HLE: Split the LOCK and REP prefix slots
[platform/upstream/nasm.git] / nasm.h
1 /* ----------------------------------------------------------------------- *
2  *   
3  *   Copyright 1996-2011 The NASM Authors - All Rights Reserved
4  *   See the file AUTHORS included with the NASM distribution for
5  *   the specific copyright holders.
6  *
7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  *   modification, are permitted provided that the following
9  *   conditions are met:
10  *
11  *   * Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  *   * Redistributions in binary form must reproduce the above
14  *     copyright notice, this list of conditions and the following
15  *     disclaimer in the documentation and/or other materials provided
16  *     with the distribution.
17  *     
18  *     THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND
19  *     CONTRIBUTORS "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES,
20  *     INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
21  *     MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
22  *     DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
23  *     CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
24  *     SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
25  *     NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
26  *     LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  *     HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
28  *     CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
29  *     OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE,
30  *     EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
31  *
32  * ----------------------------------------------------------------------- */
33
34 /* 
35  * nasm.h   main header file for the Netwide Assembler: inter-module interface
36  */
37
38 #ifndef NASM_NASM_H
39 #define NASM_NASM_H
40
41 #include "compiler.h"
42
43 #include <stdio.h>
44 #include <inttypes.h>
45 #include "nasmlib.h"
46 #include "preproc.h"
47 #include "insnsi.h"     /* For enum opcode */
48 #include "directiv.h"   /* For enum directive */
49 #include "opflags.h"
50 #include "regs.h"
51
52 #define NO_SEG -1L              /* null segment value */
53 #define SEG_ABS 0x40000000L     /* mask for far-absolute segments */
54
55 #ifndef FILENAME_MAX
56 #define FILENAME_MAX 256
57 #endif
58
59 #ifndef PREFIX_MAX
60 #define PREFIX_MAX 10
61 #endif
62
63 #ifndef POSTFIX_MAX
64 #define POSTFIX_MAX 10
65 #endif
66
67 #define IDLEN_MAX 4096
68
69 /*
70  * Name pollution problems: <time.h> on Digital UNIX pulls in some
71  * strange hardware header file which sees fit to define R_SP. We
72  * undefine it here so as not to break the enum below.
73  */
74 #ifdef R_SP
75 #undef R_SP
76 #endif
77
78 /*
79  * We must declare the existence of this structure type up here,
80  * since we have to reference it before we define it...
81  */
82 struct ofmt;
83
84 /*
85  * Values for the `type' parameter to an output function.
86  *
87  * Exceptions are OUT_RELxADR, which denote an x-byte relocation
88  * which will be a relative jump. For this we need to know the
89  * distance in bytes from the start of the relocated record until
90  * the end of the containing instruction. _This_ is what is stored
91  * in the size part of the parameter, in this case.
92  *
93  * Also OUT_RESERVE denotes reservation of N bytes of BSS space,
94  * and the contents of the "data" parameter is irrelevant.
95  *
96  * The "data" parameter for the output function points to a "int32_t",
97  * containing the address in question, unless the type is
98  * OUT_RAWDATA, in which case it points to an "uint8_t"
99  * array.
100  */
101 enum out_type {
102     OUT_RAWDATA,    /* Plain bytes */
103     OUT_ADDRESS,    /* An address (symbol value) */
104     OUT_RESERVE,    /* Reserved bytes (RESB et al) */
105     OUT_REL1ADR,    /* 1-byte relative address */
106     OUT_REL2ADR,    /* 2-byte relative address */
107     OUT_REL4ADR,    /* 4-byte relative address */
108     OUT_REL8ADR,    /* 8-byte relative address */
109 };
110
111 /*
112  * A label-lookup function.
113  */
114 typedef bool (*lfunc)(char *label, int32_t *segment, int64_t *offset);
115
116 /*
117  * And a label-definition function. The boolean parameter
118  * `is_norm' states whether the label is a `normal' label (which
119  * should affect the local-label system), or something odder like
120  * an EQU or a segment-base symbol, which shouldn't.
