe_free_list = lpe_free_list->next;
993         }
994       else
995         {
996           lpe = (struct s390_lpe *) xmalloc (sizeof (struct s390_lpe));
997         }
998
999       lpe->ex = *exp_p;
1000
1001       if (exp_p->X_op == O_big)
1002         {
1003           if (exp_p->X_add_number <= 0)
1004             lpe->floatnum = generic_floating_point_number;
1005           else if (exp_p->X_add_number <= 4)
1006             memcpy (lpe->bignum, generic_bignum,
1007                     exp_p->X_add_number * sizeof (LITTLENUM_TYPE));
1008           else
1009             as_bad (_("Big number is too big"));
1010         }
1011
1012       lpe->nbytes = nbytes;
1013       lpe->reloc = reloc;
1014       /* Literal pool name defined ?  */
1015       if (lp_sym == NULL)
1016         {
1017           sprintf (tmp_name, ".L\001%i", lp_count);
1018           lp_sym = symbol_make (tmp_name);
1019         }
1020
1021       /* Make name for literal pool entry.  */
1022       sprintf (tmp_name, ".L\001%i\002%i", lp_count, lpe_count);
1023       lpe_count++;
1024       lpe->sym = symbol_make (tmp_name);
1025
1026       /* Add to literal pool list.  */
1027       lpe->next = NULL;
1028       if (lpe_list_tail != NULL)
1029         {
1030           lpe_list_tail->next = lpe;
1031           lpe_list_tail = lpe;
1032         }
1033       else
1034         lpe_list = lpe_list_tail = lpe;
1035     }
1036
1037   /* Now change exp_p to the offset into the literal pool.
1038      Thats the expression: .L^Ax^By-.L^Ax   */
1039   exp_p->X_add_symbol = lpe->sym;
1040   exp_p->X_op_symbol = lp_sym;
1041   exp_p->X_op = O_subtract;
1042   exp_p->X_add_number = 0;
1043
1044   *str_p = str;
1045
1046   /* We change the suffix type to ELF_SUFFIX_NONE, because
1047      the difference of two local labels is just a number.  */
1048   return ELF_SUFFIX_NONE;
1049 }
1050
1051 /* Like normal .long/.short/.word, except support @got, etc.
1052    clobbers input_line_pointer, checks end-of-line.  */
1053 static void
1054 s390_elf_cons (int nbytes /* 1=.byte, 2=.word, 4=.long */)
1055 {
1056   expressionS exp;
1057   elf_suffix_type suffix;
1058
1059   if (is_it_end_of_statement ())
1060     {
1061       demand_empty_rest_of_line ();
1062       return;
1063     }
1064
1065   do
1066     {
1067       expression (&exp);
1068
1069       if (exp.X_op == O_symbol
1070           && *input_line_pointer == '@'
1071           && (suffix = s390_elf_suffix (&input_line_pointer, &exp)) != ELF_SUFFIX_NONE)
1072         {
1073           bfd_reloc_code_real_type reloc;
1074           reloc_howto_type *reloc_howto;
1075           int size;
1076           char *where;
1077
1078           if (nbytes == 2)
1079             {
1080               static bfd_reloc_code_real_type tab2[] =
1081                 {
1082                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_NONE  */
1083                   BFD_RELOC_390_GOT16,          /* ELF_SUFFIX_GOT  */
1084                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_PLT  */
1085                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_GOTENT  */
1086                   BFD_RELOC_16_GOTOFF,          /* ELF_SUFFIX_GOTOFF  */
1087                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_GOTPLT  */
1088                   BFD_RELOC_390_PLTOFF16,       /* ELF_SUFFIX_PLTOFF  */
1089                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_TLS_GD  */
1090                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_TLS_GOTIE  */
1091                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_TLS_IE  */
1092                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_TLS_LDM  */
1093                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_TLS_LDO  */
1094                   BFD_RELOC_UNUSED              /* ELF_SUFFIX_TLS_LE  */
1095                 };
1096               reloc = tab2[suffix];
1097             }
1098           else if (nbytes == 4)
1099             {
1100               static bfd_reloc_code_real_type tab4[] =
1101                 {
1102                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_NONE  */
1103                   BFD_RELOC_32_GOT_PCREL,       /* ELF_SUFFIX_GOT  */
1104                   BFD_RELOC_390_PLT32,          /* ELF_SUFFIX_PLT  */
1105                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_GOTENT  */
1106                   BFD_RELOC_32_GOTOFF,          /* ELF_SUFFIX_GOTOFF  */
1107                   BFD_RELOC_390_GOTPLT32,       /* ELF_SUFFIX_GOTPLT  */
1108                   BFD_RELOC_390_PLTOFF32,       /* ELF_SUFFIX_PLTOFF  */
1109                   BFD_RELOC_390_TLS_GD32,       /* ELF_SUFFIX_TLS_GD  */
1110                   BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE32,    /* ELF_SUFFIX_TLS_GOTIE  */
1111                   BFD_RELOC_390_TLS_IE32,       /* ELF_SUFFIX_TLS_IE  */
1112                   BFD_RELOC_390_TLS_LDM32,      /* ELF_SUFFIX_TLS_LDM  */
1113                   BFD_RELOC_390_TLS_LDO32,      /* ELF_SUFFIX_TLS_LDO  */
1114                   BFD_RELOC_390_TLS_LE32        /* ELF_SUFFIX_TLS_LE  */
1115                 };
1116               reloc = tab4[suffix];
1117             }
1118           else if (nbytes == 8)
1119             {
1120               static bfd_reloc_code_real_type tab8[] =
1121                 {
1122                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_NONE  */
1123                   BFD_RELOC_390_GOT64,          /* ELF_SUFFIX_GOT  */
1124                   BFD_RELOC_390_PLT64,          /* ELF_SUFFIX_PLT  */
1125                   BFD_RELOC_UNUSED,             /* ELF_SUFFIX_GOTENT  */
1126                   BFD_RELOC_390_GOTOFF64,       /* ELF_SUFFIX_GOTOFF  */
1127                   BFD_RELOC_390_GOTPLT64,       /* ELF_SUFFIX_GOTPLT  */
1128                   BFD_RELOC_390_PLTOFF64,       /* ELF_SUFFIX_PLTOFF  */
1129                   BFD_RELOC_390_TLS_GD64,       /* ELF_SUFFIX_TLS_GD  */
1130                   BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE64,    /* ELF_SUFFIX_TLS_GOTIE  */
1131                   BFD_RELOC_390_TLS_IE64,       /* ELF_SUFFIX_TLS_IE  */
1132                   BFD_RELOC_390_TLS_LDM64,      /* ELF_SUFFIX_TLS_LDM  */
1133                   BFD_RELOC_390_TLS_LDO64,      /* ELF_SUFFIX_TLS_LDO  */
1134                   BFD_RELOC_390_TLS_LE64        /* ELF_SUFFIX_TLS_LE  */
1135                 };
1136               reloc = tab8[suffix];
1137             }
1138           else
1139             reloc = BFD_RELOC_UNUSED;
1140
1141           if (reloc != BFD_RELOC_UNUSED
1142               && (reloc_howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, reloc)))
1143             {
1144               size = bfd_get_reloc_size (reloc_howto);
1145               if (size > nbytes)
1146                 as_bad (_("%s relocations do not fit in %d bytes"),
1147                         reloc_howto->name, nbytes);
1148               where = frag_more (nbytes);
1149               md_number_to_chars (where, 0, size);
1150               /* To make fixup_segment do the pc relative conversion the
1151                  pcrel parameter on the fix_new_exp call needs to be FALSE.  */
1152               fix_new_exp (frag_now, where - frag_now->fr_literal,
1153                            size, &exp, FALSE, reloc);
1154             }
1155           else
1156             as_bad (_("relocation not applicable"));
1157         }
1158       else
1159         emit_expr (&exp, (unsigned int) nbytes);
1160     }
1161   while (*input_line_pointer++ == ',');
1162
1163   input_line_pointer--;         /* Put terminator back into stream.  */
1164   demand_empty_rest_of_line ();
1165 }
1166
