2012-10-04 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 == 16))
1320                 reloc = BFD_RELOC_390_PLT16DBL;
1321               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1322                        && (operand->bits == 32))
1323                 reloc = BFD_RELOC_390_PLT32DBL;
1324             }
1325           else if (suffix == ELF_SUFFIX_GOTENT)
1326             {
1327               if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1328                   && (operand->bits == 32))
1329                 reloc = BFD_RELOC_390_GOTENT;
1330             }
1331           else if (suffix == ELF_SUFFIX_GOTOFF)
1332             {
1333               if ((operand->flags & S390_OPERAND_SIGNED)
1334                   && (operand->bits == 16))
1335                 reloc = BFD_RELOC_16_GOTOFF;
1336             }
1337           else if (suffix == ELF_SUFFIX_PLTOFF)
1338             {
1339               if ((operand->flags & S390_OPERAND_SIGNED)
1340                   && (operand->bits == 16))
1341                 reloc = BFD_RELOC_390_PLTOFF16;
1342             }
1343           else if (suffix == ELF_SUFFIX_GOTPLT)
1344             {
1345               if ((operand->flags & S390_OPERAND_DISP)
1346                   && (operand->bits == 12))
1347                 reloc = BFD_RELOC_390_GOTPLT12;
1348               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_SIGNED)
1349                        && (operand->bits == 16))
1350                 reloc = BFD_RELOC_390_GOTPLT16;
1351               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1352                        && (operand->bits == 32))
1353                 reloc = BFD_RELOC_390_GOTPLTENT;
1354             }
1355           else if (suffix == ELF_SUFFIX_TLS_GOTIE)
1356             {
1357               if ((operand->flags & S390_OPERAND_DISP)
1358                   && (operand->bits == 12))
1359                 reloc = BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE12;
1360               else if ((operand->flags & S390_OPERAND_DISP)
1361                        && (operand->bits == 20))
1362                 reloc = BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE20;
1363             }
1364           else if (suffix == ELF_SUFFIX_TLS_IE)
1365             {
1366               if ((operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
1367                        && (operand->bits == 32))
1368                 reloc = BFD_RELOC_390_TLS_IEENT;
1369             }
1370
1371           if (suffix != ELF_SUFFIX_NONE && reloc == BFD_RELOC_UNUSED)
1372             as_bad (_("invalid operand suffix"));
1373           /* We need to generate a fixup of type 'reloc' for this
1374              expression.  */
1375           if (fc >= MAX_INSN_FIXUPS)
1376             as_fatal (_("too many fixups"));
1377           fixups[fc].exp = ex;
1378           fixups[fc].opindex = *opindex_ptr;
1379           fixups[fc].reloc = reloc;
1380           ++fc;
1381         }
1382
1383       /* Check the next character. The call to expression has advanced
1384          str past any whitespace.  */
1385       if (operand->flags & S390_OPERAND_DISP)
1386         {
1387           /* After a displacement a block in parentheses can start.  */
1388           if (*str != '(')
1389             {
1390               /* Check if parenthesized block can be skipped. If the next
1391                  operand is neiter an optional operand nor a base register
1392                  then we have a syntax error.  */
1393               operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1394               if (!(operand->flags & (S390_OPERAND_INDEX|S390_OPERAND_BASE)))
1395                 as_bad (_("syntax error; missing '(' after displacement"));
1396
1397               /* Ok, skip all operands until S390_OPERAND_BASE.  */
1398               while (!(operand->flags & S390_OPERAND_BASE))
1399                 operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1400
1401               /* If there is a next operand it must be separated by a comma.  */
1402               if (opindex_ptr[1] != '\0')
1403                 {
1404                   if (*str != ',')
1405                     {
1406                       while (opindex_ptr[1] != '\0')
1407                         {
1408                           operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1409                           if (operand->flags & S390_OPERAND_OPTIONAL)
1410                             continue;
1411                           as_bad (_("syntax error; expected ,"));
1412                           break;
1413                         }
1414                     }
1415                   else
1416                     str++;
1417                 }
1418             }
1419           else
1420             {
1421               /* We found an opening parentheses.  */
1422               str++;
1423               for (f = str; *f != '\0'; f++)
1424                 if (*f == ',' || *f == ')')
1425                   break;
1426               /* If there is no comma until the closing parentheses OR
1427                  there is a comma right after the opening parentheses,
1428                  we have to skip optional operands.  */
1429               if (*f == ',' && f == str)
1430                 {