121  */
122 typedef void (*ldfunc)(char *label, int32_t segment, int64_t offset,
123                        char *special, bool is_norm, bool isextrn);
124
125 void define_label(char *label, int32_t segment, int64_t offset,
126                   char *special, bool is_norm, bool isextrn);
127
128 /*
129  * List-file generators should look like this:
130  */
131 typedef struct {
132     /*
133      * Called to initialize the listing file generator. Before this
134      * is called, the other routines will silently do nothing when
135      * called. The `char *' parameter is the file name to write the
136      * listing to.
137      */
138     void (*init)(char *fname, efunc error);
139
140     /*
141      * Called to clear stuff up and close the listing file.
142      */
143     void (*cleanup)(void);
144
145     /*
146      * Called to output binary data. Parameters are: the offset;
147      * the data; the data type. Data types are similar to the
148      * output-format interface, only OUT_ADDRESS will _always_ be
149      * displayed as if it's relocatable, so ensure that any non-
150      * relocatable address has been converted to OUT_RAWDATA by
151      * then. Note that OUT_RAWDATA,0 is a valid data type, and is a
152      * dummy call used to give the listing generator an offset to
153      * work with when doing things like uplevel(LIST_TIMES) or
154      * uplevel(LIST_INCBIN).
155      */
156     void (*output)(int32_t offset, const void *data, enum out_type type, uint64_t size);
157
158     /*
159      * Called to send a text line to the listing generator. The
160      * `int' parameter is LIST_READ or LIST_MACRO depending on
161      * whether the line came directly from an input file or is the
162      * result of a multi-line macro expansion.
163      */
164     void (*line)(int type, char *line);
165
166     /*
167      * Called to change one of the various levelled mechanisms in
168      * the listing generator. LIST_INCLUDE and LIST_MACRO can be
169      * used to increase the nesting level of include files and
170      * macro expansions; LIST_TIMES and LIST_INCBIN switch on the
171      * two binary-output-suppression mechanisms for large-scale
172      * pseudo-instructions.
173      *
174      * LIST_MACRO_NOLIST is synonymous with LIST_MACRO except that
175      * it indicates the beginning of the expansion of a `nolist'
176      * macro, so anything under that level won't be expanded unless
177      * it includes another file.
178      */
179     void (*uplevel)(int type);
180
181     /*
182      * Reverse the effects of uplevel.
183      */
184     void (*downlevel)(int type);
185
186     /*
187      * Called on a warning or error, with the error message.
188      */
189     void (*error)(int severity, const char *pfx, const char *msg);
190 } ListGen;
191
192 /*
193  * Token types returned by the scanner, in addition to ordinary
194  * ASCII character values, and zero for end-of-string.
195  */
196 enum token_type { /* token types, other than chars */
197     TOKEN_INVALID = -1, /* a placeholder value */
198     TOKEN_EOS = 0,      /* end of string */
199     TOKEN_EQ = '=',
200     TOKEN_GT = '>',
201     TOKEN_LT = '<',     /* aliases */
202     TOKEN_ID = 256,     /* identifier */
203     TOKEN_NUM,          /* numeric constant */
204     TOKEN_ERRNUM,       /* malformed numeric constant */
205     TOKEN_STR,          /* string constant */
206     TOKEN_ERRSTR,       /* unterminated string constant */
207     TOKEN_FLOAT,        /* floating-point constant */
208     TOKEN_REG,          /* register name */
209     TOKEN_INSN,         /* instruction name */
210     TOKEN_HERE,         /* $ */
211     TOKEN_BASE,         /* $$ */
212     TOKEN_SPECIAL,      /* BYTE, WORD, DWORD, QWORD, FAR, NEAR, etc */
213     TOKEN_PREFIX,       /* A32, O16, LOCK, REPNZ, TIMES, etc */
214     TOKEN_SHL,          /* << */
215     TOKEN_SHR,          /* >> */
216     TOKEN_SDIV,         /* // */
217     TOKEN_SMOD,         /* %% */
218     TOKEN_GE,           /* >= */
219     TOKEN_LE,           /* <= */
220     TOKEN_NE,           /* <> (!= is same as <>) */
221     TOKEN_DBL_AND,      /* && */
222     TOKEN_DBL_OR,       /* || */
223     TOKEN_DBL_XOR,      /* ^^ */
224     TOKEN_SEG,          /* SEG */
225     TOKEN_WRT,          /* WRT */
226     TOKEN_FLOATIZE,     /* __floatX__ */
227     TOKEN_STRFUNC,      /* __utf16__, __utf32__ */
228 };
229
230 enum floatize {
231     FLOAT_8,
232     FLOAT_16,
233     FLOAT_32,
234     FLOAT_64,
235     FLOAT_80M,
236     FLOAT_80E,
237     FLOAT_128L,
238     FLOAT_128H,
239 };
240
241 /* Must match the list in string_transform(), in strfunc.c */
242 enum strfunc {
243     STRFUNC_UTF16,
244     STRFUNC_UTF32,
245 };
246
247 size_t string_transform(char *, size_t, char **, enum strfunc);
248
249 /*
250  * The expression evaluator must be passed a scanner function; a
251  * standard scanner is provided as part of nasmlib.c. The
252  * preprocessor will use a different one. Scanners, and the
253  * token-value structures they return, look like this.
