tizen 2.4 release
[external/binutils.git] / gas / config / tc-xgate.c
1 /* tc-xgate.c -- Assembler code for Freescale XGATE
2    Copyright (C) 2010-2014 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Sean Keys <skeys@ipdatasys.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 3, 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
19    the Free Software Foundation, 51 Franklin Street - Fifth Floor,
20    Boston, MA 02110-1301, USA.  */
21
22 #include "as.h"
23 #include "safe-ctype.h"
24 #include "subsegs.h"
25 #include "opcode/xgate.h"
26 #include "dwarf2dbg.h"
27 #include "elf/xgate.h"
28
29 const char comment_chars[] = ";!";
30 const char line_comment_chars[] = "#*";
31 const char line_separator_chars[] = "";
32 const char EXP_CHARS[] = "eE";
33 const char FLT_CHARS[] = "dD";
34
35 /* Max opcodes per opcode handle.  */
36 #define MAX_OPCODES     0x05
37
38 #define SIXTEENTH_BIT           0x8000
39 #define N_BITS_IN_WORD          16
40 #define MAX_NUM_OPERANDS        3
41
42 /* #define STATE_CONDITIONAL_BRANCH             (1) */
43 #define STATE_PC_RELATIVE       (2)
44 #define REGISTER_P(ptr)         (ptr == 'r')
45 #define INCREMENT               01
46 #define DECREMENT               02
47 #define MAXREGISTER             07
48 #define MINREGISTER             00
49
50 #define OPTION_MMCU 'm'
51
52 /* This macro has no side-effects.  */
53 #define ENCODE_RELAX(what,length) (((what) << 2) + (length))
54
55 /* Each unique opcode name has a handle.  That handle may
56    contain pointers to opcodes with the same name but
57    different address modes.  */
58 struct xgate_opcode_handle
59 {
60   int number_of_modes;
61   char *name;
62   struct xgate_opcode *opc0[MAX_OPCODES];
63 };
64
65 /* XGATE's registers all are 16-bit general purpose.
66    They are numbered according to the specifications.  */
67 typedef enum register_id
68 {
69   REG_NONE = -1,
70   REG_R0 = 0,
71   REG_R1 = 1,
72   REG_R2 = 2,
73   REG_R3 = 3,
74   REG_R4 = 4,
75   REG_R5 = 5,
76   REG_R6 = 6,
77   REG_R7 = 7,
78   REG_PC = 8,
79   REG_CCR = 9
80 } register_id;
81
82 /* Operand Modifiers */
83 typedef enum op_modifiers
84 {
85   MOD_NONE = -1,
86   MOD_POSTINC = 1,
87   MOD_PREDEC = 2,
88   MOD_CONSTANT = 3,
89   MOD_LOAD_HIGH = 4,
90   MOD_LOAD_LOW = 5
91 }op_modifiers;
92
93 typedef struct s_operand
94 {
95   expressionS exp;
96   register_id reg;
97   op_modifiers mod;
98 } s_operand;
99
100
101 /* Forward declarations.  */
102 static inline char *skip_whitespace (char *);
103 static void get_default_target (void);
104 static char *extract_word (char *, char *, int);
105 static struct xgate_opcode *xgate_find_match (struct xgate_opcode_handle *,
106                                               int, s_operand [], unsigned int);
107 static int cmp_opcode (struct xgate_opcode *, struct xgate_opcode *);
108 static void xgate_print_table (void);
109 static unsigned int xgate_get_operands (char *, s_operand []);
110 static register_id reg_name_search (char *);
111 static op_modifiers xgate_determine_modifiers(char **);
112 static void xgate_scan_operands (struct xgate_opcode *opcode, s_operand []);
113 static unsigned int xgate_parse_operand (struct xgate_opcode *, int *, int,
114                                          char **, s_operand);
115
116 static struct hash_control *xgate_hash;
117
118 /* Previous opcode.  */
119 static unsigned int prev = 0;
120
121 static unsigned char fixup_required = 0;
122
123 /* Used to enable clipping of 16 bit operands into 8 bit constraints.  */
124 static unsigned char autoHiLo = 0;
125
126 static char oper_check;
127 static char flag_print_insn_syntax = 0;
128 static char flag_print_opcodes = 0;
129
130 static int current_architecture;
131 static const char *default_cpu;
132
133 /* ELF flags to set in the output file header.  */
134 static int elf_flags = E_XGATE_F64;
135
136 /* This table describes how you change sizes for the various types of variable
137    size expressions.  This version only supports two kinds.  */
138
139 /* The fields are:
140    How far Forward this mode will reach.
141    How far Backward this mode will reach.
142    How many bytes this mode will add to the size of the frag.
143    Which mode to go to if the offset won't fit in this one.  */
144
145 relax_typeS md_relax_table[] =
146 {
147   {1, 1, 0, 0},                 /* First entries aren't used.  */
148   {1, 1, 0, 0},                 /* For no good reason except.  */
149   {1, 1, 0, 0},                 /* that the VAX doesn't either.  */
150   {1, 1, 0, 0},
151   /* XGATE 9 and 10 bit pc rel todo complete and test */
152 /*{(511), (-512), 0, ENCODE_RELAX (STATE_PC_RELATIVE, STATE_WORD)},
153   {(1023), (-1024), 0, ENCODE_RELAX (STATE_PC_RELATIVE, STATE_WORD)}, */
154   {0, 0, 0, 0}
155 };
156
157 /* This table describes all the machine specific pseudo-ops the assembler
158    has to support.  The fields are: pseudo-op name without dot function to
159    call to execute this pseudo-op Integer arg to pass to the function.  */
160 const pseudo_typeS md_pseudo_table[] =
161 {
162   /* The following pseudo-ops are supported for MRI compatibility.  */
163   {0, 0, 0}
164 };
165
166 const char *md_shortopts = "m:";
167
168 struct option md_longopts[] =
169 {
170 #define OPTION_PRINT_INSN_SYNTAX  (OPTION_MD_BASE + 0)
171   { "print-insn-syntax", no_argument, NULL, OPTION_PRINT_INSN_SYNTAX },
172
173 #define OPTION_PRINT_OPCODES  (OPTION_MD_BASE + 1)
174   { "print-opcodes", no_argument, NULL, OPTION_PRINT_OPCODES },
175
176 #define OPTION_GENERATE_EXAMPLE  (OPTION_MD_BASE + 2)
177   { "generate-example", no_argument, NULL, OPTION_GENERATE_EXAMPLE },
178
179 #define OPTION_MSHORT  (OPTION_MD_BASE + 3)
180   { "mshort", no_argument, NULL, OPTION_MSHORT },
181
182 #define OPTION_MLONG  (OPTION_MD_BASE + 4)
183   { "mlong", no_argument, NULL, OPTION_MLONG },
184
185 #define OPTION_MSHORT_DOUBLE  (OPTION_MD_BASE + 5)
186   { "mshort-double", no_argument, NULL, OPTION_MSHORT_DOUBLE },
187
188 #define OPTION_MLONG_DOUBLE  (OPTION_MD_BASE + 6)
189   { "mlong-double", no_argument, NULL, OPTION_MLONG_DOUBLE },
190
191   { NULL, no_argument, NULL, 0 }
192 };
193
194 size_t md_longopts_size = sizeof(md_longopts);
195
196 char *
197 md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
198 {
199   return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, TRUE);
200 }
201
202 int
203 md_parse_option (int c, char *arg)
204 {
205   switch (c)
206     {
207     case OPTION_MMCU:
208       if (strcasecmp (arg, "v1") == 0)
209         current_architecture = XGATE_V1;
210       else if (strcasecmp (arg, "v2") == 0)
211         current_architecture = XGATE_V2;
212       else if (strcasecmp (arg, "v3") == 0)
213         current_architecture = XGATE_V3;
214       else
215         as_bad (_(" architecture variant invalid"));
216       break;
217
218     case OPTION_PRINT_INSN_SYNTAX:
219       flag_print_insn_syntax = 1;
220       break;
221
222     case OPTION_PRINT_OPCODES:
223       flag_print_opcodes = 1;
224       break;
225
226     case OPTION_GENERATE_EXAMPLE:
227       flag_print_opcodes = 2;
228       break;
229
230     case OPTION_MSHORT:
231       elf_flags &= ~E_XGATE_I32;
232       break;
233
234     case OPTION_MLONG:
235       elf_flags |= E_XGATE_I32;
236       break;
237
238     case OPTION_MSHORT_DOUBLE:
239       elf_flags &= ~E_XGATE_F64;
240       break;
241
242     case OPTION_MLONG_DOUBLE:
243       elf_flags |= E_XGATE_F64;
244       break;
245
246     default:
247       return 0;
248     }
249   return 1;
250 }
251
252 const char *
253 xgate_arch_format (void)
254 {
255   get_default_target ();
256
257   if (current_architecture & cpuxgate)
258     return "elf32-xgate";
259
260   return "error";
261 }
262
263 static void
264 get_default_target (void)
265 {
266   const bfd_target *target;
267   bfd abfd;
268
269   if (current_architecture != 0)
270     return;
271
272   default_cpu = "unknown";
273   target = bfd_find_target (0, &abfd);
274
275   if (target && target->name)
276     {
277       if (strcmp (target->name, "elf32-xgate") == 0)
278         {
279           current_architecture = cpuxgate;
280           default_cpu = "XGATE V1";
281           return;
282         }
283
284       as_bad (_("Default target `%s' is not supported."), target->name);
285     }
286 }
287
288 void
289 md_begin (void)
290 {
291   struct xgate_opcode *xgate_opcode_ptr = NULL;
292   struct xgate_opcode *xgate_op_table = NULL;
293   struct xgate_opcode_handle *op_handles = 0;
294   char *prev_op_name = 0;
295   int handle_enum = 0;
296   int number_of_op_handles = 0;
297   int i, j = 0;
298
299   /* Create a local copy of our opcode table
300      including an extra line for NULL termination.  */
301   xgate_op_table = (struct xgate_opcode *)
302     xmalloc ((xgate_num_opcodes) * sizeof (struct xgate_opcode));
303
304   memset (xgate_op_table, 0,
305           sizeof(struct xgate_opcode) * (xgate_num_opcodes));
306
307   for (xgate_opcode_ptr = (struct xgate_opcode*) xgate_opcodes, i = 0;
308        i < xgate_num_opcodes; i++)
309     xgate_op_table[i] = xgate_opcode_ptr[i];
310
311   qsort (xgate_op_table, xgate_num_opcodes, sizeof(struct xgate_opcode),
312          (int (*)(const void *, const void *)) cmp_opcode);
313
314   /* Calculate number of handles since this will be
315      smaller than the raw number of opcodes in the table.  */
316   prev_op_name = "";
317   for (xgate_opcode_ptr = xgate_op_table, i = 0;  i < xgate_num_opcodes;
318        xgate_opcode_ptr++, i++)
319     {
320       if (strcmp (prev_op_name, xgate_opcode_ptr->name))
321         number_of_op_handles++;
322       prev_op_name = xgate_opcode_ptr->name;
323     }
324
325   op_handles = (struct xgate_opcode_handle *)
326     xmalloc (sizeof(struct xgate_opcode_handle) * (number_of_op_handles));
327
328   /* Insert unique opcode names into hash table, aliasing duplicates.  */
329   xgate_hash = hash_new ();
330
331   prev_op_name = "";
332   for (xgate_opcode_ptr = xgate_op_table, i = 0, j = 0; i < xgate_num_opcodes;
333        i++, xgate_opcode_ptr++)
334     {
335       if (!strcmp (prev_op_name, xgate_opcode_ptr->name))
336         {
337           handle_enum++;
338           op_handles[j].opc0[handle_enum] = xgate_opcode_ptr;