1431                   /* comma directly after '(' ? */
1432                   skip_optional = 1;
1433                   str++;
1434                 }
1435               else
1436                 skip_optional = (*f != ',');
1437             }
1438         }
1439       else if (operand->flags & S390_OPERAND_BASE)
1440         {
1441           /* After the base register the parenthesed block ends.  */
1442           if (*str++ != ')')
1443             as_bad (_("syntax error; missing ')' after base register"));
1444           skip_optional = 0;
1445           /* If there is a next operand it must be separated by a comma.  */
1446           if (opindex_ptr[1] != '\0')
1447             {
1448               if (*str != ',')
1449                 {
1450                   while (opindex_ptr[1] != '\0')
1451                     {
1452                       operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1453                       if (operand->flags & S390_OPERAND_OPTIONAL)
1454                         continue;
1455                       as_bad (_("syntax error; expected ,"));
1456                       break;
1457                     }
1458                 }
1459               else
1460                 str++;
1461             }
1462         }
1463       else
1464         {
1465           /* We can find an 'early' closing parentheses in e.g. D(L) instead
1466              of D(L,B).  In this case the base register has to be skipped.  */
1467           if (*str == ')')
1468             {
1469               operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1470
1471               if (!(operand->flags & S390_OPERAND_BASE))
1472                 as_bad (_("syntax error; ')' not allowed here"));
1473               str++;
1474             }
1475           /* If there is a next operand it must be separated by a comma.  */
1476           if (opindex_ptr[1] != '\0')
1477             {
1478               if (*str != ',')
1479                 {
1480                   while (opindex_ptr[1] != '\0')
1481                     {
1482                       operand = s390_operands + *(++opindex_ptr);
1483                       if (operand->flags & S390_OPERAND_OPTIONAL)
1484                         continue;
1485                       as_bad (_("syntax error; expected ,"));
1486                       break;
1487                     }
1488                 }
1489               else
1490                 str++;
1491             }
1492         }
1493     }
1494
1495   while (ISSPACE (*str))
1496     ++str;
1497
1498   /* Check for tls instruction marker.  */
1499   reloc = s390_tls_suffix (&str, &ex);
1500   if (reloc != BFD_RELOC_UNUSED)
1501     {
1502       /* We need to generate a fixup of type 'reloc' for this
1503          instruction.  */
1504       if (fc >= MAX_INSN_FIXUPS)
1505         as_fatal (_("too many fixups"));
1506       fixups[fc].exp = ex;
1507       fixups[fc].opindex = -1;
1508       fixups[fc].reloc = reloc;
1509       ++fc;
1510     }
1511
1512   if (*str != '\0')
1513     {
1514       char *linefeed;
1515
1516       if ((linefeed = strchr (str, '\n')) != NULL)
1517         *linefeed = '\0';
1518       as_bad (_("junk at end of line: `%s'"), str);
1519       if (linefeed != NULL)
1520         *linefeed = '\n';
1521     }
1522
1523   /* Write out the instruction.  */
1524   f = frag_more (opcode->oplen);
1525   memcpy (f, insn, opcode->oplen);
1526   dwarf2_emit_insn (opcode->oplen);
1527
1528   /* Create any fixups.  At this point we do not use a
1529      bfd_reloc_code_real_type, but instead just use the
1530      BFD_RELOC_UNUSED plus the operand index.  This lets us easily
1531      handle fixups for any operand type, although that is admittedly
1532      not a very exciting feature.  We pick a BFD reloc type in
1533      md_apply_fix.  */
1534   for (i = 0; i < fc; i++)
1535     {
1536
1537       if (fixups[i].opindex < 0)
1538         {
1539           /* Create tls instruction marker relocation.  */
1540           fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, opcode->oplen,
1541                        &fixups[i].exp, 0, fixups[i].reloc);
1542           continue;
1543         }
1544
1545       operand = s390_operands + fixups[i].opindex;
1546
1547       if (fixups[i].reloc != BFD_RELOC_UNUSED)
1548         {
1549           reloc_howto_type *reloc_howto;
1550           fixS *fixP;
1551           int size;
1552
1553           reloc_howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixups[i].reloc);
1554           if (!reloc_howto)
1555             abort ();
1556
1557           size = bfd_get_reloc_size (reloc_howto);
1558
1559           if (size < 1 || size > 4)
1560             abort ();
1561
1562           fixP = fix_new_exp (frag_now,
1563                               f - frag_now->fr_literal + (operand->shift/8),
1564                               size, &fixups[i].exp, reloc_howto->pc_relative,
1565                               fixups[i].reloc);
1566           /* Turn off overflow checking in fixup_segment. This is necessary
1567              because fixup_segment will signal an overflow for large 4 byte
1568              quantities for GOT12 relocations.  */
1569           if (   fixups[i].reloc == BFD_RELOC_390_GOT12
1570               || fixups[i].reloc == BFD_RELOC_390_GOT20
1571               || fixups[i].reloc == BFD_RELOC_390_GOT16)