254  *
255  * The return value from the scanner is always a copy of the
256  * `t_type' field in the structure.
257  */
258 struct tokenval {
259     char                *t_charptr;
260     int64_t             t_integer;
261     int64_t             t_inttwo;
262     enum token_type     t_type;
263 };
264 typedef int (*scanner)(void *private_data, struct tokenval *tv);
265
266 struct location {
267     int64_t offset;
268     int32_t segment;
269     int     known;
270 };
271
272 /*
273  * Expression-evaluator datatype. Expressions, within the
274  * evaluator, are stored as an array of these beasts, terminated by
275  * a record with type==0. Mostly, it's a vector type: each type
276  * denotes some kind of a component, and the value denotes the
277  * multiple of that component present in the expression. The
278  * exception is the WRT type, whose `value' field denotes the
279  * segment to which the expression is relative. These segments will
280  * be segment-base types, i.e. either odd segment values or SEG_ABS
281  * types. So it is still valid to assume that anything with a
282  * `value' field of zero is insignificant.
283  */
284 typedef struct {
285     int32_t type;                  /* a register, or EXPR_xxx */
286     int64_t value;                 /* must be >= 32 bits */
287 } expr;
288
289 /*
290  * Library routines to manipulate expression data types.
291  */
292 int is_reloc(expr *vect);
293 int is_simple(expr *vect);
294 int is_really_simple(expr *vect);
295 int is_unknown(expr *vect);
296 int is_just_unknown(expr *vect);
297 int64_t reloc_value(expr *vect);
298 int32_t reloc_seg(expr *vect);
299 int32_t reloc_wrt(expr *vect);
300
301 /*
302  * The evaluator can also return hints about which of two registers
303  * used in an expression should be the base register. See also the
304  * `operand' structure.
305  */
306 struct eval_hints {
307     int64_t base;
308     int     type;
309 };
310
311 /*
312  * The actual expression evaluator function looks like this. When
313  * called, it expects the first token of its expression to already
314  * be in `*tv'; if it is not, set tv->t_type to TOKEN_INVALID and
315  * it will start by calling the scanner.
316  *
317  * If a forward reference happens during evaluation, the evaluator
318  * must set `*fwref' to true if `fwref' is non-NULL.
319  *
320  * `critical' is non-zero if the expression may not contain forward
321  * references. The evaluator will report its own error if this
322  * occurs; if `critical' is 1, the error will be "symbol not
323  * defined before use", whereas if `critical' is 2, the error will
324  * be "symbol undefined".
325  *
326  * If `critical' has bit 8 set (in addition to its main value: 0x101
327  * and 0x102 correspond to 1 and 2) then an extended expression
328  * syntax is recognised, in which relational operators such as =, <
329  * and >= are accepted, as well as low-precedence logical operators
330  * &&, ^^ and ||.
331  *
332  * If `hints' is non-NULL, it gets filled in with some hints as to
333  * the base register in complex effective addresses.
334  */
335 #define CRITICAL 0x100
336 typedef expr *(*evalfunc)(scanner sc, void *scprivate,
337                           struct tokenval *tv, int *fwref, int critical,
338                           efunc error, struct eval_hints *hints);
339
340 /*
341  * Special values for expr->type.
342  * These come after EXPR_REG_END as defined in regs.h.