339         }
340       else
341         {
342           handle_enum = 0;
343           if (i)
344             j++;
345           op_handles[j].name = xgate_opcode_ptr->name;
346           op_handles[j].opc0[0] = xgate_opcode_ptr;
347           hash_insert (xgate_hash, (char *) op_handles[j].name,
348                        (char *) &(op_handles[j]));
349         }
350       op_handles[j].number_of_modes = handle_enum;
351       prev_op_name = op_handles[j].name;
352     }
353
354   if (flag_print_opcodes)
355     {
356       xgate_print_table ();
357       exit (EXIT_SUCCESS);
358     }
359 }
360
361 void
362 xgate_init_after_args (void)
363 {
364 }
365
366 void
367 md_show_usage (FILE * stream)
368 {
369   get_default_target ();
370
371   fprintf (stream,
372            _("\
373 Freescale XGATE co-processor options:\n\
374   -mshort                 use 16-bit int ABI (default)\n\
375   -mlong                  use 32-bit int ABI\n\
376   -mshort-double          use 32-bit double ABI\n\
377   -mlong-double           use 64-bit double ABI (default)\n\
378   --mxgate                specify the processor variant[default %s]\n\
379   --print-insn-syntax     print the syntax of instruction in case of error\n\
380   --print-opcodes         print the list of instructions with syntax\n\
381   --generate-example      generate an example of each instruction"),
382            default_cpu);
383 }
384
385 enum bfd_architecture
386 xgate_arch (void)
387 {
388   get_default_target ();
389   return bfd_arch_xgate;
390 }
391
392 int
393 xgate_mach (void)
394 {
395   return 0;
396 }
397
398 static void
399 xgate_print_syntax (char *name)
400 {
401   int i;
402
403   for (i = 0; i < xgate_num_opcodes; i++)
404     {
405       if (!strcmp (xgate_opcodes[i].name, name))
406         {
407           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_IDR))
408             printf ("\tFormat is %s\tRx, Rx, Rx+|-Rx|Rx\n",
409                     xgate_opcodes[i].name);
410           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_INH))
411             printf ("\tFormat is %s\n", xgate_opcodes[i].name);
412           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_TRI))
413             printf ("\tFormat is %s\tRx, Rx, Rx\n", xgate_opcodes[i].name);
414           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_DYA))
415             printf ("\tFormat is %s\tRx, Rx\n", xgate_opcodes[i].name);
416           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_IMM3))
417             printf ("\tFormat is %s\t<3-bit value>\n", xgate_opcodes[i].name);
418           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_IMM4))
419             printf ("\tFormat is %s\t<4 -bit value>\n", xgate_opcodes[i].name);
420           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_IMM8))
421             printf ("\tFormat is %s\tRx, <8-bit value>\n",
422                     xgate_opcodes[i].name);
423           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_IMM16))
424             printf ("\tFormat is %s\tRx, <16-bit value>\n",
425                     xgate_opcodes[i].name);
426           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_MON_R_C))
427             printf ("\tFormat is %s\tRx, CCR\n", xgate_opcodes[i].name);
428           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_MON_C_R))
429             printf ("\tFormat is %s\tCCR, Rx\n", xgate_opcodes[i].name);
430           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_MON_R_P))
431             printf ("\tFormat is %s\tRx, PC\n", xgate_opcodes[i].name);
432           if (!strcmp (xgate_opcodes[i].constraints, XGATE_OP_IMM16mLDW))
433             printf ("\tFormat is %s\tRx, <16-bit value>\n",
434                     xgate_opcodes[i].name);
435         }
436     }
437 }
438
439 static void
440 xgate_print_table (void)
441 {
442   int i;
443
444   for (i = 0; i < xgate_num_opcodes; i++)
445     xgate_print_syntax (xgate_opcodes[i].name);
446
447   return;
448 }
449
450 const char *
451 xgate_listing_header (void)
452 {
453   if (current_architecture & cpuxgate)
454     return "XGATE GAS ";
455
456   return "ERROR MC9S12X GAS ";
457 }
458
459 symbolS *
460 md_undefined_symbol (char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
461 {
462   return 0;
463 }
464
465 /* GAS will call this function for each section at the end of the assembly,
466    to permit the CPU backend to adjust the alignment of a section.  */
467
468 valueT
469 md_section_align (asection * seg, valueT addr)
470 {
471   int align = bfd_get_section_alignment (stdoutput, seg);
472   return ((addr + (1 << align) - 1) & (-1 << align));
473 }
474
475 void
476 md_assemble (char *input_line)
477 {
478   struct xgate_opcode *opcode = 0;
479   struct xgate_opcode *macro_opcode = 0;
480   struct xgate_opcode_handle *opcode_handle = 0;
481   /* Caller expects it to be returned as it was passed.  */
482   char *saved_input_line = input_line;
483   char op_name[9] =  { 0 };
484   unsigned int operandCount = 0;
485   char *p = 0;
486
487   s_operand new_operands[MAX_NUM_OPERANDS];
488
489   fixup_required = 0;
490   oper_check = 0; /* set error flags */
491   input_line = extract_word (input_line, op_name, sizeof(op_name));
492
493   /* Check to make sure we are not reading a bogus line.  */
494   if (!op_name[0])
495     as_bad (_("opcode missing or not found on input line"));
496
497   if (!(opcode_handle = (struct xgate_opcode_handle *) hash_find (xgate_hash,
498                                                                   op_name)))
499     {
500       as_bad (_("opcode %s not found in opcode hash table"), op_name);
501     }
502   else
503     {
504       /* Parse operands so we can find the proper opcode bin.  */
505
506       operandCount = xgate_get_operands (input_line, new_operands);
507
508       opcode = xgate_find_match (opcode_handle, opcode_handle->number_of_modes,
509                                  new_operands, operandCount);
510
511       if (!opcode)
512         {
513           as_bad (_("matching operands to opcode "));
514           xgate_print_syntax (opcode_handle->opc0[0]->name);
515         }
516       else if (opcode->size == 2)
517         {