1572             fixP->fx_no_overflow = 1;
1573         }
1574       else
1575         fix_new_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal, 4, &fixups[i].exp,
1576                      (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL) != 0,
1577                      ((bfd_reloc_code_real_type)
1578                       (fixups[i].opindex + (int) BFD_RELOC_UNUSED)));
1579     }
1580   return str;
1581 }
1582
1583 /* This routine is called for each instruction to be assembled.  */
1584
1585 void
1586 md_assemble (char *str)
1587 {
1588   const struct s390_opcode *opcode;
1589   unsigned char insn[6];
1590   char *s;
1591
1592   /* Get the opcode.  */
1593   for (s = str; *s != '\0' && ! ISSPACE (*s); s++)
1594     ;
1595   if (*s != '\0')
1596     *s++ = '\0';
1597
1598   /* Look up the opcode in the hash table.  */
1599   opcode = (struct s390_opcode *) hash_find (s390_opcode_hash, str);
1600   if (opcode == (const struct s390_opcode *) NULL)
1601     {
1602       as_bad (_("Unrecognized opcode: `%s'"), str);
1603       return;
1604     }
1605   else if (!(opcode->modes & current_mode_mask))
1606     {
1607       as_bad (_("Opcode %s not available in this mode"), str);
1608       return;
1609     }
1610   memcpy (insn, opcode->opcode, sizeof (insn));
1611   md_gather_operands (s, insn, opcode);
1612 }
1613
1614 #ifndef WORKING_DOT_WORD
1615 /* Handle long and short jumps. We don't support these */
1616 void
1617 md_create_short_jump (ptr, from_addr, to_addr, frag, to_symbol)
1618      char *ptr;
1619      addressT from_addr, to_addr;
1620      fragS *frag;
1621      symbolS *to_symbol;
1622 {
1623   abort ();
1624 }
1625
1626 void
1627 md_create_long_jump (ptr, from_addr, to_addr, frag, to_symbol)
1628      char *ptr;
1629      addressT from_addr, to_addr;
1630      fragS *frag;
1631      symbolS *to_symbol;
1632 {
1633   abort ();
1634 }
1635 #endif
1636
1637 void
1638 s390_bss (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1639 {
1640   /* We don't support putting frags in the BSS segment, we fake it
1641      by marking in_bss, then looking at s_skip for clues.  */
1642
1643   subseg_set (bss_section, 0);
1644   demand_empty_rest_of_line ();
1645 }
1646
1647 /* Pseudo-op handling.  */
1648
1649 void
1650 s390_insn (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1651 {
1652   expressionS exp;
1653   const struct s390_opcode *opformat;
1654   unsigned char insn[6];
1655   char *s;
1656
1657   /* Get the opcode format.  */
1658   s = input_line_pointer;
1659   while (*s != '\0' && *s != ',' && ! ISSPACE (*s))
1660     s++;
1661   if (*s != ',')
1662     as_bad (_("Invalid .insn format\n"));
1663   *s++ = '\0';
1664
1665   /* Look up the opcode in the hash table.  */
1666   opformat = (struct s390_opcode *)
1667     hash_find (s390_opformat_hash, input_line_pointer);
1668   if (opformat == (const struct s390_opcode *) NULL)
1669     {
1670       as_bad (_("Unrecognized opcode format: `%s'"), input_line_pointer);
1671       return;
1672     }
1673   input_line_pointer = s;
1674   expression (&exp);
1675   if (exp.X_op == O_constant)
1676     {
1677       if (   (   opformat->oplen == 6
1678               && (addressT) exp.X_add_number < (1ULL << 48))
1679           || (   opformat->oplen == 4
1680               && (addressT) exp.X_add_number < (1ULL << 32))
1681           || (   opformat->oplen == 2
1682               && (addressT) exp.X_add_number < (1ULL << 16)))
1683         md_number_to_chars ((char *) insn, exp.X_add_number, opformat->oplen);
1684       else
1685         as_bad (_("Invalid .insn format\n"));
1686     }
1687   else if (exp.X_op == O_big)
1688     {
1689       if (exp.X_add_number > 0
1690           && opformat->oplen == 6
1691           && generic_bignum[3] == 0)
1692         {
1693           md_number_to_chars ((char *) insn, generic_bignum[2], 2);
1694           md_number_to_chars ((char *) &insn[2], generic_bignum[1], 2);
1695           md_number_to_chars ((char *) &insn[4], generic_bignum[0], 2);
1696         }
1697       else
1698         as_bad (_("Invalid .insn format\n"));
1699     }
1700   else
1701     as_bad (_("second operand of .insn not a constant\n"));
1702
1703   if (strcmp (opformat->name, "e") != 0 && *input_line_pointer++ != ',')
1704     as_bad (_("missing comma after insn constant\n"));
1705
1706   if ((s = strchr (input_line_pointer, '\n')) != NULL)
1707     *s = '\0';
1708   input_line_pointer = md_gather_operands (input_line_pointer, insn,
1709                                            opformat);
1710   if (s != NULL)
1711     *s = '\n';
1712   demand_empty_rest_of_line ();
1713 }
1714
1715 /* The .byte pseudo-op.  This is similar to the normal .byte
1716    pseudo-op, but it can also take a single ASCII string.  */
1717
1718 static void
1719 s390_byte (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1720 {
1721   if (*input_line_pointer != '\"')
1722     {
1723       cons (1);
1724       return;
1725     }
1726
1727   /* Gather characters.  A real double quote is doubled.  Unusual
1728      characters are not permitted.  */
1729   ++input_line_pointer;
1730   while (1)
1731     {
1732       char c;
1733
1734       c = *input_line_pointer++;
1735
1736       if (c == '\"')
1737         {
1738           if (*input_line_pointer != '\"')