343  */
344 #define EXPR_UNKNOWN    (EXPR_REG_END+1) /* forward references */
345 #define EXPR_SIMPLE     (EXPR_REG_END+2)
346 #define EXPR_WRT        (EXPR_REG_END+3)
347 #define EXPR_SEGBASE    (EXPR_REG_END+4)
348
349 /*
350  * Linked list of strings
351  */
352 typedef struct string_list {
353     struct string_list  *next;
354     char                str[1];
355 } StrList;
356
357 /*
358  * preprocessors ought to look like this:
359  */
360 struct preproc_ops {
361     /*
362      * Called at the start of a pass; given a file name, the number
363      * of the pass, an error reporting function, an evaluator
364      * function, and a listing generator to talk to.
365      */
366     void (*reset)(char *file, int pass, ListGen *listgen, StrList **deplist);
367
368     /*
369      * Called to fetch a line of preprocessed source. The line
370      * returned has been malloc'ed, and so should be freed after
371      * use.
372      */
373     char *(*getline)(void);
374
375     /* Called at the end of a pass */
376     void (*cleanup)(int pass);
377 };
378
379 extern struct preproc_ops nasmpp;
380
381 /*
382  * Some lexical properties of the NASM source language, included
383  * here because they are shared between the parser and preprocessor.
384  */
385
386 /*
387  * isidstart matches any character that may start an identifier, and isidchar
388  * matches any character that may appear at places other than the start of an
389  * identifier. E.g. a period may only appear at the start of an identifier
390  * (for local labels), whereas a number may appear anywhere *but* at the
391  * start.
392  */
393
394 #define isidstart(c) (nasm_isalpha(c)   ||  \
395                       (c) == '_'        ||  \
396                       (c) == '.'        ||  \
397                       (c) == '?'        ||  \
398                       (c) == '@')
399
400 #define isidchar(c) (isidstart(c)       ||  \
401                      nasm_isdigit(c)    ||  \
402                      (c) == '$'         ||  \
403                      (c) == '#'         ||  \
404                      (c) == '~')
405
406 /* Ditto for numeric constants. */
407
408 #define isnumstart(c)  (nasm_isdigit(c) || (c) == '$')
409 #define isnumchar(c)   (nasm_isalnum(c) || (c) == '_')
410
411 /*
412  * Data-type flags that get passed to listing-file routines.
413  */
414 enum {
415     LIST_READ,
416     LIST_MACRO,
417     LIST_MACRO_NOLIST,
418     LIST_INCLUDE,
419     LIST_INCBIN,
420     LIST_TIMES
421 };
422
423 /*
424  * -----------------------------------------------------------
425  * Format of the `insn' structure returned from `parser.c' and
426  * passed into `assemble.c'
427  * -----------------------------------------------------------
428  */
429
430 /* Verify value to be a valid register */
431 static inline bool is_register(int reg)
432 {
433     return reg >= EXPR_REG_START && reg < REG_ENUM_LIMIT;
434 }
435
436 enum ccode { /* condition code names */
437     C_A, C_AE, C_B, C_BE, C_C, C_E, C_G, C_GE, C_L, C_LE, C_NA, C_NAE,
438     C_NB, C_NBE, C_NC, C_NE, C_NG, C_NGE, C_NL, C_NLE, C_NO, C_NP,
439     C_NS, C_NZ, C_O, C_P, C_PE, C_PO, C_S, C_Z,
440     C_none = -1
441 };
442
443 /*
444  * REX flags
445  */
446 #define REX_REAL    0x4f    /* Actual REX prefix bits */
447 #define REX_B       0x01    /* ModRM r/m extension */
448 #define REX_X       0x02    /* SIB index extension */
449 #define REX_R       0x04    /* ModRM reg extension */
450 #define REX_W       0x08    /* 64-bit operand size */
451 #define REX_L       0x20    /* Use LOCK prefix instead of REX.R */
452 #define REX_P       0x40    /* REX prefix present/required */
453 #define REX_H       0x80    /* High register present, REX forbidden */
454 #define REX_V       0x0100  /* Instruction uses VEX/XOP instead of REX */
455 #define REX_NH      0x0200  /* Instruction which doesn't use high regs */
456
457 /*
458  * REX_V "classes" (prefixes which behave like VEX)
459  */
460 enum vex_class {
461     RV_VEX      = 0,    /* C4/C5 */
462     RV_XOP      = 1     /* 8F */
463 };
464
465 /*
466  * Note that because segment registers may be used as instruction
467  * prefixes, we must ensure the enumerations for prefixes and
468  * register names do not overlap.