518           /* Size is one word - assemble that native insn.  */
519           xgate_scan_operands (opcode, new_operands);
520         }
521       else
522         {
523           /* Insn is a simplified instruction - expand it out.  */
524           autoHiLo = 1;
525           unsigned int i;
526
527           /* skip past our ';' separator.  */
528           for (i = strlen (opcode->constraints), p = opcode->constraints; i > 0;
529                i--, p++)
530             {
531               if (*p == ';')
532                 {
533                   p++;
534                   break;
535                 }
536             }
537           input_line = skip_whitespace (input_line);
538           char *macro_inline = input_line;
539
540           /* Loop though the macro's opcode list and apply operands to
541              each real opcode. */
542           for (i = 0; *p && i < (opcode->size / 2); i++)
543             {
544               /* Loop though macro operand list.  */
545               input_line = macro_inline; /* Rewind.  */
546               p = extract_word (p, op_name, 10);
547
548               if (!(opcode_handle = (struct xgate_opcode_handle *)
549                     hash_find (xgate_hash, op_name)))
550                 {
551                   as_bad (_(": processing macro, real opcode handle"
552                             " not found in hash"));
553                   break;
554                 }
555               else
556                 {
557                   operandCount = xgate_get_operands(input_line, new_operands);
558                   macro_opcode = xgate_find_match (opcode_handle,
559                                                    opcode_handle->number_of_modes, new_operands,
560                                                operandCount);
561                   xgate_scan_operands (macro_opcode, new_operands);
562                 }
563             }
564         }
565     }
566   autoHiLo = 0;
567   input_line = saved_input_line;
568 }
569
570 /* Force truly undefined symbols to their maximum size, and generally set up
571    the frag list to be relaxed.  */
572
573 int
574 md_estimate_size_before_relax (fragS *fragp, asection *seg)
575 {
576   /* If symbol is undefined or located in a different section,
577      select the largest supported relocation.  */
578   relax_substateT subtype;
579   relax_substateT rlx_state[] = { 0, 2 };
580
581   for (subtype = 0; subtype < ARRAY_SIZE (rlx_state); subtype += 2)
582     {
583       if (fragp->fr_subtype == rlx_state[subtype]
584           && (!S_IS_DEFINED (fragp->fr_symbol)
585               || seg != S_GET_SEGMENT (fragp->fr_symbol)))
586         {
587           fragp->fr_subtype = rlx_state[subtype + 1];
588           break;
589         }
590     }
591
592   if (fragp->fr_subtype >= ARRAY_SIZE (md_relax_table))
593     abort ();
594
595   return md_relax_table[fragp->fr_subtype].rlx_length;
596 }
597
598
599 /* Relocation, relaxation and frag conversions.  */
600
601 /* PC-relative offsets are relative to the start of the
602    next instruction.  That is, the address of the offset, plus its
603    size, since the offset is always the last part of the insn.  */
604
605 long
606 md_pcrel_from (fixS * fixP)
607 {
608   return fixP->fx_size + fixP->fx_where + fixP->fx_frag->fr_address;
609 }
610
611 /* If while processing a fixup, a reloc really needs to be created
612    then it is done here.  */
613
614 arelent *
615 tc_gen_reloc (asection * section ATTRIBUTE_UNUSED, fixS * fixp)
616 {
617   arelent * reloc;
618
619   reloc = (arelent *) xmalloc (sizeof(arelent));
620   reloc->sym_ptr_ptr = (asymbol **) xmalloc (sizeof(asymbol *));
621   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixp->fx_addsy);
622   reloc->address = fixp->fx_frag->fr_address + fixp->fx_where;
623
624   if (fixp->fx_r_type == 0)
625     reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, BFD_RELOC_16);
626   else
627     reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixp->fx_r_type);
628
629   if (reloc->howto == (reloc_howto_type *) NULL)
630     {
631       as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line, _
632                     ("Relocation %d is not supported by object file format."),
633                     (int) fixp->fx_r_type);
634       return NULL;
635     }
636
637   /* Since we use Rel instead of Rela, encode the vtable entry to be
638      used in the relocation's section offset.  */
639   if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY)
640     reloc->address = fixp->fx_offset;
641   reloc->addend = 0;
642   return reloc;
643 }
644
645 /* Patch the instruction with the resolved operand.  Elf relocation
646    info will also be generated to take care of linker/loader fixups.
647    The XGATE addresses only 16-bit addresses.The BFD_RELOC_32 is necessary
648    for the support of --gstabs.  */
649
650 void
651 md_apply_fix (fixS * fixP, valueT * valP, segT seg ATTRIBUTE_UNUSED)
652 {
653   char *where;
654   long value = *valP;
655   int opcode = 0;
656   ldiv_t result;
657
658   /* If the fixup is done mark it done so no further symbol resolution
659      will take place.  */
660   if (fixP->fx_addsy == (symbolS *) NULL)
661     fixP->fx_done = 1;
662
663   /* We don't actually support subtracting a symbol.  */
664   if (fixP->fx_subsy != (symbolS *) NULL)
665     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _("Expression too complex."));
666
667   where = fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
668   opcode = bfd_getl16 (where);
669   int mask = 0;
670
671   switch (fixP->fx_r_type)
672     {
673     case R_XGATE_PCREL_9:
674       if (value < -512 || value > 511)
675         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
676                       _("Value %ld too large for 9-bit PC-relative branch."),
677                       value);
678       result = ldiv (value, 2); /* from bytes to words */
679       value = result.quot;
680       if (result.rem)
681         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _
682                       ("Value %ld not aligned by 2 for 9-bit"
683                        " PC-relative branch."), value);
684       /* Clip into 8-bit field.