1167 /* We need to keep a list of fixups.  We can't simply generate them as
1168    we go, because that would require us to first create the frag, and
1169    that would screw up references to ``.''.  */
1170
1171 struct s390_fixup
1172   {
1173     expressionS exp;
1174     int opindex;
1175     bfd_reloc_code_real_type reloc;
1176   };
1177
1178 #define MAX_INSN_FIXUPS (4)
1179
1180 /* This routine is called for each instruction to be assembled.  */
1181
1182 static char *
1183 md_gather_operands (char *str,
1184                     unsigned char *insn,
1185                     const struct s390_opcode *opcode)
1186 {
1187   struct s390_fixup fixups[MAX_INSN_FIXUPS];
1188   const struct s390_operand *operand;
1189   const unsigned char *opindex_ptr;
1190   expressionS ex;
1191   elf_suffix_type suffix;
1192   bfd_reloc_code_real_type reloc;
1193   int skip_optional;
1194   char *f;
1195   int fc, i;
1196
1197   while (ISSPACE (*str))
1198     str++;
1199
1200   skip_optional = 0;
1201
1202   /* Gather the operands.  */
1203   fc = 0;
1204   for (opindex_ptr = opcode->operands; *opindex_ptr != 0; opindex_ptr++)
1205     {
1206       char *hold;
1207
1208       operand = s390_operands + *opindex_ptr;
1209
1210       if (skip_optional && (operand->flags & S390_OPERAND_INDEX))
1211         {
1212           /* We do an early skip. For D(X,B) constructions the index
1213              register is skipped (X is optional). For D(L,B) the base
1214              register will be the skipped operand, because L is NOT
1215              optional.  */
1216           skip_optional = 0;
1217           continue;
1218         }
1219
1220       /* Gather the operand.  */
1221       hold = input_line_pointer;
1222       input_line_pointer = str;
1223
1224       /* Parse the operand.  */
1225       if (! register_name (&ex))
1226         expression (&ex);
1227
1228       str = input_line_pointer;
1229       input_line_pointer = hold;
1230
1231       /* Write the operand to the insn.  */
1232       if (ex.X_op == O_illegal)
1233         as_bad (_("illegal operand"));
1234       else if (ex.X_op == O_absent)
1235         {
1236           /* No operands, check if all operands can be skipped.  */
1237           while (*opindex_ptr != 0 && operand->flags & S390_OPERAND_OPTIONAL)
1238             {
1239               if (operand->flags & S390_OPERAND_DISP)
1240                 {
1241                   /* An optional displacement makes the whole D(X,B)
1242                      D(L,B) or D(B) block optional.  */
1243                   do {
1244                     operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1245                   } while (!(operand->flags & S390_OPERAND_BASE));
1246                 }
1247               operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1248             }
1249           if (opindex_ptr[0] == '\0')
1250             break;
1251           as_bad (_("missing operand"));
1252         }
1253       else if (ex.X_op == O_register || ex.X_op == O_constant)
1254         {
1255           s390_lit_suffix (&str, &ex, ELF_SUFFIX_NONE);
1256
1257           if (ex.X_op != O_register && ex.X_op != O_constant)
1258             {
1259               /* We need to generate a fixup for the
1260                  expression returned by s390_lit_suffix.  */
1261               if (fc >= MAX_INSN_FIXUPS)
1262                 as_fatal (_("too many fixups"));
1263               fixups[fc].exp = ex;
1264               fixups[fc].opindex = *opindex_ptr;
1265               fixups[fc].reloc = BFD_RELOC_UNUSED;
1266               ++fc;
1267             }
1268           else
1269             {
1270               if ((operand->flags & S390_OPERAND_INDEX)
1271                   && ex.X_add_number == 0
1272                   && warn_areg_zero)
1273                 as_warn (_("index register specified but zero"));
1274               if ((operand->flags & S390_OPERAND_BASE)
1275                   && ex.X_add_number == 0
1276                   && warn_areg_zero)
1277                 as_warn (_("base register specified but zero"));
1278               if ((operand->flags & S390_OPERAND_GPR)
1279                   && (operand->flags & S390_OPERAND_REG_PAIR)
1280                   && (ex.X_add_number & 1))
1281                 as_fatal (_("odd numbered general purpose register specified as "
1282                             "register pair"));
1283               if ((operand->flags & S390_OPERAND_FPR)
1284                   && (operand->flags & S390_OPERAND_REG_PAIR)
1285                   && ex.X_add_number != 0 && ex.X_add_number != 1
1286                   && ex.X_add_number != 4 && ex.X_add_number != 5
1287                   && ex.X_add_number != 8 && ex.X_add_number != 9
1288                   && ex.X_add_number != 12 && ex.X_add_number != 13)
1289                 as_fatal (_("invalid floating point register pair.  Valid fp "
1290                             "register pair operands are 0, 1, 4, 5, 8, 9, "
1291                             "12 or 13."));
1292               s390_insert_operand (insn, operand, ex.X_add_number, NULL, 0);
1293             }
1294         }
1295       else
1296         {
1297           suffix = s390_elf_suffix (&str, &ex);
1298           suffix = s390_lit_suffix (&str, &ex, suffix);
1299           reloc = BFD_RELOC_UNUSED;
1300
1301           if (suffix == ELF_SUFFIX_GOT)
1302             {
1303               if ((operand->flags & S390_OPERAND_DISP) &&
1304                   (operand->bits == 12))
1305                 reloc = BFD_RELOC_390_GOT12;
1306               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_DISP) &&
1307                        (operand->bits == 20))
1308                 reloc = BFD_RELOC_390_GOT20;
1309               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_SIGNED)
1310                        && (operand->bits == 16))
1311                 reloc = BFD_RELOC_390_GOT16;
1312               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1313                        && (operand->bits == 32))
1314                 reloc = BFD_RELOC_390_GOTENT;
1315             }
1316           else if (suffix == ELF_SUFFIX_PLT)
1317             {
1318               if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1319                   && (operand->bits == 12))
1320                 reloc = BFD_RELOC_390_PLT12DBL;
1321               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1322                        && (operand->bits == 16))
1323                 reloc = BFD_RELOC_390_PLT16DBL;
1324               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1325                        && (operand->bits == 24))
1326                 reloc = BFD_RELOC_390_PLT24DBL;
1327               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1328                        && (operand->bits == 32))
1329                 reloc = BFD_RELOC_390_PLT32DBL;
1330             }
1331           else if (suffix == ELF_SUFFIX_GOTENT)
1332             {
1333               if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1334                   && (operand->bits == 32))
1335                 reloc = BFD_RELOC_390_GOTENT;
1336             }
1337           else if (suffix == ELF_SUFFIX_GOTOFF)
1338             {
1339               if ((operand->flags & S390_OPERAND_SIGNED)
1340                   && (operand->bits == 16))
1341                 reloc = BFD_RELOC_16_GOTOFF;
1342             }
1343           else if (suffix == ELF_SUFFIX_PLTOFF)
1344             {
1345               if ((operand->flags & S390_OPERAND_SIGNED)
1346                   && (operand->bits == 16))
1347                 reloc = BFD_RELOC_390_PLTOFF16;
1348             }
1349           else if (suffix == ELF_SUFFIX_GOTPLT)