469  */
470 enum prefixes { /* instruction prefixes */
471     P_none = 0,
472     PREFIX_ENUM_START = REG_ENUM_LIMIT,
473     P_A16 = PREFIX_ENUM_START, P_A32, P_A64, P_ASP,
474     P_LOCK, P_O16, P_O32, P_O64, P_OSP,
475     P_REP, P_REPE, P_REPNE, P_REPNZ, P_REPZ, P_TIMES,
476     P_WAIT,
477     PREFIX_ENUM_LIMIT
478 };
479
480 enum extop_type { /* extended operand types */
481     EOT_NOTHING,
482     EOT_DB_STRING,      /* Byte string */
483     EOT_DB_STRING_FREE, /* Byte string which should be nasm_free'd*/
484     EOT_DB_NUMBER,      /* Integer */
485 };
486
487 enum ea_flags { /* special EA flags */
488     EAF_BYTEOFFS    =  1,   /* force offset part to byte size */
489     EAF_WORDOFFS    =  2,   /* force offset part to [d]word size */
490     EAF_TIMESTWO    =  4,   /* really do EAX*2 not EAX+EAX */
491     EAF_REL         =  8,   /* IP-relative addressing */
492     EAF_ABS         = 16,   /* non-IP-relative addressing */
493     EAF_FSGS        = 32    /* fs/gs segment override present */
494 };
495
496 enum eval_hint { /* values for `hinttype' */
497     EAH_NOHINT   = 0,       /* no hint at all - our discretion */
498     EAH_MAKEBASE = 1,       /* try to make given reg the base */
499     EAH_NOTBASE  = 2        /* try _not_ to make reg the base */
500 };
501
502 typedef struct operand { /* operand to an instruction */
503     opflags_t       type;       /* type of operand */
504     int             disp_size;  /* 0 means default; 16; 32; 64 */
505     enum reg_enum   basereg;
506     enum reg_enum   indexreg;   /* address registers */
507     int             scale;      /* index scale */
508     int             hintbase;
509     enum eval_hint  hinttype;   /* hint as to real base register */
510     int32_t         segment;    /* immediate segment, if needed */
511     int64_t         offset;     /* any immediate number */
512     int32_t         wrt;        /* segment base it's relative to */
513     int             eaflags;    /* special EA flags */
514     int             opflags;    /* see OPFLAG_* defines below */
515 } operand;
516
517 #define OPFLAG_FORWARD      1   /* operand is a forward reference */
518 #define OPFLAG_EXTERN       2   /* operand is an external reference */
519 #define OPFLAG_UNKNOWN      4   /* operand is an unknown reference 
520                                  * (always a forward reference also)
521                                  */
522
523 typedef struct extop { /* extended operand */
524     struct extop    *next;      /* linked list */
525     char            *stringval; /* if it's a string, then here it is */
526     size_t          stringlen;  /* ... and here's how long it is */
527     int64_t         offset;     /* ... it's given here ... */
528     int32_t         segment;    /* if it's a number/address, then... */
529     int32_t         wrt;        /* ... and here */
530     enum extop_type type;       /* defined above */
531 } extop;
532
533 enum ea_type {
534     EA_INVALID,     /* Not a valid EA at all */
535     EA_SCALAR,      /* Scalar EA */
536     EA_XMMVSIB,     /* XMM vector EA */
537     EA_YMMVSIB,     /* XMM vector EA */
538 };
539
540 /*
541  * Prefix positions: each type of prefix goes in a specific slot.
542  * This affects the final ordering of the assembled output, which
543  * shouldn't matter to the processor, but if you have stylistic
544  * preferences, you can change this.  REX prefixes are handled
545  * differently for the time being.
546  *
547  * LOCK and REP used to be one slot; this is no longer the case since
548  * the introduction of HLE.