1739             break;
1740           ++input_line_pointer;
1741         }
1742
1743       FRAG_APPEND_1_CHAR (c);
1744     }
1745
1746   demand_empty_rest_of_line ();
1747 }
1748
1749 /* The .ltorg pseudo-op.This emits all literals defined since the last
1750    .ltorg or the invocation of gas. Literals are defined with the
1751    @lit suffix.  */
1752
1753 static void
1754 s390_literals (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1755 {
1756   struct s390_lpe *lpe;
1757
1758   if (lp_sym == NULL || lpe_count == 0)
1759     return;     /* Nothing to be done.  */
1760
1761   /* Emit symbol for start of literal pool.  */
1762   S_SET_SEGMENT (lp_sym, now_seg);
1763   S_SET_VALUE (lp_sym, (valueT) frag_now_fix ());
1764   lp_sym->sy_frag = frag_now;
1765
1766   while (lpe_list)
1767     {
1768       lpe = lpe_list;
1769       lpe_list = lpe_list->next;
1770       S_SET_SEGMENT (lpe->sym, now_seg);
1771       S_SET_VALUE (lpe->sym, (valueT) frag_now_fix ());
1772       lpe->sym->sy_frag = frag_now;
1773
1774       /* Emit literal pool entry.  */
1775       if (lpe->reloc != BFD_RELOC_UNUSED)
1776         {
1777           reloc_howto_type *reloc_howto =
1778             bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, lpe->reloc);
1779           int size = bfd_get_reloc_size (reloc_howto);
1780           char *where;
1781
1782           if (size > lpe->nbytes)
1783             as_bad (_("%s relocations do not fit in %d bytes"),
1784                     reloc_howto->name, lpe->nbytes);
1785           where = frag_more (lpe->nbytes);
1786           md_number_to_chars (where, 0, size);
1787           fix_new_exp (frag_now, where - frag_now->fr_literal,
1788                        size, &lpe->ex, reloc_howto->pc_relative, lpe->reloc);
1789         }
1790       else
1791         {
1792           if (lpe->ex.X_op == O_big)
1793             {
1794               if (lpe->ex.X_add_number <= 0)
1795                 generic_floating_point_number = lpe->floatnum;
1796               else
1797                 memcpy (generic_bignum, lpe->bignum,
1798                         lpe->ex.X_add_number * sizeof (LITTLENUM_TYPE));
1799             }
1800           emit_expr (&lpe->ex, lpe->nbytes);
1801         }
1802
1803       lpe->next = lpe_free_list;
1804       lpe_free_list = lpe;
1805     }
1806   lpe_list_tail = NULL;
1807   lp_sym = NULL;
1808   lp_count++;
1809   lpe_count = 0;
1810 }
1811
1812 /* The .machine pseudo op allows to switch to a different CPU level in
1813    the asm listing.  The current CPU setting can be stored on a stack
1814    with .machine push and restored with .machine pop.  */
1815
1816 static void
1817 s390_machine (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1818 {
1819   char *cpu_string;
1820 #define MAX_HISTORY 100
1821   static unsigned int *cpu_history;
1822   static int curr_hist;
1823
1824   SKIP_WHITESPACE ();
1825
1826   if (*input_line_pointer == '"')
1827     {
1828       int len;
1829       cpu_string = demand_copy_C_string (&len);
1830     }
1831   else
1832     {
1833       char c;
1834       cpu_string = input_line_pointer;
1835       c = get_symbol_end ();
1836       cpu_string = xstrdup (cpu_string);
1837       *input_line_pointer = c;
1838     }
1839
1840   if (cpu_string != NULL)
1841     {
1842       unsigned int old_cpu = current_cpu;
1843       unsigned int new_cpu;
1844       char *p;
1845
1846       for (p = cpu_string; *p != 0; p++)
1847         *p = TOLOWER (*p);
1848
1849       if (strcmp (cpu_string, "push") == 0)
1850         {
1851           if (cpu_history == NULL)
1852             cpu_history = xmalloc (MAX_HISTORY * sizeof (*cpu_history));
1853
1854           if (curr_hist >= MAX_HISTORY)
1855             as_bad (_(".machine stack overflow"));
1856           else
1857             cpu_history[curr_hist++] = current_cpu;
1858         }
1859       else if (strcmp (cpu_string, "pop") == 0)
1860         {
1861           if (curr_hist <= 0)
1862             as_bad (_(".machine stack underflow"));
1863           else
1864             current_cpu = cpu_history[--curr_hist];
1865         }
1866       else if ((new_cpu = s390_parse_cpu (cpu_string)) != (unsigned int)-1)
1867         current_cpu = new_cpu;
1868       else
1869         as_bad (_("invalid machine `%s'"), cpu_string);
1870
1871       if (current_cpu != old_cpu)
1872         s390_setup_opcodes ();
1873     }
1874
1875   demand_empty_rest_of_line ();
1876 }
1877
1878 /* The .machinemode pseudo op allows to switch to a different
1879    architecture mode in the asm listing.  The current architecture
1880    mode setting can be stored on a stack with .machinemode push and
1881    restored with .machinemode pop.  */
1882
1883 static void
1884 s390_machinemode (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
1885 {
1886   char *mode_string;
1887 #define MAX_HISTORY 100
1888   static unsigned int *mode_history;
1889   static int curr_hist;
1890
1891   SKIP_WHITESPACE ();
1892
1893   if (*input_line_pointer == '"')
1894     {
1895       int len;
1896       mode_string = demand_copy_C_string (&len);
1897     }
1898   else
1899     {
1900       char c;
1901       mode_string = input_line_pointer;
1902       c = get_symbol_end ();
1903       mode_string = xstrdup (mode_string);
1904       *input_line_pointer = c;