1350             {
1351               if ((operand->flags & S390_OPERAND_DISP)
1352                   && (operand->bits == 12))
1353                 reloc = BFD_RELOC_390_GOTPLT12;
1354               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_SIGNED)
1355                        && (operand->bits == 16))
1356                 reloc = BFD_RELOC_390_GOTPLT16;
1357               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1358                        && (operand->bits == 32))
1359                 reloc = BFD_RELOC_390_GOTPLTENT;
1360             }
1361           else if (suffix == ELF_SUFFIX_TLS_GOTIE)
1362             {
1363               if ((operand->flags & S390_OPERAND_DISP)
1364                   && (operand->bits == 12))
1365                 reloc = BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE12;
1366               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_DISP)
1367                        && (operand->bits == 20))
1368                 reloc = BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE20;
1369             }
1370           else if (suffix == ELF_SUFFIX_TLS_IE)
1371             {
1372               if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1373                        && (operand->bits == 32))
1374                 reloc = BFD_RELOC_390_TLS_IEENT;
1375             }
1376
1377           if (suffix != ELF_SUFFIX_NONE && reloc == BFD_RELOC_UNUSED)
1378             as_bad (_("invalid operand suffix"));
1379           /* We need to generate a fixup of type 'reloc' for this
1380              expression.  */
1381           if (fc >= MAX_INSN_FIXUPS)
1382             as_fatal (_("too many fixups"));
1383           fixups[fc].exp = ex;
1384           fixups[fc].opindex = *opindex_ptr;
1385           fixups[fc].reloc = reloc;
1386           ++fc;
1387         }
1388
1389       /* Check the next character. The call to expression has advanced
1390          str past any whitespace.  */
1391       if (operand->flags & S390_OPERAND_DISP)
1392         {
1393           /* After a displacement a block in parentheses can start.  */
1394           if (*str != '(')
1395             {
1396               /* Check if parenthesized block can be skipped. If the next
1397                  operand is neiter an optional operand nor a base register
1398                  then we have a syntax error.  */
1399               operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1400               if (!(operand->flags & (S390_OPERAND_INDEX|S390_OPERAND_BASE)))
1401                 as_bad (_("syntax error; missing '(' after displacement"));
1402
1403               /* Ok, skip all operands until S390_OPERAND_BASE.  */
1404               while (!(operand->flags & S390_OPERAND_BASE))
1405                 operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1406
1407               /* If there is a next operand it must be separated by a comma.  */
1408               if (opindex_ptr[1] != '\0')
1409                 {
1410                   if (*str != ',')
1411                     {
1412                       while (opindex_ptr[1] != '\0')
1413                         {
1414                           operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1415                           if (operand->flags & S390_OPERAND_OPTIONAL)
1416                             continue;
1417                           as_bad (_("syntax error; expected ,"));
1418                           break;
1419                         }
1420                     }
1421                   else
1422                     str++;
1423                 }
1424             }
1425           else
1426             {
1427               /* We found an opening parentheses.  */
1428               str++;
1429               for (f = str; *f != '\0'; f++)
1430                 if (*f == ',' || *f == ')')
1431                   break;
1432               /* If there is no comma until the closing parentheses OR
1433                  there is a comma right after the opening parentheses,
1434                  we have to skip optional operands.  */
1435               if (*f == ',' && f == str)
1436                 {
1437                   /* comma directly after '(' ? */
1438                   skip_optional = 1;
1439                   str++;
1440                 }
1441               else
1442                 skip_optional = (*f != ',');
1443             }
1444         }
1445       else if (operand->flags & S390_OPERAND_BASE)
1446         {
1447           /* After the base register the parenthesed block ends.  */
1448           if (*str++ != ')')
1449             as_bad (_("syntax error; missing ')' after base register"));
1450           skip_optional = 0;
1451           /* If there is a next operand it must be separated by a comma.  */
1452           if (opindex_ptr[1] != '\0')
1453             {
1454               if (*str != ',')
1455                 {
1456                   while (opindex_ptr[1] != '\0')
1457                     {
1458                       operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1459                       if (operand->flags & S390_OPERAND_OPTIONAL)
1460                         continue;
1461                       as_bad (_("syntax error; expected ,"));
1462                       break;
1463                     }
1464                 }
1465               else
1466                 str++;
1467             }
1468         }
1469       else
1470         {
1471           /* We can find an 'early' closing parentheses in e.g. D(L) instead
1472              of D(L,B).  In this case the base register has to be skipped.  */
1473           if (*str == ')')
1474             {
1475               operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1476
1477               if (!(operand->flags & S390_OPERAND_BASE))
1478                 as_bad (_("syntax error; ')' not allowed here"));
1479               str++;
1480             }
1481           /* If there is a next operand it must be separated by a comma.  */
1482           if (opindex_ptr[1] != '\0')
1483             {
1484               if (*str != ',')
1485                 {
1486                   while (opindex_ptr[1] != '\0')
1487                     {
1488                       operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1489                       if (operand->flags & S390_OPERAND_OPTIONAL)
1490                         continue;
1491                       as_bad (_("syntax error; expected ,"));
1492                       break;
1493                     }
1494                 }
1495               else
1496                 str++;
1497             }
1498         }
1499     }
1500
1501   while (ISSPACE (*str))
1502     ++str;
1503
1504   /* Check for tls instruction marker.  */
1505   reloc = s390_tls_suffix (&str, &ex);
1506   if (reloc != BFD_RELOC_UNUSED)
1507     {
1508       /* We need to generate a fixup of type 'reloc' for this
1509          instruction.  */
1510       if (fc >= MAX_INSN_FIXUPS)
1511         as_fatal (_("too many fixups"));
1512       fixups[fc].exp = ex;
1513       fixups[fc].opindex = -1;
1514       fixups[fc].reloc = reloc;
1515       ++fc;
1516     }
1517
1518   if (*str != '\0')
1519     {
1520       char *linefeed;
1521
1522       if ((linefeed = strchr (str, '\n')) != NULL)
1523         *linefeed = '\0';
1524       as_bad (_("junk at end of line: `%s'"), str);
1525       if (linefeed != NULL)
1526         *linefeed = '\n';
1527     }
1528
1529   /* Write out the instruction.  */
1530   f = frag_more (opcode->oplen);
1531   memcpy (f, insn, opcode->oplen);
1532   dwarf2_emit_insn (opcode->oplen);
1533
1534   /* Create any fixups.  At this point we do not use a
1535      bfd_reloc_code_real_type, but instead just use the
