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