1905     }
1906
1907   if (mode_string != NULL)
1908     {
1909       unsigned int old_mode_mask = current_mode_mask;
1910       char *p;
1911
1912       for (p = mode_string; *p != 0; p++)
1913         *p = TOLOWER (*p);
1914
1915       if (strcmp (mode_string, "push") == 0)
1916         {
1917           if (mode_history == NULL)
1918             mode_history = xmalloc (MAX_HISTORY * sizeof (*mode_history));
1919
1920           if (curr_hist >= MAX_HISTORY)
1921             as_bad (_(".machinemode stack overflow"));
1922           else
1923             mode_history[curr_hist++] = current_mode_mask;
1924         }
1925       else if (strcmp (mode_string, "pop") == 0)
1926         {
1927           if (curr_hist <= 0)
1928             as_bad (_(".machinemode stack underflow"));
1929           else
1930             current_mode_mask = mode_history[--curr_hist];
1931         }
1932       else
1933         {
1934           if (strcmp (mode_string, "esa") == 0)
1935             current_mode_mask = 1 << S390_OPCODE_ESA;
1936           else if (strcmp (mode_string, "zarch") == 0)
1937             {
1938               if (s390_arch_size == 32)
1939                 set_highgprs_p = TRUE;
1940               current_mode_mask = 1 << S390_OPCODE_ZARCH;
1941             }
1942           else if (strcmp (mode_string, "zarch_nohighgprs") == 0)
1943             current_mode_mask = 1 << S390_OPCODE_ZARCH;
1944           else
1945             as_bad (_("invalid machine `%s'"), mode_string);
1946         }
1947
1948       if (current_mode_mask != old_mode_mask)
1949         s390_setup_opcodes ();
1950     }
1951
1952   demand_empty_rest_of_line ();
1953 }
1954
1955 char *
1956 md_atof (int type, char *litp, int *sizep)
1957 {
1958   return ieee_md_atof (type, litp, sizep, TRUE);
1959 }
1960
1961 /* Align a section (I don't know why this is machine dependent).  */
1962
1963 valueT
1964 md_section_align (asection *seg, valueT addr)
1965 {
1966   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, seg);
1967
1968   return ((addr + (1 << align) - 1) & (-1 << align));
1969 }
1970
1971 /* We don't have any form of relaxing.  */
1972
1973 int
1974 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragp ATTRIBUTE_UNUSED,
1975                                asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED)
1976 {
1977   abort ();
1978   return 0;
1979 }
1980
1981 /* Convert a machine dependent frag.  We never generate these.  */
1982
1983 void
1984 md_convert_frag (bfd *abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
1985                  asection *sec ATTRIBUTE_UNUSED,
1986                  fragS *fragp ATTRIBUTE_UNUSED)
1987 {
1988   abort ();
1989 }
1990
1991 symbolS *
1992 md_undefined_symbol (char *name)
1993 {
1994   if (*name == '_' && *(name + 1) == 'G'
1995       && strcmp (name, "_GLOBAL_OFFSET_TABLE_") == 0)
1996     {
1997       if (!GOT_symbol)
1998         {
1999           if (symbol_find (name))
2000             as_bad (_("GOT already in symbol table"));
2001           GOT_symbol = symbol_new (name, undefined_section,
2002                                    (valueT) 0, &zero_address_frag);
2003         }
2004       return GOT_symbol;
2005     }
2006   return 0;
2007 }
2008
2009 /* Functions concerning relocs.  */
2010
2011 /* The location from which a PC relative jump should be calculated,
2012    given a PC relative reloc.  */
2013
2014 long
2015 md_pcrel_from_section (fixS *fixp, segT sec ATTRIBUTE_UNUSED)
2016 {
2017   return fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
2018 }
2019
2020 /* Here we decide which fixups can be adjusted to make them relative to
2021    the beginning of the section instead of the symbol.  Basically we need
2022    to make sure that the dynamic relocations are done correctly, so in
2023    some cases we force the original symbol to be used.  */
2024 int
2025 tc_s390_fix_adjustable (fixS *fixP)
2026 {
2027   /* Don't adjust references to merge sections.  */
2028   if ((S_GET_SEGMENT (fixP->fx_addsy)->flags & SEC_MERGE) != 0)
2029     return 0;
2030   /* adjust_reloc_syms doesn't know about the GOT.  */
2031   if (   fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_16_GOTOFF
2032       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_GOTOFF
2033       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTOFF64
2034       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLTOFF16
2035       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLTOFF32
2036       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLTOFF64
2037       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT16DBL
2038       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT32
2039       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT32DBL
2040       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_PLT64
2041       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOT12
2042       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOT20
2043       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOT16
2044       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_32_GOT_PCREL
2045       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOT64
2046       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTENT
2047       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLT12