1536      BFD_RELOC_UNUSED plus the operand index.  This lets us easily
1537      handle fixups for any operand type, although that is admittedly
1538      not a very exciting feature.  We pick a BFD reloc type in
1539      md_apply_fix.  */
1540   for (i = 0; i < fc; i++)
1541     {
1542
1543       if (fixups[i].opindex < 0)
1544         {
1545           /* Create tls instruction marker relocation.  */
1546           fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, opcode->oplen,
1547                        &fixups[i].exp, 0, fixups[i].reloc);
1548           continue;
1549         }
1550
1551       operand = s390_operands + fixups[i].opindex;
1552
1553       if (fixups[i].reloc != BFD_RELOC_UNUSED)
1554         {
1555           reloc_howto_type *reloc_howto;
1556           fixS *fixP;
1557           int size;
1558
1559           reloc_howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixups[i].reloc);
1560           if (!reloc_howto)
1561             abort ();
1562
1563           size = ((reloc_howto->bitsize - 1) / 8) + 1;
1564
1565           if (size < 1 || size > 4)
1566             abort ();
1567
1568           fixP = fix_new_exp (frag_now,
1569                               f - frag_now->fr_literal + (operand->shift/8),
1570                               size, &fixups[i].exp, reloc_howto->pc_relative,
1571                               fixups[i].reloc);
1572           /* Turn off overflow checking in fixup_segment. This is necessary
1573              because fixup_segment will signal an overflow for large 4 byte
1574              quantities for GOT12 relocations.  */
1575           if (   fixups[i].reloc == BFD_RELOC_390_GOT12
1576               || fixups[i].reloc == BFD_RELOC_390_GOT20
1577               || fixups[i].reloc == BFD_RELOC_390_GOT16)
1578             fixP->fx_no_overflow = 1;
1579         }
1580       else
1581         fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 4, &fixups[i].exp,
1582                      (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL) != 0,
1583                      ((bfd_reloc_code_real_type)
1584                       (fixups[i].opindex + (int) BFD_RELOC_UNUSED)));
1585     }
1586   return str;
1587 }
1588
1589 /* This routine is called for each instruction to be assembled.  */
1590
1591 void
1592 md_assemble (char *str)
1593 {
1594   const struct s390_opcode *opcode;
1595   unsigned char insn[6];
1596   char *s;
1597
1598   /* Get the opcode.  */
1599   for (s = str; *s != '\0' && ! ISSPACE (*s); s++)
1600     ;
1601   if (*s != '\0')
1602     *s++ = '\0';
1603
1604   /* Look up the opcode in the hash table.  */
1605   opcode = (struct s390_opcode *) hash_find (s390_opcode_hash, str);
1606   if (opcode == (const struct s390_opcode *) NULL)
1607     {
1608       as_bad (_("Unrecognized opcode: `%s'"), str);
1609       return;
1610     }
1611   else if (!(opcode->modes & current_mode_mask))
1612     {
1613       as_bad (_("Opcode %s not available in this mode"), str);
1614       return;
1615     }
1616   memcpy (insn, opcode->opcode, sizeof (insn));
1617   md_gather_operands (s, insn, opcode);
1618 }
1619
1620 #ifndef WORKING_DOT_WORD
1621 /* Handle long and short jumps. We don't support these */
1622 void
1623 md_create_short_jump (ptr, from_addr, to_addr, frag, to_symbol)
1624      char *ptr;
1625      addressT from_addr, to_addr;
1626      fragS *frag;
1627      symbolS *to_symbol;
1628 {
1629   abort ();
1630 }
1631
1632 void
1633 md_create_long_jump (ptr, from_addr, to_addr, frag, to_symbol)
1634      char *ptr;
1635      addressT from_addr, to_addr;
1636      fragS *frag;
1637      symbolS *to_symbol;
1638 {
1639   abort ();
1640 }
1641 #endif
1642
1643 void
1644 s390_bss (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1645 {
1646   /* We don't support putting frags in the BSS segment, we fake it
1647      by marking in_bss, then looking at s_skip for clues.  */
1648
1649   subseg_set (bss_section, 0);
1650   demand_empty_rest_of_line ();
1651 }
1652
1653 /* Pseudo-op handling.  */
1654
1655 void
1656 s390_insn (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1657 {
1658   expressionS exp;
1659   const struct s390_opcode *opformat;
1660   unsigned char insn[6];
1661   char *s;
1662
1663   /* Get the opcode format.  */
1664   s = input_line_pointer;
1665   while (*s != '\0' && *s != ',' && ! ISSPACE (*s))
1666     s++;
1667   if (*s != ',')
1668     as_bad (_("Invalid .insn format\n"));
1669   *s++ = '\0';
1670
1671   /* Look up the opcode in the hash table.  */
1672   opformat = (struct s390_opcode *)
1673     hash_find (s390_opformat_hash, input_line_pointer);
1674   if (opformat == (const struct s390_opcode *) NULL)
1675     {
1676       as_bad (_("Unrecognized opcode format: `%s'"), input_line_pointer);
1677       return;
1678     }
1679   input_line_pointer = s;
1680   expression (&exp);
1681   if (exp.X_op == O_constant)
1682     {
1683       if (   (   opformat->oplen == 6
1684               && (addressT) exp.X_add_number < (1ULL << 48))
1685           || (   opformat->oplen == 4
1686               && (addressT) exp.X_add_number < (1ULL << 32))
1687           || (   opformat->oplen == 2
1688               && (addressT) exp.X_add_number < (1ULL << 16)))
1689         md_number_to_chars ((char *) insn, exp.X_add_number, opformat->oplen);
1690       else
1691         as_bad (_("Invalid .insn format\n"));
1692     }
1693   else if (exp.X_op == O_big)
1694     {
1695       if (exp.X_add_number > 0
1696           && opformat->oplen == 6
1697           && generic_bignum[3] == 0)
1698         {
1699           md_number_to_chars ((char *) insn, generic_bignum[2], 2);
1700           md_number_to_chars ((char *) &insn[2], generic_bignum[1], 2);
1701           md_number_to_chars ((char *) &insn[4], generic_bignum[0], 2);
1702         }
1703       else
1704         as_bad (_("Invalid .insn format\n"));
1705     }
1706   else
1707     as_bad (_("second operand of .insn not a constant\n"));
1708
1709   if (strcmp (opformat->name, "e") != 0 && *input_line_pointer++ != ',')
1710     as_bad (_("missing comma after insn constant\n"));
1711
1712   if ((s = strchr (input_line_pointer, '\n')) != NULL)
1713     *s = '\0';
1714   input_line_pointer = md_gather_operands (input_line_pointer, insn,
1715                                            opformat);
1716   if (s != NULL)
1717     *s = '\n';
1718   demand_empty_rest_of_line ();
1719 }
1720
1721 /* The .byte pseudo-op.  This is similar to the normal .byte
1722    pseudo-op, but it can also take a single ASCII string.  */
1723
1724 static void
1725 s390_byte (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1726 {
1727   if (*input_line_pointer != '\"')
1728     {
1729       cons (1);
1730       return;
1731     }
1732
1733   /* Gather characters.  A real double quote is doubled.  Unusual
1734      characters are not permitted.  */
1735   ++input_line_pointer;
1736   while (1)
1737     {
1738       char c;
1739
1740       c = *input_line_pointer++;
1741
1742       if (c == '\"')
1743         {
1744           if (*input_line_pointer != '\"')
1745             break;
1746           ++input_line_pointer;
1747         }
1748
1749       FRAG_APPEND_1_CHAR (c);
1750     }
1751
1752   demand_empty_rest_of_line ();
1753 }
1754
1755 /* The .ltorg pseudo-op.This emits all literals defined since the last
1756    .ltorg or the invocation of gas. Literals are defined with the
1757    @lit suffix.  */
1758
1759 static void
1760 s390_literals (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1761 {
1762   struct s390_lpe *lpe;
1763
1764   if (lp_sym == NULL || lpe_count == 0)
1765     return;     /* Nothing to be done.  */
1766
1767   /* Emit symbol for start of literal pool.  */