549  */
550 enum prefix_pos {
551     PPS_WAIT,   /* WAIT (technically not a prefix!) */
552     PPS_REP,    /* REP/HLE prefix */
553     PPS_LOCK,   /* LOCK prefix */
554     PPS_SEG,    /* Segment override prefix */
555     PPS_OSIZE,  /* Operand size prefix */
556     PPS_ASIZE,  /* Address size prefix */
557     MAXPREFIX   /* Total number of prefix slots */
558 };
559
560 /* If you need to change this, also change it in insns.pl */
561 #define MAX_OPERANDS 5
562
563 typedef struct insn { /* an instruction itself */
564     char            *label;                 /* the label defined, or NULL */
565     int             prefixes[MAXPREFIX];    /* instruction prefixes, if any */
566     enum opcode     opcode;                 /* the opcode - not just the string */
567     enum ccode      condition;              /* the condition code, if Jcc/SETcc */
568     int             operands;               /* how many operands? 0-3 (more if db et al) */
569     int             addr_size;              /* address size */
570     operand         oprs[MAX_OPERANDS];     /* the operands, defined as above */
571     extop           *eops;                  /* extended operands */
572     int             eops_float;             /* true if DD and floating */
573     int32_t         times;                  /* repeat count (TIMES prefix) */
574     bool            forw_ref;               /* is there a forward reference? */
575     int             rex;                    /* Special REX Prefix */
576     int             vexreg;                 /* Register encoded in VEX prefix */
577     int             vex_cm;                 /* Class and M field for VEX prefix */
578     int             vex_wlp;                /* W, P and L information for VEX prefix */
579 } insn;
580
581 enum geninfo { GI_SWITCH };
582
583 /*
584  * The data structure defining an output format driver, and the
585  * interfaces to the functions therein.
586  */
587 struct ofmt {
588     /*
589      * This is a short (one-liner) description of the type of
590      * output generated by the driver.
591      */
592     const char *fullname;
593
594     /*
595      * This is a single keyword used to select the driver.
596      */
597     const char *shortname;
598
599     /*
600      * Output format flags.
601      */
602 #define OFMT_TEXT   1   /* Text file format */
603     unsigned int flags;
604
605     /*
606      * this is a pointer to the first element of the debug information
607      */
608     struct dfmt **debug_formats;
609
610     /*
611      * and a pointer to the element that is being used
612      * note: this is set to the default at compile time and changed if the
613      * -F option is selected.  If developing a set of new debug formats for
614      * an output format, be sure to set this to whatever default you want
615      *
616      */
617     const struct dfmt *current_dfmt;
618
619     /*
620      * This, if non-NULL, is a NULL-terminated list of `char *'s
621      * pointing to extra standard macros supplied by the object
622      * format (e.g. a sensible initial default value of __SECT__,
623      * and user-level equivalents for any format-specific
624      * directives).
625      */
626     macros_t *stdmac;
627
628     /*
629      * This procedure is called at the start of an output session to set
630      * up internal parameters.
631      */
632     void (*init)(void);
633
634     /*
635      * This procedure is called to pass generic information to the
636      * object file.  The first parameter gives the information type
637      * (currently only command line switches)
638      * and the second parameter gives the value.  This function returns
639      * 1 if recognized, 0 if unrecognized
640      */
641     int (*setinfo)(enum geninfo type, char **string);
642
643     /*
644      * This procedure is called by assemble() to write actual
645      * generated code or data to the object file. Typically it
646      * doesn't have to actually _write_ it, just store it for
647      * later.
648      *
649      * The `type' argument specifies the type of output data, and
650      * usually the size as well: its contents are described below.
651      */
652     void (*output)(int32_t segto, const void *data,
653                    enum out_type type, uint64_t size,
654                    int32_t segment, int32_t wrt);
655
656     /*
657      * This procedure is called once for every symbol defined in
658      * the module being assembled. It gives the name and value of
659      * the symbol, in NASM's terms, and indicates whether it has
660      * been declared to be global. Note that the parameter "name",
661      * when passed, will point to a piece of static storage
662      * allocated inside the label manager - it's safe to keep using
663      * that pointer, because the label manager doesn't clean up
664      * until after the output driver has.
665      *
666      * Values of `is_global' are: 0 means the symbol is local; 1
667      * means the symbol is global; 2 means the symbol is common (in
668      * which case `offset' holds the _size_ of the variable).
669      * Anything else is available for the output driver to use
670      * internally.