685          FIXME I'm sure there is a more proper place for this.  */
686       mask = 0x1FF;
687       value &= mask;
688       number_to_chars_bigendian (where, (opcode | value), 2);
689       break;
690     case R_XGATE_PCREL_10:
691       if (value < -1024 || value > 1023)
692         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
693                       _("Value %ld too large for 10-bit PC-relative branch."),
694                       value);
695       result = ldiv (value, 2); /* from bytes to words */
696       value = result.quot;
697       if (result.rem)
698         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _
699                       ("Value %ld not aligned by 2 for 10-bit"
700                        " PC-relative branch."), value);
701       /* Clip into 9-bit field.
702          FIXME I'm sure there is a more proper place for this.  */
703       mask = 0x3FF;
704       value &= mask;
705       number_to_chars_bigendian (where, (opcode | value), 2);
706       break;
707     case BFD_RELOC_XGATE_IMM8_HI:
708       if (value < -65537 || value > 65535)
709         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
710                       _("Value out of 16-bit range."));
711       value >>= 8;
712       value &= 0x00ff;
713       bfd_putb16 ((bfd_vma) value | opcode, (void *) where);
714       break;
715     case BFD_RELOC_XGATE_24:
716     case BFD_RELOC_XGATE_IMM8_LO:
717       if (value < -65537 || value > 65535)
718         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
719                       _("Value out of 16-bit range."));
720       value &= 0x00ff;
721       bfd_putb16 ((bfd_vma) value | opcode, (void *) where);
722       break;
723     case BFD_RELOC_XGATE_IMM3:
724       if (value < 0 || value > 7)
725         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
726                       _("Value out of 3-bit range."));
727       value <<= 8; /* make big endian */
728       number_to_chars_bigendian (where, (opcode | value), 2);
729       break;
730     case BFD_RELOC_XGATE_IMM4:
731       if (value < 0 || value > 15)
732         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
733                       _("Value out of 4-bit range."));
734       value <<= 4; /* align the operand bits */
735       number_to_chars_bigendian (where, (opcode | value), 2);
736       break;
737     case BFD_RELOC_XGATE_IMM5:
738       if (value < 0 || value > 31)
739         as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
740                       _("Value out of 5-bit range."));
741       value <<= 5; /* align the operand bits */
742       number_to_chars_bigendian (where, (opcode | value), 2);
743       break;
744     case BFD_RELOC_8:
745       ((bfd_byte *) where)[0] = (bfd_byte) value;
746       break;
747     case BFD_RELOC_32:
748       bfd_putb32 ((bfd_vma) value, (unsigned char *) where);
749       break;
750     case BFD_RELOC_16:
751       bfd_putb16 ((bfd_vma) value, (unsigned char *) where);
752       break;
753     default:
754       as_fatal (_("Line %d: unknown relocation type: 0x%x."), fixP->fx_line,
755                 fixP->fx_r_type);
756       break;
757     }
758 }
759
760 /* See whether we need to force a relocation into the output file.  */
761
762 int
763 tc_xgate_force_relocation (fixS * fixP)
764 {
765   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_XGATE_RL_GROUP)
766     return 1;
767   return generic_force_reloc (fixP);
768 }
769
770 /* Here we decide which fixups can be adjusted to make them relative
771    to the beginning of the section instead of the symbol.  Basically
772    we need to make sure that the linker relaxation is done
773    correctly, so in some cases we force the original symbol to be
774    used.  */
775
776 int
777 tc_xgate_fix_adjustable (fixS * fixP)
778 {
779   switch (fixP->fx_r_type)
780     {
781       /* For the linker relaxation to work correctly, these relocs
782          need to be on the symbol itself.  */
783     case BFD_RELOC_16:
784     case BFD_RELOC_XGATE_RL_JUMP:
785     case BFD_RELOC_XGATE_RL_GROUP:
786     case BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT:
787     case BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY:
788     case BFD_RELOC_32:
789       return 0;
790     default:
791       return 1;
792     }
793 }
794
795 void
796 md_convert_frag (bfd * abfd ATTRIBUTE_UNUSED,
797                  asection * sec ATTRIBUTE_UNUSED,
798                  fragS * fragP ATTRIBUTE_UNUSED)
799 {
800   as_bad (("md_convert_frag not implemented yet"));
801   abort ();
802 }
803
804 /* Set the ELF specific flags.  */
805
806 void
807 xgate_elf_final_processing (void)
808 {
809   elf_flags |= EF_XGATE_MACH;
810   elf_elfheader (stdoutput)->e_flags &= ~EF_XGATE_ABI;
811   elf_elfheader (stdoutput)->e_flags |= elf_flags;
812 }
813
814 static inline char *
815 skip_whitespace (char *s)
816 {
817   while (*s == ' ' || *s == '\t' || *s == '(' || *s == ')')
818     s++;
819
820   return s;
821 }
822
823 /* Extract a word (continuous alpha-numeric chars) from the input line.  */
824
825 static char *
826 extract_word (char *from, char *to, int limit)
827 {
828   char *op_end;
829   int size = 0;
830
831   /* Drop leading whitespace.  */
832   from = skip_whitespace (from);
833   *to = 0;
834   /* Find the op code end.  */
835   for (op_end = from; *op_end != 0 && is_part_of_name (*op_end);)
836     {
837       to[size++] = *op_end++;
838       if (size + 1 >= limit)
839         break;
840     }
841   to[size] = 0;
842   return op_end;
843 }
844
845 static char *
846 xgate_new_instruction (int size)
847 {
848   char *f = frag_more (size);
849   dwarf2_emit_insn (size);
850   return f;
851 }
852
853 static unsigned short
854 xgate_apply_operand (unsigned short new_mask,
855                      unsigned short *availiable_mask_bits,
856                      unsigned short mask,
857                      unsigned char n_bits)
858 {
859   unsigned short n_shifts;
860   unsigned int n_drop_bits;
861
862   /* Shift until you find an available operand bit "1" and record
863      the number of shifts.  */
864   for (n_shifts = 0;
865        !(*availiable_mask_bits & SIXTEENTH_BIT) && n_shifts < 16;
866        n_shifts++)
867     *availiable_mask_bits <<= 1;
868
869   /* Shift for the number of bits your operand requires while bits
870      are available.  */
871   for (n_drop_bits = n_bits;
872        n_drop_bits && (*availiable_mask_bits & SIXTEENTH_BIT);
873        --n_drop_bits)
874     *availiable_mask_bits <<= 1;
875
876   if (n_drop_bits)
877     as_bad (_(":operand has too many bits"));
878   *availiable_mask_bits >>= n_shifts + n_bits;