1768   S_SET_SEGMENT (lp_sym, now_seg);
1769   S_SET_VALUE (lp_sym, (valueT) frag_now_fix ());
1770   lp_sym->sy_frag = frag_now;
1771
1772   while (lpe_list)
1773     {
1774       lpe = lpe_list;
1775       lpe_list = lpe_list->next;
1776       S_SET_SEGMENT (lpe->sym, now_seg);
1777       S_SET_VALUE (lpe->sym, (valueT) frag_now_fix ());
1778       lpe->sym->sy_frag = frag_now;
1779
1780       /* Emit literal pool entry.  */
1781       if (lpe->reloc != BFD_RELOC_UNUSED)
1782         {
1783           reloc_howto_type *reloc_howto =
1784             bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, lpe->reloc);
1785           int size = bfd_get_reloc_size (reloc_howto);
1786           char *where;
1787
1788           if (size > lpe->nbytes)
1789             as_bad (_("%s relocations do not fit in %d bytes"),
1790                     reloc_howto->name, lpe->nbytes);
1791           where = frag_more (lpe->nbytes);
1792           md_number_to_chars (where, 0, size);
1793           fix_new_exp (frag_now, where - frag_now->fr_literal,
1794                        size, &lpe->ex, reloc_howto->pc_relative, lpe->reloc);
1795         }
1796       else
1797         {
1798           if (lpe->ex.X_op == O_big)
1799             {
1800               if (lpe->ex.X_add_number <= 0)
1801                 generic_floating_point_number = lpe->floatnum;
1802               else
1803                 memcpy (generic_bignum, lpe->bignum,
1804                         lpe->ex.X_add_number * sizeof (LITTLENUM_TYPE));
1805             }
1806           emit_expr (&lpe->ex, lpe->nbytes);
1807         }
1808
1809       lpe->next = lpe_free_list;
1810       lpe_free_list = lpe;
1811     }
1812   lpe_list_tail = NULL;
1813   lp_sym = NULL;
1814   lp_count++;
1815   lpe_count = 0;
1816 }
1817
1818 /* The .machine pseudo op allows to switch to a different CPU level in
1819    the asm listing.  The current CPU setting can be stored on a stack
1820    with .machine push and restored with .machine pop.  */
1821
1822 static void
1823 s390_machine (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1824 {
1825   char *cpu_string;
1826 #define MAX_HISTORY 100
1827   static unsigned int *cpu_history;
1828   static int curr_hist;
1829
1830   SKIP_WHITESPACE ();
1831
1832   if (*input_line_pointer == '"')
1833     {
1834       int len;
1835       cpu_string = demand_copy_C_string (&len);
1836     }
1837   else
1838     {
1839       char c;
1840       cpu_string = input_line_pointer;
1841       c = get_symbol_end ();
1842       cpu_string = xstrdup (cpu_string);
1843       *input_line_pointer = c;
1844     }
1845
1846   if (cpu_string != NULL)
1847     {
1848       unsigned int old_cpu = current_cpu;
1849       unsigned int new_cpu;
1850
1851       if (strcmp (cpu_string, "push") == 0)
1852         {
1853           if (cpu_history == NULL)
1854             cpu_history = xmalloc (MAX_HISTORY * sizeof (*cpu_history));
1855
1856           if (curr_hist >= MAX_HISTORY)
1857             as_bad (_(".machine stack overflow"));
1858           else
1859             cpu_history[curr_hist++] = current_cpu;
1860         }
1861       else if (strcmp (cpu_string, "pop") == 0)
1862         {
1863           if (curr_hist <= 0)
1864             as_bad (_(".machine stack underflow"));
1865           else
1866             current_cpu = cpu_history[--curr_hist];
1867         }
1868       else if ((new_cpu = s390_parse_cpu (cpu_string)) != (unsigned int)-1)
1869         current_cpu = new_cpu;
1870       else
1871         as_bad (_("invalid machine `%s'"), cpu_string);
1872
1873       if (current_cpu != old_cpu)
1874         s390_setup_opcodes ();
1875     }
1876
1877   demand_empty_rest_of_line ();
1878 }
1879
1880 /* The .machinemode pseudo op allows to switch to a different
1881    architecture mode in the asm listing.  The current architecture
1882    mode setting can be stored on a stack with .machinemode push and
1883    restored with .machinemode pop.  */
1884
1885 static void
1886 s390_machinemode (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1887 {
1888   char *mode_string;
1889 #define MAX_HISTORY 100
1890   static unsigned int *mode_history;
1891   static int curr_hist;
1892
1893   SKIP_WHITESPACE ();
1894
1895   if (*input_line_pointer == '"')
1896     {
1897       int len;
1898       mode_string = demand_copy_C_string (&len);
1899     }
1900   else
1901     {
1902       char c;
1903       mode_string = input_line_pointer;
1904       c = get_symbol_end ();
1905       mode_string = xstrdup (mode_string);
1906       *input_line_pointer = c;
1907     }
1908
1909   if (mode_string != NULL)
1910     {
1911       unsigned int old_mode_mask = current_mode_mask;
1912       char *p;
1913
1914       for (p = mode_string; *p != 0; p++)
1915         *p = TOLOWER (*p);
1916
1917       if (strcmp (mode_string, "push") == 0)
1918         {
1919           if (mode_history == NULL)
1920             mode_history = xmalloc (MAX_HISTORY * sizeof (*mode_history));
1921
1922           if (curr_hist >= MAX_HISTORY)
1923             as_bad (_(".machinemode stack overflow"));
1924           else
1925             mode_history[curr_hist++] = current_mode_mask;
1926         }
1927       else if (strcmp (mode_string, "pop") == 0)
1928         {
1929           if (curr_hist <= 0)
1930             as_bad (_(".machinemode stack underflow"));
1931           else
1932             current_mode_mask = mode_history[--curr_hist];
1933         }
1934       else
1935         {
1936           if (strcmp (mode_string, "esa") == 0)
1937             current_mode_mask = 1 << S390_OPCODE_ESA;
1938           else if (strcmp (mode_string, "zarch") == 0)
1939             {
1940               if (s390_arch_size == 32)
1941                 set_highgprs_p = TRUE;
1942               current_mode_mask = 1 << S390_OPCODE_ZARCH;
1943             }
1944           else if (strcmp (mode_string, "zarch_nohighgprs") == 0)
1945             current_mode_mask = 1 << S390_OPCODE_ZARCH;
1946           else
1947             as_bad (_("invalid machine `%s'"), mode_string);
1948         }
1949
1950       if (current_mode_mask != old_mode_mask)
1951         s390_setup_opcodes ();
1952     }
1953
1954   demand_empty_rest_of_line ();
1955 }
1956
1957 char *
1958 md_atof (int type, char *litp, int *sizep)
1959 {
1960   return ieee_md_atof (type, litp, sizep, TRUE);
1961 }
1962
1963 /* Align a section (I don't know why this is machine dependent).  */
1964
1965 valueT
1966 md_section_align (asection *seg, valueT addr)
1967 {
1968   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, seg);
1969
1970   return ((addr + (1 << align) - 1) & (-1 << align));
1971 }
1972
1973 /* We don't have any form of relaxing.  */
1974
1975 int
1976 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragp ATTRIBUTE_UNUSED,
1977                                asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED)
1978 {
1979   abort ();
1980   return 0;
1981 }
1982
1983 /* Convert a machine dependent frag.  We never generate these.  */
1984
1985 void
1986 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
1987                  asection *sec ATTRIBUTE_UNUSED,
1988                  fragS *fragp ATTRIBUTE_UNUSED)
1989 {
1990   abort ();
1991 }
1992
1993 symbolS *
1994 md_undefined_symbol (char *name)
1995 {
1996   if (*name == '_' && *(name + 1) == 'G'
1997       && strcmp (name, "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_") == 0)
1998     {
1999       if (!GOT_symbol)
2000         {
2001           if (symbol_find (name))
2002             as_bad (_("GOT already in symbol table"));
2003           GOT_symbol = symbol_new (name, undefined_section,
2004                                    (valueT) 0, &zero_address_frag);