671      *
672      * This routine explicitly _is_ allowed to call the label
673      * manager to define further symbols, if it wants to, even
674      * though it's been called _from_ the label manager. That much
675      * re-entrancy is guaranteed in the label manager. However, the
676      * label manager will in turn call this routine, so it should
677      * be prepared to be re-entrant itself.
678      *
679      * The `special' parameter contains special information passed
680      * through from the command that defined the label: it may have
681      * been an EXTERN, a COMMON or a GLOBAL. The distinction should
682      * be obvious to the output format from the other parameters.
683      */
684     void (*symdef)(char *name, int32_t segment, int64_t offset,
685                    int is_global, char *special);
686
687     /*
688      * This procedure is called when the source code requests a
689      * segment change. It should return the corresponding segment
690      * _number_ for the name, or NO_SEG if the name is not a valid
691      * segment name.
692      *
693      * It may also be called with NULL, in which case it is to
694      * return the _default_ section number for starting assembly in.
695      *
696      * It is allowed to modify the string it is given a pointer to.
697      *
698      * It is also allowed to specify a default instruction size for
699      * the segment, by setting `*bits' to 16 or 32. Or, if it
700      * doesn't wish to define a default, it can leave `bits' alone.
701      */
702     int32_t (*section)(char *name, int pass, int *bits);
703
704     /*
705      * This procedure is called to modify section alignment,
706      * note there is a trick, the alignment can only increase
707      */
708     void (*sectalign)(int32_t seg, unsigned int value);
709
710     /*
711      * This procedure is called to modify the segment base values
712      * returned from the SEG operator. It is given a segment base
713      * value (i.e. a segment value with the low bit set), and is
714      * required to produce in return a segment value which may be
715      * different. It can map segment bases to absolute numbers by
716      * means of returning SEG_ABS types.
717      *
718      * It should return NO_SEG if the segment base cannot be
719      * determined; the evaluator (which calls this routine) is
720      * responsible for throwing an error condition if that occurs
721      * in pass two or in a critical expression.
722      */
723     int32_t (*segbase)(int32_t segment);
724
725     /*
726      * This procedure is called to allow the output driver to
727      * process its own specific directives. When called, it has the
728      * directive word in `directive' and the parameter string in
729      * `value'. It is called in both assembly passes, and `pass'
730      * will be either 1 or 2.
731      *
732      * This procedure should return zero if it does not _recognise_
733      * the directive, so that the main program can report an error.
734      * If it recognises the directive but then has its own errors,
735      * it should report them itself and then return non-zero. It
736      * should also return non-zero if it correctly processes the
737      * directive.
738      */
739     int (*directive)(enum directives directive, char *value, int pass);
740
741     /*
742      * This procedure is called before anything else - even before
743      * the "init" routine - and is passed the name of the input
744      * file from which this output file is being generated. It
745      * should return its preferred name for the output file in
746      * `outname', if outname[0] is not '\0', and do nothing to
747      * `outname' otherwise. Since it is called before the driver is
748      * properly initialized, it has to be passed its error handler
749      * separately.
750      *
751      * This procedure may also take its own copy of the input file
752      * name for use in writing the output file: it is _guaranteed_
753      * that it will be called before the "init" routine.
754      *
755      * The parameter `outname' points to an area of storage
756      * guaranteed to be at least FILENAME_MAX in size.
757      */
758     void (*filename)(char *inname, char *outname);
759
760     /*
761      * This procedure is called after assembly finishes, to allow
762      * the output driver to clean itself up and free its memory.
763      * Typically, it will also be the point at which the object
764      * file actually gets _written_.
765      *
766      * One thing the cleanup routine should always do is to close
767      * the output file pointer.
768      */
769     void (*cleanup)(int debuginfo);
770 };
771
772 /*
773  * Output format driver alias
774  */
775 struct ofmt_alias {
776     const char  *shortname;
777     const char  *fullname;
778     struct ofmt *ofmt;
779 };
780
781 extern struct ofmt *ofmt;
782 extern FILE *ofile;
783
784 /*
785  * ------------------------------------------------------------
786  * The data structure defining a debug format driver, and the
787  * interfaces to the functions therein.
788  * ------------------------------------------------------------
789  */
790
791 struct dfmt {
792     /*
793      * This is a short (one-liner) description of the type of
794      * output generated by the driver.
795      */
796     const char *fullname;
797
798     /*
799      * This is a single keyword used to select the driver.