879   if ((n_drop_bits == 0) && (*availiable_mask_bits == 0))
880     {
881       oper_check = 1; /* flag operand check as good */
882     }
883   new_mask <<= N_BITS_IN_WORD - (n_shifts + n_bits);
884   mask |= new_mask;
885   return mask;
886 }
887
888 /* Parse ordinary expression.  */
889
890 static char *
891 xgate_parse_exp (char *s, expressionS * op)
892 {
893   input_line_pointer = s;
894   expression(op);
895   if (op->X_op == O_absent)
896     as_bad (_("missing operand"));
897   return input_line_pointer;
898 }
899
900 static int
901 cmp_opcode (struct xgate_opcode *op1, struct xgate_opcode *op2)
902 {
903   return strcmp (op1->name, op2->name);
904 }
905
906 static struct xgate_opcode *
907 xgate_find_match (struct xgate_opcode_handle *opcode_handle,
908                   int numberOfModes, s_operand oprs[], unsigned int operandCount)
909 {
910   int i;
911
912   if (numberOfModes == 0)
913     return opcode_handle->opc0[0];
914
915   for (i = 0; i <= numberOfModes; i++)
916     {
917       switch (operandCount)
918         {
919       case 0:
920         if (!strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints, XGATE_OP_INH))
921           return opcode_handle->opc0[i];
922         break;
923       case 1:
924         if (oprs[0].reg >= REG_R0 && oprs[0].reg <= REG_R7)
925           if (!strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints, XGATE_OP_MON))
926             return opcode_handle->opc0[i];
927           if (!strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints, XGATE_OP_DYA_MON))
928             return opcode_handle->opc0[i];
929         if (oprs[0].reg == REG_NONE)
930           if (!strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints, XGATE_OP_IMM3))
931             return opcode_handle->opc0[i];
932         break;
933       case 2:
934         if (oprs[0].reg >= REG_R0 && oprs[0].reg <= REG_R7)
935           {
936             if (oprs[1].reg >= REG_R0 && oprs[1].reg <= REG_R7)
937               if (!strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints, XGATE_OP_DYA))
938                 return opcode_handle->opc0[i];
939             if (oprs[1].reg == REG_CCR)
940               if (!strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints,
941                   XGATE_OP_MON_R_C))
942                 return opcode_handle->opc0[i];
943             if (oprs[1].reg == REG_PC)
944               if (!strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints,
945                   XGATE_OP_MON_R_P))
946                 return opcode_handle->opc0[i];
947             if (oprs[1].reg == REG_NONE)
948               if (!strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints, XGATE_OP_IMM16)
949                   || !strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints, XGATE_OP_IMM8)
950                   || !strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints, XGATE_OP_IMM4)
951                   || !strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints,
952                       XGATE_OP_IMM16mADD)
953                   || !strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints,
954                       XGATE_OP_IMM16mAND)
955                   || !strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints,
956                       XGATE_OP_IMM16mCPC)
957                   || !strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints,
958                       XGATE_OP_IMM16mSUB)
959                   || !strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints,
960                       XGATE_OP_IMM16mLDW))
961                 return opcode_handle->opc0[i];
962           }
963         if (oprs[0].reg == REG_CCR)
964           if (!strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints, XGATE_OP_MON_C_R))
965             return opcode_handle->opc0[i];
966         break;
967       case 3:
968         if (oprs[0].reg >= REG_R0 && oprs[0].reg <= REG_R7)
969           {
970             if (oprs[1].reg >= REG_R0 && oprs[1].reg <= REG_R7)
971               {
972                 if (oprs[2].reg >= REG_R0 && oprs[2].reg <= REG_R7)
973                   {
974                     if (!strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints,
975                         XGATE_OP_IDR)
976                         || !strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints,
977                             XGATE_OP_TRI))
978                       return opcode_handle->opc0[i];
979                   }
980
981                 if (oprs[2].reg == REG_NONE)
982                   if (!strcmp(opcode_handle->opc0[i]->constraints,
983                       XGATE_OP_IDO5))
984                     return opcode_handle->opc0[i];
985               }
986           }
987         break;
988       default:
989         as_bad(_("unknown operand count"));
990         break;
991         }
992     }
993   return NULL ;
994 }
995
996 /* Because we are dealing with two different core that view the system
997    memory with different offsets, we must differentiate what core a
998    symbol belongs to, in order for the linker to cross-link.  */
999
1000 int
1001 xgate_frob_symbol (symbolS *sym)
1002 {
1003   asymbol *bfdsym;
1004   elf_symbol_type *elfsym;
1005
1006   bfdsym = symbol_get_bfdsym (sym);
1007   elfsym = elf_symbol_from (bfd_asymbol_bfd (bfdsym), bfdsym);
1008
1009   gas_assert(elfsym);
1010
1011   /* Mark the symbol as being *from XGATE  */
1012   elfsym->internal_elf_sym.st_target_internal = 1;
1013
1014   return 0;
1015 }
1016
1017 static unsigned int
1018 xgate_get_operands (char *line, s_operand oprs[])
1019 {
1020   int num_operands;
1021
1022   /* If there are no operands, then it must be inherent.  */
1023   if (*line == 0 || *line == '\n' || *line == '\r')
1024     return 0;
1025
1026   for (num_operands = 0; strlen (line) && (num_operands < MAX_NUM_OPERANDS);
1027        num_operands++)
1028     {
1029       line = skip_whitespace (line);
1030       if (*line == '#')
1031         line++;
1032
1033       oprs[num_operands].mod = xgate_determine_modifiers (&line);
1034
1035       if ((oprs[num_operands].reg = reg_name_search (line)) == REG_NONE)
1036         line = xgate_parse_exp (line, &oprs[num_operands].exp);
1037
1038       /* skip to next operand */
1039       while (*line != 0)
1040         {
1041           if (*line == ',')
1042             {
1043               line++;
1044               break;
1045             }
1046           line++;
1047         }
1048     }
1049   if (num_operands > MAX_NUM_OPERANDS)
1050     return 0;
1051   return num_operands;
1052 }
1053
1054 /* reg_name_search() finds the register number given its name.