2005         }
2006       return GOT_symbol;
2007     }
2008   return 0;
2009 }
2010
2011 /* Functions concerning relocs.  */
2012
2013 /* The location from which a PC relative jump should be calculated,
2014    given a PC relative reloc.  */
2015
2016 long
2017 md_pcrel_from_section (fixS *fixp, segT sec ATTRIBUTE_UNUSED)
2018 {
2019   return fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
2020 }
2021
2022 /* Here we decide which fixups can be adjusted to make them relative to
2023    the beginning of the section instead of the symbol.  Basically we need
2024    to make sure that the dynamic relocations are done correctly, so in
2025    some cases we force the original symbol to be used.  */
2026 int
2027 tc_s390_fix_adjustable (fixS *fixP)
2028 {
2029   /* Don't adjust references to merge sections.  */
2030   if ((S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy)->flags & SEC_MERGE) != 0)
2031     return 0;
2032   /* adjust_reloc_syms doesn't know about the GOT.  */
2033   if (   fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_16_GOTOFF
2034       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_GOTOFF
2035       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTOFF64
2036       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLTOFF16
2037       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLTOFF32
2038       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLTOFF64
2039       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT12DBL
2040       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT16DBL
2041       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT24DBL
2042       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT32
2043       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT32DBL
2044       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT64
2045       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOT12
2046       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOT20
2047       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOT16
2048       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_GOT_PCREL
2049       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOT64
2050       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTENT
2051       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLT12
2052       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLT16
2053       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLT20
2054       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLT32
2055       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLT64
2056       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLTENT
2057       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LOAD
2058       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GDCALL
2059       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LDCALL
2060       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GD32
2061       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GD64
2062       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE12
2063       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE20
2064       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE32
2065       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE64
2066       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LDM32
2067       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LDM64
2068       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_IE32
2069       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_IE64
2070       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_IEENT
2071       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LE32
2072       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LE64
2073       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LDO32
2074       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LDO64
2075       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_DTPMOD
2076       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_DTPOFF
2077       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_TPOFF
2078       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
2079       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
2080     return 0;
2081   return 1;
2082 }
2083
2084 /* Return true if we must always emit a reloc for a type and false if
2085    there is some hope of resolving it at assembly time.  */
2086 int
2087 tc_s390_force_relocation (struct fix *fixp)
2088 {
2089   /* Ensure we emit a relocation for every reference to the global
2090      offset table or to the procedure link table.  */
2091   switch (fixp->fx_r_type)
2092     {
2093     case BFD_RELOC_390_GOT12:
2094     case BFD_RELOC_390_GOT20:
2095     case BFD_RELOC_32_GOT_PCREL:
2096     case BFD_RELOC_32_GOTOFF:
2097     case BFD_RELOC_390_GOTOFF64:
2098     case BFD_RELOC_390_PLTOFF16:
2099     case BFD_RELOC_390_PLTOFF32:
2100     case BFD_RELOC_390_PLTOFF64:
2101     case BFD_RELOC_390_GOTPC:
2102     case BFD_RELOC_390_GOT16:
2103     case BFD_RELOC_390_GOTPCDBL:
2104     case BFD_RELOC_390_GOT64:
2105     case BFD_RELOC_390_GOTENT:
2106     case BFD_RELOC_390_PLT32:
2107     case BFD_RELOC_390_PLT12DBL:
2108     case BFD_RELOC_390_PLT16DBL:
2109     case BFD_RELOC_390_PLT24DBL:
2110     case BFD_RELOC_390_PLT32DBL:
2111     case BFD_RELOC_390_PLT64:
2112     case BFD_RELOC_390_GOTPLT12:
2113     case BFD_RELOC_390_GOTPLT16:
2114     case BFD_RELOC_390_GOTPLT20:
2115     case BFD_RELOC_390_GOTPLT32:
2116     case BFD_RELOC_390_GOTPLT64:
2117     case BFD_RELOC_390_GOTPLTENT:
2118       return 1;
2119     default:
2120       break;
2121     }
2122
2123   return generic_force_reloc (fixp);
2124 }
2125
2126 /* Apply a fixup to the object code.  This is called for all the
2127    fixups we generated by the call to fix_new_exp, above.  In the call
2128    above we used a reloc code which was the largest legal reloc code
2129    plus the operand index.  Here we undo that to recover the operand
2130    index.  At this point all symbol values should be fully resolved,
2131    and we attempt to completely resolve the reloc.  If we can not do
2132    that, we determine the correct reloc code and put it back in the
2133    fixup.  */
2134
2135 void
2136 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT *valP, segT seg ATTRIBUTE_UNUSED)
2137 {
2138   char *where;
2139   valueT value = *valP;
2140
2141   where = fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
2142
2143   if (fixP->fx_subsy != NULL)
2144     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2145                   _("cannot emit relocation %s against subsy symbol %s"),
2146                   bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type),
2147                   S_GET_NAME (fixP->fx_subsy));
2148
2149   if (fixP->fx_addsy != NULL)
2150     {
2151       if (fixP->fx_pcrel)
2152         value += fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where;
2153     }
2154   else
2155     fixP->fx_done = 1;
2156
2157   if ((int) fixP->fx_r_type >= (int) BFD_RELOC_UNUSED)
2158     {
2159       const struct s390_operand *operand;
2160       int opindex;
2161
2162       opindex = (int) fixP->fx_r_type - (int) BFD_RELOC_UNUSED;
2163       operand = &s390_operands[opindex];
2164
2165       if (fixP->fx_done)
2166         {
2167           /* Insert the fully resolved operand value.  */
2168           s390_insert_operand ((unsigned char *) where, operand,
2169                                (offsetT) value, fixP->fx_file, fixP->fx_line);
2170           return;
2171         }
2172
2173       /* Determine a BFD reloc value based on the operand information.