2048       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLT16
2049       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLT20
2050       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLT32
2051       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLT64
2052       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_GOTPLTENT
2053       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LOAD
2054       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GDCALL
2055       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LDCALL
2056       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GD32
2057       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GD64
2058       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE12
2059       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE20
2060       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE32
2061       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE64
2062       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LDM32
2063       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LDM64
2064       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_IE32
2065       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_IE64
2066       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_IEENT
2067       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LE32
2068       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LE64
2069       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LDO32
2070       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_LDO64
2071       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_DTPMOD
2072       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_DTPOFF
2073       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_390_TLS_TPOFF
2074       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT
2075       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
2076     return 0;
2077   return 1;
2078 }
2079
2080 /* Return true if we must always emit a reloc for a type and false if
2081    there is some hope of resolving it at assembly time.  */
2082 int
2083 tc_s390_force_relocation (struct fix *fixp)
2084 {
2085   /* Ensure we emit a relocation for every reference to the global
2086      offset table or to the procedure link table.  */
2087   switch (fixp->fx_r_type)
2088     {
2089     case BFD_RELOC_390_GOT12:
2090     case BFD_RELOC_390_GOT20:
2091     case BFD_RELOC_32_GOT_PCREL:
2092     case BFD_RELOC_32_GOTOFF:
2093     case BFD_RELOC_390_GOTOFF64:
2094     case BFD_RELOC_390_PLTOFF16:
2095     case BFD_RELOC_390_PLTOFF32:
2096     case BFD_RELOC_390_PLTOFF64:
2097     case BFD_RELOC_390_GOTPC:
2098     case BFD_RELOC_390_GOT16:
2099     case BFD_RELOC_390_GOTPCDBL:
2100     case BFD_RELOC_390_GOT64:
2101     case BFD_RELOC_390_GOTENT:
2102     case BFD_RELOC_390_PLT32:
2103     case BFD_RELOC_390_PLT16DBL:
2104     case BFD_RELOC_390_PLT32DBL:
2105     case BFD_RELOC_390_PLT64:
2106     case BFD_RELOC_390_GOTPLT12:
2107     case BFD_RELOC_390_GOTPLT16:
2108     case BFD_RELOC_390_GOTPLT20:
2109     case BFD_RELOC_390_GOTPLT32:
2110     case BFD_RELOC_390_GOTPLT64:
2111     case BFD_RELOC_390_GOTPLTENT:
2112       return 1;
2113     default:
2114       break;;
2115     }
2116
2117   return generic_force_reloc (fixp);
2118 }
2119
2120 /* Apply a fixup to the object code.  This is called for all the
2121    fixups we generated by the call to fix_new_exp, above.  In the call
2122    above we used a reloc code which was the largest legal reloc code
2123    plus the operand index.  Here we undo that to recover the operand
2124    index.  At this point all symbol values should be fully resolved,
2125    and we attempt to completely resolve the reloc.  If we can not do
2126    that, we determine the correct reloc code and put it back in the
2127    fixup.  */
2128
2129 void
2130 md_apply_fix (fixS *fixP, valueT *valP, segT seg ATTRIBUTE_UNUSED)
2131 {
2132   char *where;
2133   valueT value = *valP;
2134
2135   where = fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
2136
2137   if (fixP->fx_subsy != NULL)
2138     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2139                   _("cannot emit relocation %s against subsy symbol %s"),
2140                   bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type),
2141                   S_GET_NAME (fixP->fx_subsy));
2142
2143   if (fixP->fx_addsy != NULL)
2144     {
2145       if (fixP->fx_pcrel)
2146         value += fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where;
2147     }
2148   else
2149     fixP->fx_done = 1;
2150
2151   if ((int) fixP->fx_r_type >= (int) BFD_RELOC_UNUSED)
2152     {
2153       const struct s390_operand *operand;
2154       int opindex;
2155
2156       opindex = (int) fixP->fx_r_type - (int) BFD_RELOC_UNUSED;
2157       operand = &s390_operands[opindex];
2158
2159       if (fixP->fx_done)
2160         {
2161           /* Insert the fully resolved operand value.  */
2162           s390_insert_operand ((unsigned char *) where, operand,
2163                                (offsetT) value, fixP->fx_file, fixP->fx_line);
2164           return;
2165         }
2166
2167       /* Determine a BFD reloc value based on the operand information.