1055    Returns the register number or REG_NONE on failure.  */
1056 static register_id
1057 reg_name_search (char *name)
1058 {
1059   if (strncasecmp (name, "r0", 2) == 0)
1060     return REG_R0;
1061   if (strncasecmp (name, "r1", 2) == 0)
1062     return REG_R1;
1063   if (strncasecmp (name, "r2", 2) == 0)
1064     return REG_R2;
1065   if (strncasecmp (name, "r3", 2) == 0)
1066     return REG_R3;
1067   if (strncasecmp (name, "r4", 2) == 0)
1068     return REG_R4;
1069   if (strncasecmp (name, "r5", 2) == 0)
1070     return REG_R5;
1071   if (strncasecmp (name, "r6", 2) == 0)
1072     return REG_R6;
1073   if (strncasecmp (name, "r7", 2) == 0)
1074     return REG_R7;
1075   if (strncasecmp (name, "pc", 2) == 0)
1076     return REG_PC;
1077   if (strncasecmp (name, "ccr", 3) == 0)
1078     return REG_CCR;
1079   return REG_NONE;
1080 }
1081
1082 /* Parse operand modifiers such as inc/dec/hi/low.  */
1083
1084 static op_modifiers
1085 xgate_determine_modifiers(char **line)
1086 {
1087   char *local_line = line[0];
1088
1089   if (strncasecmp (local_line, "%hi", 3) == 0)
1090     {
1091       *line += 3;
1092       return MOD_LOAD_HIGH;
1093     }
1094   if (strncasecmp (local_line, "%lo", 3) == 0)
1095     {
1096       *line += 3;
1097       return MOD_LOAD_LOW;
1098     }
1099   if (*(local_line + 2) == '+')
1100     return MOD_POSTINC;
1101   if (strncasecmp (local_line, "-r", 2) == 0)
1102     {
1103       *line += 1;
1104       return MOD_PREDEC;
1105     }
1106   return MOD_NONE;
1107 }
1108
1109 /* Parse instruction operands.  */
1110
1111 static void
1112 xgate_scan_operands (struct xgate_opcode *opcode, s_operand oprs[])
1113 {
1114   char *frag = xgate_new_instruction (opcode->size);
1115   int where = frag - frag_now->fr_literal;
1116   char *op = opcode->constraints;
1117   unsigned int bin = (int) opcode->bin_opcode;
1118   unsigned short oper_mask = 0;
1119   int operand_bit_length = 0;
1120   unsigned int operand = 0;
1121   char n_operand_bits = 0;
1122   char first_operand_equals_second = 0;
1123   int i = 0;
1124   char c = 0;
1125
1126   /* Generate available operand bits mask.  */
1127   for (i = 0; (c = opcode->format[i]); i++)
1128     {
1129       if (ISDIGIT (c) || (c == 's'))
1130         {
1131           oper_mask <<= 1;
1132         }
1133       else
1134         {
1135           oper_mask <<= 1;
1136           oper_mask += 1;
1137           n_operand_bits++;
1138         }
1139     }
1140
1141   /* Parse first operand.  */
1142   if (*op)
1143     {
1144       if (*op == '=')
1145         {
1146           first_operand_equals_second = 1;
1147           ++op;
1148         }
1149       operand = xgate_parse_operand (opcode, &operand_bit_length, where,
1150                                      &op, oprs[0]);
1151       ++op;
1152       bin = xgate_apply_operand (operand, &oper_mask, bin, operand_bit_length);
1153
1154       if(first_operand_equals_second)
1155         bin = xgate_apply_operand (operand, &oper_mask, bin,
1156                                    operand_bit_length);
1157       /* Parse second operand.  */
1158       if (*op)
1159         {
1160           if (*op == ',')
1161             ++op;
1162           if (first_operand_equals_second)
1163             {
1164               bin = xgate_apply_operand (operand, &oper_mask, bin,
1165                                          operand_bit_length);
1166               ++op;
1167             }
1168           else
1169             {
1170               operand = xgate_parse_operand (opcode, &operand_bit_length, where,
1171                                              &op, oprs[1]);
1172               bin = xgate_apply_operand (operand, &oper_mask, bin,
1173                                          operand_bit_length);
1174               ++op;
1175             }
1176         }
1177       /* Parse the third register.  */
1178       if (*op)
1179         {
1180           if (*op == ',')
1181             ++op;
1182           operand = xgate_parse_operand (opcode, &operand_bit_length, where,
1183                                          &op, oprs[2]);
1184           bin = xgate_apply_operand (operand, &oper_mask, bin,
1185                                      operand_bit_length);
1186         }
1187     }
1188   if (opcode->size == 2 && fixup_required)
1189     {
1190       bfd_putl16 (bin, frag);
1191     }
1192   else if ( !strcmp (opcode->constraints, XGATE_OP_REL9)
1193       || !strcmp (opcode->constraints, XGATE_OP_REL10))
1194     {
1195       /* Write our data to a frag for further processing.  */
1196       bfd_putl16 (opcode->bin_opcode, frag);
1197     }
1198   else
1199     {
1200       /* Apply operand mask(s)to bin opcode and write the output.  */
1201       /* Since we are done write this frag in xgate BE format.  */
1202       number_to_chars_bigendian (frag, bin, opcode->size);
1203     }
1204   prev = bin;
1205   return;
1206 }
1207
1208 static unsigned int
1209 xgate_parse_operand (struct xgate_opcode *opcode,
1210                      int *bit_width,
1211                      int where,
1212                      char **op_con,
1213                      s_operand operand)