2174          We are only prepared to turn a few of the operands into
2175          relocs.  */
2176       fixP->fx_offset = value;
2177       if (operand->bits == 12 && operand->shift == 20)
2178         {
2179           fixP->fx_size = 2;
2180           fixP->fx_where += 2;
2181           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_12;
2182         }
2183       else if (operand->bits == 12 && operand->shift == 36)
2184         {
2185           fixP->fx_size = 2;
2186           fixP->fx_where += 4;
2187           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_12;
2188         }
2189       else if (operand->bits == 20 && operand->shift == 20)
2190         {
2191           fixP->fx_size = 2;
2192           fixP->fx_where += 2;
2193           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_20;
2194         }
2195       else if (operand->bits == 8 && operand->shift == 8)
2196         {
2197           fixP->fx_size = 1;
2198           fixP->fx_where += 1;
2199           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_8;
2200         }
2201       else if (operand->bits == 12 && operand->shift == 12
2202                && (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL))
2203         {
2204           fixP->fx_size = 2;
2205           fixP->fx_where += 1;
2206           fixP->fx_offset += 1;
2207           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_PC12DBL;
2208         }
2209       else if (operand->bits == 16 && operand->shift == 16)
2210         {
2211           fixP->fx_size = 2;
2212           fixP->fx_where += 2;
2213           if (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
2214             {
2215               fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_PC16DBL;
2216               fixP->fx_offset += 2;
2217             }
2218           else
2219             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_16;
2220         }
2221       else if (operand->bits == 24 && operand->shift == 24
2222                && (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL))
2223         {
2224           fixP->fx_size = 3;
2225           fixP->fx_where += 3;
2226           fixP->fx_offset += 3;
2227           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_PC24DBL;
2228         }
2229       else if (operand->bits == 32 && operand->shift == 16
2230                && (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL))
2231         {
2232           fixP->fx_size = 4;
2233           fixP->fx_where += 2;
2234           fixP->fx_offset += 2;
2235           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_PC32DBL;
2236         }
2237       else
2238         {
2239           char *sfile;
2240           unsigned int sline;
2241
2242           /* Use expr_symbol_where to see if this is an expression
2243              symbol.  */
2244           if (expr_symbol_where (fixP->fx_addsy, &sfile, &sline))
2245             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2246                           _("unresolved expression that must be resolved"));
2247           else
2248             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2249                           _("unsupported relocation type"));
2250           fixP->fx_done = 1;
2251           return;
2252         }
2253     }
2254   else
2255     {
2256       switch (fixP->fx_r_type)
2257         {
2258         case BFD_RELOC_8:
2259           if (fixP->fx_pcrel)
2260             abort ();
2261           if (fixP->fx_done)
2262             md_number_to_chars (where, value, 1);
2263           break;
2264         case BFD_RELOC_390_12:
2265         case BFD_RELOC_390_GOT12:
2266         case BFD_RELOC_390_GOTPLT12:
2267         case BFD_RELOC_390_PC12DBL:
2268         case BFD_RELOC_390_PLT12DBL:
2269           if (fixP->fx_pcrel)
2270             value++;
2271
2272           if (fixP->fx_done)
2273             {
2274               unsigned short mop;
2275
2276               if (fixP->fx_pcrel)
2277                 value >>= 1;
2278
2279               mop = bfd_getb16 ((unsigned char *) where);
2280               mop |= (unsigned short) (value & 0xfff);
2281               bfd_putb16 ((bfd_vma) mop, (unsigned char *) where);
2282             }
2283           break;
2284
2285         case BFD_RELOC_390_20:
2286         case BFD_RELOC_390_GOT20:
2287         case BFD_RELOC_390_GOTPLT20:
2288           if (fixP->fx_done)
2289             {
2290               unsigned int mop;
2291               mop = bfd_getb32 ((unsigned char *) where);
2292               mop |= (unsigned int) ((value & 0xfff) << 8 |
2293                                      (value & 0xff000) >> 12);
2294               bfd_putb32 ((bfd_vma) mop, (unsigned char *) where);
2295             } 
2296           break;
2297
2298         case BFD_RELOC_16:
2299         case BFD_RELOC_GPREL16:
2300         case BFD_RELOC_16_GOT_PCREL:
2301         case BFD_RELOC_16_GOTOFF:
2302           if (fixP->fx_pcrel)
2303             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2304                           _("cannot emit PC relative %s relocation%s%s"),
2305                           bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type),
2306                           fixP->fx_addsy != NULL ? " against " : "",
2307                           (fixP->fx_addsy != NULL
2308                            ? S_GET_NAME (fixP->fx_addsy)
2309                            : ""));
2310           if (fixP->fx_done)
2311             md_number_to_chars (where, value, 2);
2312           break;
2313         case BFD_RELOC_390_GOT16:
2314         case BFD_RELOC_390_PLTOFF16:
2315         case BFD_RELOC_390_GOTPLT16:
2316           if (fixP->fx_done)
2317             md_number_to_chars (where, value, 2);
2318           break;
2319         case BFD_RELOC_390_PC16DBL:
2320         case BFD_RELOC_390_PLT16DBL:
2321           value += 2;
2322           if (fixP->fx_done)
2323             md_number_to_chars (where, (offsetT) value >> 1, 2);
2324           break;
2325
2326         case BFD_RELOC_390_PC24DBL:
2327         case BFD_RELOC_390_PLT24DBL:
2328           value += 3;
2329           if (fixP->fx_done)
2330             {
2331               unsigned int mop;
2332               value >>= 1;
2333
2334               mop = bfd_getb32 ((unsigned char *) where - 1);
2335               mop |= (unsigned int) (value & 0xffffff);
2336               bfd_putb32 ((bfd_vma) mop, (unsigned char *) where - 1);
2337             }
2338           break;
2339
2340         case BFD_RELOC_32:
2341           if (fixP->fx_pcrel)