800      */
801     const char *shortname;
802
803     /*
804      * init - called initially to set up local pointer to object format.
805      */
806     void (*init)(void);
807
808     /*
809      * linenum - called any time there is output with a change of
810      * line number or file.
811      */
812     void (*linenum)(const char *filename, int32_t linenumber, int32_t segto);
813
814     /*
815      * debug_deflabel - called whenever a label is defined. Parameters
816      * are the same as to 'symdef()' in the output format. This function
817      * would be called before the output format version.
818      */
819
820     void (*debug_deflabel)(char *name, int32_t segment, int64_t offset,
821                            int is_global, char *special);
822     /*
823      * debug_directive - called whenever a DEBUG directive other than 'LINE'
824      * is encountered. 'directive' contains the first parameter to the
825      * DEBUG directive, and params contains the rest. For example,
826      * 'DEBUG VAR _somevar:int' would translate to a call to this
827      * function with 'directive' equal to "VAR" and 'params' equal to
828      * "_somevar:int".
829      */
830     void (*debug_directive)(const char *directive, const char *params);
831
832     /*
833      * typevalue - called whenever the assembler wishes to register a type
834      * for the last defined label.  This routine MUST detect if a type was
835      * already registered and not re-register it.
836      */
837     void (*debug_typevalue)(int32_t type);
838
839     /*
840      * debug_output - called whenever output is required
841      * 'type' is the type of info required, and this is format-specific
842      */
843     void (*debug_output)(int type, void *param);
844
845     /*
846      * cleanup - called after processing of file is complete
847      */
848     void (*cleanup)(void);
849 };
850
851 extern const struct dfmt *dfmt;
852
853 /*
854  * The type definition macros
855  * for debugging
856  *
857  * low 3 bits: reserved
858  * next 5 bits: type
859  * next 24 bits: number of elements for arrays (0 for labels)
860  */
861
862 #define TY_UNKNOWN 0x00
863 #define TY_LABEL   0x08
864 #define TY_BYTE    0x10
865 #define TY_WORD    0x18
866 #define TY_DWORD   0x20
867 #define TY_FLOAT   0x28
868 #define TY_QWORD   0x30
869 #define TY_TBYTE   0x38
870 #define TY_OWORD   0x40
871 #define TY_YWORD   0x48
872 #define TY_COMMON  0xE0
873 #define TY_SEG     0xE8
874 #define TY_EXTERN  0xF0
875 #define TY_EQU     0xF8
876
877 #define TYM_TYPE(x)     ((x) & 0xF8)
878 #define TYM_ELEMENTS(x) (((x) & 0xFFFFFF00) >> 8)
879
880 #define TYS_ELEMENTS(x) ((x) << 8)
881
882 enum special_tokens {
883     SPECIAL_ENUM_START  = PREFIX_ENUM_LIMIT,
884     S_ABS               = SPECIAL_ENUM_START,
885     S_BYTE,
886     S_DWORD,
887     S_FAR,
888     S_LONG,
889     S_NEAR,
890     S_NOSPLIT,
891     S_OWORD,
892     S_QWORD,
893     S_REL,
894     S_SHORT,
895     S_STRICT,
896     S_TO,
897     S_TWORD,
898     S_WORD,
899     S_YWORD,
900     SPECIAL_ENUM_LIMIT
901 };
902
903 /*
904  * Global modes
905  */
906
907 /*
908  * This declaration passes the "pass" number to all other modules
909  * "pass0" assumes the values: 0, 0, ..., 0, 1, 2
910  * where 0 = optimizing pass
911  *       1 = pass 1
912  *       2 = pass 2
913  */
914
915 extern int pass0;
916 extern int passn;               /* Actual pass number */
917
918 extern bool tasm_compatible_mode;
919 extern int optimizing;
920 extern int globalbits;          /* 16, 32 or 64-bit mode */
921 extern int globalrel;           /* default to relative addressing? */
922 extern int maxbits;             /* max bits supported by output */
923
924 /*
925  * NASM version strings, defined in ver.c
926  */
927 extern const char nasm_version[];
928 extern const char nasm_date[];
929 extern const char nasm_compile_options[];
930 extern const char nasm_comment[];
931 extern const char nasm_signature[];
932
933 #endif