1214 {
1215   char *op_constraint = *op_con;
1216   unsigned int op_mask = 0;
1217   unsigned int pp_fix = 0;
1218   unsigned short max_size = 0;
1219   int i;
1220
1221   *bit_width = 0;
1222   /* Reset.  */
1223
1224   switch (*op_constraint)
1225     {
1226     case '+': /* Indexed register operand +/- or plain r.  */
1227       /* Default to neither inc or dec.  */
1228       pp_fix = 0;
1229       *bit_width = 5;
1230
1231       if (operand.reg == REG_NONE)
1232         as_bad (_(": expected register name r0-r7 ") );
1233       op_mask = operand.reg;
1234       if(operand.mod == MOD_POSTINC)
1235         pp_fix = INCREMENT;
1236       if(operand.mod == MOD_PREDEC)
1237         pp_fix = DECREMENT;
1238       op_mask <<= 2;
1239       op_mask |= pp_fix;
1240       break;
1241
1242     case 'r': /* Register operand.  */
1243       if (operand.reg == REG_NONE)
1244         as_bad (_(": expected register name r0-r7 "));
1245
1246       *bit_width = 3;
1247
1248       op_mask = operand.reg;
1249       break;
1250
1251     case 'i': /* Immediate value or expression expected.  */
1252       /* Advance the original format pointer.  */
1253       (*op_con)++;
1254       op_constraint++;
1255       if (ISDIGIT (*op_constraint))
1256         *bit_width = (int) *op_constraint - '0';
1257       else if (*op_constraint == 'a')
1258         *bit_width = 0x0A;
1259       else if (*op_constraint == 'f')
1260         *bit_width = 0x0F;
1261
1262       /* http://tigcc.ticalc.org/doc/gnuasm.html#SEC31 */
1263       if (operand.exp.X_op == O_constant)
1264         {
1265           op_mask = operand.exp.X_add_number;
1266           if (((opcode->name[strlen (opcode->name) - 1] == 'l') && autoHiLo)
1267               || operand.mod == MOD_LOAD_LOW)
1268             op_mask &= 0x00FF;
1269           else if (((opcode->name[strlen (opcode->name) - 1]) == 'h'
1270                     && autoHiLo) || operand.mod == MOD_LOAD_HIGH)
1271             op_mask >>= 8;
1272
1273           /* Make sure it fits.  */
1274           for (i = *bit_width; i; i--)
1275             {
1276               max_size <<= 1;
1277               max_size += 1;
1278             }
1279           if (op_mask > max_size)
1280             as_bad (_(":operand value(%d) too big for constraint"), op_mask);
1281         }
1282       else
1283         {
1284           /* Should be BFD_RELOC_XGATE_IMM8_LO instead of BFD_RELOC_XGATE_24
1285              TODO fix.  */
1286           fixup_required = 1;
1287           if (*op_constraint == '8')
1288             {
1289               if (((opcode->name[strlen (opcode->name) - 1] == 'l')
1290                    && autoHiLo) || operand.mod == MOD_LOAD_LOW)
1291                 fix_new_exp (frag_now, where, 2, &operand.exp, FALSE,
1292                              BFD_RELOC_XGATE_24);
1293               else if (((opcode->name[strlen (opcode->name) - 1]) == 'h'
1294                         && autoHiLo) || operand.mod == MOD_LOAD_HIGH )
1295                 fix_new_exp (frag_now, where, 2, &operand.exp, FALSE,
1296                              BFD_RELOC_XGATE_IMM8_HI);
1297               else
1298                 as_bad (_("you must use a hi/lo directive or 16-bit macro "
1299                           "to load a 16-bit value."));
1300             }
1301           else if (*op_constraint == '5')
1302             fix_new_exp (frag_now, where, 2, &operand.exp, FALSE,
1303                          BFD_RELOC_XGATE_IMM5);
1304           else if (*op_constraint == '4')
1305             fix_new_exp (frag_now, where, 2, &operand.exp, FALSE,
1306                          BFD_RELOC_XGATE_IMM4);
1307           else if (*op_constraint == '3')
1308             fix_new_exp (frag_now, where, 2, &operand.exp, FALSE,
1309                          BFD_RELOC_XGATE_IMM3);
1310           else
1311             as_bad (_(":unknown relocation constraint size"));
1312         }
1313       break;
1314
1315     case 'c': /* CCR register expected.  */
1316       *bit_width = 0;
1317       if (operand.reg != REG_CCR)
1318         as_bad (_(": expected register name ccr "));
1319       break;
1320
1321     case 'p': /* PC register expected.  */
1322       *bit_width = 0;
1323       if (operand.reg != REG_PC)
1324         as_bad (_(": expected register name pc "));
1325       break;
1326
1327     case 'b': /* Branch expected.  */
1328       (*op_con)++;
1329       op_constraint++;
1330
1331       if (operand.exp.X_op != O_register)
1332         {
1333           if (*op_constraint == '9')
1334             fix_new_exp (frag_now, where, 2, &operand.exp, TRUE,
1335                          R_XGATE_PCREL_9);
1336           else if (*op_constraint == 'a')
1337             fix_new_exp (frag_now, where, 2, &operand.exp, TRUE,
1338                          R_XGATE_PCREL_10);
1339         }
1340       else
1341         as_fatal (_("Operand `%x' not recognized in fixup8."),
1342                   operand.exp.X_op);
1343       break;
1344     case '?':
1345       break;
1346
1347     default:
1348       as_bad (_("unknown constraint `%c'"), *op_constraint);
1349       break;
1350     }
1351   return op_mask;
1352 }