2342             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
2343           else
2344             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32;
2345           if (fixP->fx_done)
2346             md_number_to_chars (where, value, 4);
2347           break;
2348         case BFD_RELOC_32_PCREL:
2349         case BFD_RELOC_32_BASEREL:
2350           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
2351           if (fixP->fx_done)
2352             md_number_to_chars (where, value, 4);
2353           break;
2354         case BFD_RELOC_32_GOT_PCREL:
2355         case BFD_RELOC_390_PLTOFF32:
2356         case BFD_RELOC_390_PLT32:
2357         case BFD_RELOC_390_GOTPLT32:
2358           if (fixP->fx_done)
2359             md_number_to_chars (where, value, 4);
2360           break;
2361         case BFD_RELOC_390_PC32DBL:
2362         case BFD_RELOC_390_PLT32DBL:
2363         case BFD_RELOC_390_GOTPCDBL:
2364         case BFD_RELOC_390_GOTENT:
2365         case BFD_RELOC_390_GOTPLTENT:
2366           value += 2;
2367           if (fixP->fx_done)
2368             md_number_to_chars (where, (offsetT) value >> 1, 4);
2369           break;
2370
2371         case BFD_RELOC_32_GOTOFF:
2372           if (fixP->fx_done)
2373             md_number_to_chars (where, value, sizeof (int));
2374           break;
2375
2376         case BFD_RELOC_390_GOTOFF64:
2377           if (fixP->fx_done)
2378             md_number_to_chars (where, value, 8);
2379           break;
2380
2381         case BFD_RELOC_390_GOT64:
2382         case BFD_RELOC_390_PLTOFF64:
2383         case BFD_RELOC_390_PLT64:
2384         case BFD_RELOC_390_GOTPLT64:
2385           if (fixP->fx_done)
2386             md_number_to_chars (where, value, 8);
2387           break;
2388
2389         case BFD_RELOC_64:
2390           if (fixP->fx_pcrel)
2391             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64_PCREL;
2392           else
2393             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64;
2394           if (fixP->fx_done)
2395             md_number_to_chars (where, value, 8);
2396           break;
2397
2398         case BFD_RELOC_64_PCREL:
2399           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64_PCREL;
2400           if (fixP->fx_done)
2401             md_number_to_chars (where, value, 8);
2402           break;
2403
2404         case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
2405         case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
2406           fixP->fx_done = 0;
2407           return;
2408
2409         case BFD_RELOC_390_TLS_LOAD:
2410         case BFD_RELOC_390_TLS_GDCALL:
2411         case BFD_RELOC_390_TLS_LDCALL:
2412         case BFD_RELOC_390_TLS_GD32:
2413         case BFD_RELOC_390_TLS_GD64:
2414         case BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE12:
2415         case BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE20:
2416         case BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE32:
2417         case BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE64:
2418         case BFD_RELOC_390_TLS_LDM32:
2419         case BFD_RELOC_390_TLS_LDM64:
2420         case BFD_RELOC_390_TLS_IE32:
2421         case BFD_RELOC_390_TLS_IE64:
2422         case BFD_RELOC_390_TLS_LE32:
2423         case BFD_RELOC_390_TLS_LE64:
2424         case BFD_RELOC_390_TLS_LDO32:
2425         case BFD_RELOC_390_TLS_LDO64:
2426         case BFD_RELOC_390_TLS_DTPMOD:
2427         case BFD_RELOC_390_TLS_DTPOFF:
2428         case BFD_RELOC_390_TLS_TPOFF:
2429           S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
2430           /* Fully resolved at link time.  */
2431           break;
2432         case BFD_RELOC_390_TLS_IEENT:
2433           /* Fully resolved at link time.  */
2434           S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
2435           value += 2;
2436           break;
2437
2438         default:
2439           {
2440             const char *reloc_name = bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type);
2441
2442             if (reloc_name != NULL)
2443               as_fatal (_("Gas failure, reloc type %s\n"), reloc_name);
2444             else
2445               as_fatal (_("Gas failure, reloc type #%i\n"), fixP->fx_r_type);
2446           }
2447         }
2448
2449       fixP->fx_offset = value;
2450     }
2451 }
2452
2453 /* Generate a reloc for a fixup.  */
2454
2455 arelent *
2456 tc_gen_reloc (asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED, fixS *fixp)
2457 {
2458   bfd_reloc_code_real_type code;
2459   arelent *reloc;
2460
2461   code = fixp->fx_r_type;
2462   if (GOT_symbol && fixp->fx_addsy == GOT_symbol)
2463     {
2464       if (   (s390_arch_size == 32 && code == BFD_RELOC_32_PCREL)
2465           || (s390_arch_size == 64 && code == BFD_RELOC_64_PCREL))
2466         code = BFD_RELOC_390_GOTPC;
2467       if (code == BFD_RELOC_390_PC32DBL)
2468         code = BFD_RELOC_390_GOTPCDBL;
2469     }
2470
2471   reloc = (arelent *) xmalloc (sizeof (arelent));
2472   reloc->sym_ptr_ptr = (asymbol **) xmalloc (sizeof (asymbol *));
2473   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
2474   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
2475   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
2476   if (reloc->howto == NULL)
2477     {
2478       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
2479                     _("cannot represent relocation type %s"),
2480                     bfd_get_reloc_code_name (code));
2481       /* Set howto to a garbage value so that we can keep going.  */
2482       reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, BFD_RELOC_32);
2483       gas_assert (reloc->howto != NULL);
2484     }
2485   reloc->addend = fixp->fx_offset;
2486
2487   return reloc;
2488 }
2489
2490 void
2491 s390_cfi_frame_initial_instructions (void)
2492 {
2493   cfi_add_CFA_def_cfa (15, s390_arch_size == 64 ? 160 : 96);
2494 }
2495
2496 int
2497 tc_s390_regname_to_dw2regnum (char *regname)
2498 {
2499   int regnum = -1;
2500
2501   if (regname[0] != 'c' && regname[0] != 'a')
2502     {
2503       regnum = reg_name_search (pre_defined_registers, REG_NAME_CNT, regname);
2504       if (regname[0] == 'f' && regnum != -1)
2505         regnum += 16;
2506     }
2507   else if (strcmp (regname, "ap") == 0)
2508     regnum = 32;
2509   else if (strcmp (regname, "cc") == 0)
2510     regnum = 33;
2511   return regnum;
2512 }
2513
2514 void
2515 s390_elf_final_processing (void)
2516 {
2517   if (set_highgprs_p)
2518     elf_elfheader (stdoutput)->e_flags |= EF_S390_HIGH_GPRS;
2519 }