2168          We are only prepared to turn a few of the operands into
2169          relocs.  */
2170       fixP->fx_offset = value;
2171       if (operand->bits == 12 && operand->shift == 20)
2172         {
2173           fixP->fx_size = 2;
2174           fixP->fx_where += 2;
2175           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_12;
2176         }
2177       else if (operand->bits == 12 && operand->shift == 36)
2178         {
2179           fixP->fx_size = 2;
2180           fixP->fx_where += 4;
2181           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_12;
2182         }
2183       else if (operand->bits == 20 && operand->shift == 20)
2184         {
2185           fixP->fx_size = 2;
2186           fixP->fx_where += 2;
2187           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_20;
2188         }
2189       else if (operand->bits == 8 && operand->shift == 8)
2190         {
2191           fixP->fx_size = 1;
2192           fixP->fx_where += 1;
2193           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_8;
2194         }
2195       else if (operand->bits == 16 && operand->shift == 16)
2196         {
2197           fixP->fx_size = 2;
2198           fixP->fx_where += 2;
2199           if (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL)
2200             {
2201               fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_PC16DBL;
2202               fixP->fx_offset += 2;
2203             }
2204           else
2205             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_16;
2206         }
2207       else if (operand->bits == 32 && operand->shift == 16
2208                && (operand->flags & S390_OPERAND_PCREL))
2209         {
2210           fixP->fx_size = 4;
2211           fixP->fx_where += 2;
2212           fixP->fx_offset += 2;
2213           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_390_PC32DBL;
2214         }
2215       else
2216         {
2217           char *sfile;
2218           unsigned int sline;
2219
2220           /* Use expr_symbol_where to see if this is an expression
2221              symbol.  */
2222           if (expr_symbol_where (fixP->fx_addsy, &sfile, &sline))
2223             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2224                           _("unresolved expression that must be resolved"));
2225           else
2226             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2227                           _("unsupported relocation type"));
2228           fixP->fx_done = 1;
2229           return;
2230         }
2231     }
2232   else
2233     {
2234       switch (fixP->fx_r_type)
2235         {
2236         case BFD_RELOC_8:
2237           if (fixP->fx_pcrel)
2238             abort ();
2239           if (fixP->fx_done)
2240             md_number_to_chars (where, value, 1);
2241           break;
2242         case BFD_RELOC_390_12:
2243         case BFD_RELOC_390_GOT12:
2244         case BFD_RELOC_390_GOTPLT12:
2245           if (fixP->fx_done)
2246             {
2247               unsigned short mop;
2248
2249               mop = bfd_getb16 ((unsigned char *) where);
2250               mop |= (unsigned short) (value & 0xfff);
2251               bfd_putb16 ((bfd_vma) mop, (unsigned char *) where);
2252             }
2253           break;
2254
2255         case BFD_RELOC_390_20:
2256         case BFD_RELOC_390_GOT20:
2257         case BFD_RELOC_390_GOTPLT20:
2258           if (fixP->fx_done)
2259             {
2260               unsigned int mop;
2261               mop = bfd_getb32 ((unsigned char *) where);
2262               mop |= (unsigned int) ((value & 0xfff) << 8 |
2263                                      (value & 0xff000) >> 12);
2264               bfd_putb32 ((bfd_vma) mop, (unsigned char *) where);
2265             } 
2266           break;
2267
2268         case BFD_RELOC_16:
2269         case BFD_RELOC_GPREL16:
2270         case BFD_RELOC_16_GOT_PCREL:
2271         case BFD_RELOC_16_GOTOFF:
2272           if (fixP->fx_pcrel)
2273             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
2274                           _("cannot emit PC relative %s relocation%s%s"),
2275                           bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type),
2276                           fixP->fx_addsy != NULL ? " against " : "",
2277                           (fixP->fx_addsy != NULL
2278                            ? S_GET_NAME (fixP->fx_addsy)
2279                            : ""));
2280           if (fixP->fx_done)
2281             md_number_to_chars (where, value, 2);
2282           break;
2283         case BFD_RELOC_390_GOT16:
2284         case BFD_RELOC_390_PLTOFF16:
2285         case BFD_RELOC_390_GOTPLT16:
2286           if (fixP->fx_done)
2287             md_number_to_chars (where, value, 2);
2288           break;
2289         case BFD_RELOC_390_PC16DBL:
2290         case BFD_RELOC_390_PLT16DBL:
2291           value += 2;
2292           if (fixP->fx_done)
2293             md_number_to_chars (where, (offsetT) value >> 1, 2);
2294           break;
2295
2296         case BFD_RELOC_32:
2297           if (fixP->fx_pcrel)
2298             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
2299           else
2300             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32;
2301           if (fixP->fx_done)
2302             md_number_to_chars (where, value, 4);
2303           break;
2304         case BFD_RELOC_32_PCREL:
2305         case BFD_RELOC_32_BASEREL:
2306           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_32_PCREL;
2307           if (fixP->fx_done)
2308             md_number_to_chars (where, value, 4);
2309           break;
2310         case BFD_RELOC_32_GOT_PCREL:
2311         case BFD_RELOC_390_PLTOFF32:
2312         case BFD_RELOC_390_PLT32:
2313         case BFD_RELOC_390_GOTPLT32:
2314           if (fixP->fx_done)
2315             md_number_to_chars (where, value, 4);
2316           break;
2317         case BFD_RELOC_390_PC32DBL:
2318         case BFD_RELOC_390_PLT32DBL:
2319         case BFD_RELOC_390_GOTPCDBL:
2320         case BFD_RELOC_390_GOTENT:
2321         case BFD_RELOC_390_GOTPLTENT:
2322           value += 2;
2323           if (fixP->fx_done)
2324             md_number_to_chars (where, (offsetT) value >> 1, 4);
2325           break;
2326
2327         case BFD_RELOC_32_GOTOFF:
2328           if (fixP->fx_done)
2329             md_number_to_chars (where, value, sizeof (int));
2330           break;
2331
2332         case BFD_RELOC_390_GOTOFF64:
2333           if (fixP->fx_done)
2334             md_number_to_chars (where, value, 8);
2335           break;
2336
2337         case BFD_RELOC_390_GOT64:
2338         case BFD_RELOC_390_PLTOFF64:
2339         case BFD_RELOC_390_PLT64:
2340         case BFD_RELOC_390_GOTPLT64:
2341           if (fixP->fx_done)
2342             md_number_to_chars (where, value, 8);
2343           break;
2344
2345         case BFD_RELOC_64:
2346           if (fixP->fx_pcrel)
2347             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64_PCREL;
2348           else
2349             fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64;
2350           if (fixP->fx_done)
2351             md_number_to_chars (where, value, 8);
2352           break;
2353
2354         case BFD_RELOC_64_PCREL:
2355           fixP->fx_r_type = BFD_RELOC_64_PCREL;
2356           if (fixP->fx_done)
2357             md_number_to_chars (where, value, 8);
2358           break;
2359
2360         case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
2361         case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
2362           fixP->fx_done = 0;
2363           return;
2364
2365         case BFD_RELOC_390_TLS_LOAD:
2366         case BFD_RELOC_390_TLS_GDCALL:
2367         case BFD_RELOC_390_TLS_LDCALL:
2368         case BFD_RELOC_390_TLS_GD32:
2369         case BFD_RELOC_390_TLS_GD64:
2370         case BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE12:
2371         case BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE20:
2372         case BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE32:
2373         case BFD_RELOC_390_TLS_GOTIE64:
2374         case BFD_RELOC_390_TLS_LDM32:
2375         case BFD_RELOC_390_TLS_LDM64:
2376         case BFD_RELOC_390_TLS_IE32:
2377         case BFD_RELOC_390_TLS_IE64:
2378         case BFD_RELOC_390_TLS_LE32:
2379         case BFD_RELOC_390_TLS_LE64:
2380         case BFD_RELOC_390_TLS_LDO32:
2381         case BFD_RELOC_390_TLS_LDO64:
2382         case BFD_RELOC_390_TLS_DTPMOD:
2383         case BFD_RELOC_390_TLS_DTPOFF:
2384         case BFD_RELOC_390_TLS_TPOFF:
2385           S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
2386           /* Fully resolved at link time.  */
2387           break;
2388         case BFD_RELOC_390_TLS_IEENT:
2389           /* Fully resolved at link time.  */
2390           S_SET_THREAD_LOCAL (fixP->fx_addsy);
2391           value += 2;
2392           break;
2393
2394         default:
2395           {
2396             const char *reloc_name = bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type);
2397
2398             if (reloc_name != NULL)
2399               as_fatal (_("Gas failure, reloc type %s\n"), reloc_name);
2400             else
2401               as_fatal (_("Gas failure, reloc type #%i\n"), fixP->fx_r_type);
2402           }
2403         }
2404
2405       fixP->fx_offset = value;
2406     }
2407 }
2408
2409 /* Generate a reloc for a fixup.  */
2410
2411 arelent *
2412 tc_gen_reloc (asection *seg ATTRIBUTE_UNUSED, fixS *fixp)
2413 {
2414   bfd_reloc_code_real_type code;
2415   arelent *reloc;
2416
2417   code = fixp->fx_r_type;
2418   if (GOT_symbol && fixp->fx_addsy == GOT_symbol)
2419     {
2420       if (   (s390_arch_size == 32 && code == BFD_RELOC_32_PCREL)
2421           || (s390_arch_size == 64 && code == BFD_RELOC_64_PCREL))
2422         code = BFD_RELOC_390_GOTPC;
2423       if (code == BFD_RELOC_390_PC32DBL)
2424         code = BFD_RELOC_390_GOTPCDBL;
2425     }
2426
2427   reloc = (arelent *) xmalloc (sizeof (arelent));
2428   reloc->sym_ptr_ptr = (asymbol **) xmalloc (sizeof (asymbol *));
2429   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
2430   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
2431   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, code);
2432   if (reloc->howto == NULL)
2433     {
2434       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
2435                     _("cannot represent relocation type %s"),
2436                     bfd_get_reloc_code_name (code));
2437       /* Set howto to a garbage value so that we can keep going.  */
2438       reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, BFD_RELOC_32);
2439       gas_assert (reloc->howto != NULL);
2440     }
2441   reloc->addend = fixp->fx_offset;
2442
2443   return reloc;
2444 }
2445
2446 void
2447 s390_cfi_frame_initial_instructions (void)
2448 {
2449   cfi_add_CFA_def_cfa (15, s390_arch_size == 64 ? 160 : 96);
2450 }
2451
2452 int
2453 tc_s390_regname_to_dw2regnum (char *regname)
2454 {
2455   int regnum = -1;
2456
2457   if (regname[0] != 'c' && regname[0] != 'a')
2458     {
2459       regnum = reg_name_search (pre_defined_registers, REG_NAME_CNT, regname);
2460       if (regname[0] == 'f' && regnum != -1)
2461         regnum += 16;
2462     }
2463   else if (strcmp (regname, "ap") == 0)
2464     regnum = 32;
2465   else if (strcmp (regname, "cc") == 0)
2466     regnum = 33;
2467   return regnum;
2468 }
2469
2470 void
2471 s390_elf_final_processing (void)
2472 {
2473   if (set_highgprs_p)
2474     elf_elfheader (stdoutput)->e_flags |= EF_S390_HIGH_GPRS;
2475 }