merge from gcc
[external/binutils.git] / gas / cgen.c
1 /* GAS interface for targets using CGEN: Cpu tools GENerator.
2    Copyright 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005,
3    2006, 2007, 2009 Free Software Foundation, Inc.
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, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
15    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 Software
19    Foundation, 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.  */
20
21 #include <setjmp.h>
22 #include "as.h"
23 #include "symcat.h"
24 #include "cgen-desc.h"
25 #include "subsegs.h"
26 #include "cgen.h"
27 #include "dwarf2dbg.h"
28
29 #include "symbols.h"
30 #include "struc-symbol.h"
31
32 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
33 static expressionS * make_right_shifted_expr
34   (expressionS *, const int, const int);
35
36 static unsigned long gas_cgen_encode_addend
37   (const unsigned long, const unsigned long, const unsigned long, \
38    const unsigned long, const unsigned long, const unsigned long, \
39    const unsigned long);
40
41 static char * weak_operand_overflow_check
42   (const expressionS *, const CGEN_OPERAND *);
43
44 static void queue_fixup_recursively
45   (const int, const int, expressionS *, \
46    const CGEN_MAYBE_MULTI_IFLD *, const int, const int);
47
48 static int rightshift = 0;
49 #endif
50 static void queue_fixup (int, int, expressionS *);
51
52 /* Opcode table descriptor, must be set by md_begin.  */
53
54 CGEN_CPU_DESC gas_cgen_cpu_desc;
55
56 /* Callback to insert a register into the symbol table.
57    A target may choose to let GAS parse the registers.
58    ??? Not currently used.  */
59
60 void
61 cgen_asm_record_register (name, number)
62      char *name;
63      int number;
64 {
65   /* Use symbol_create here instead of symbol_new so we don't try to
66      output registers into the object file's symbol table.  */
67   symbol_table_insert (symbol_create (name, reg_section,
68                                       number, &zero_address_frag));
69 }
70
71 /* We need to keep a list of fixups.  We can't simply generate them as
72    we go, because that would require us to first create the frag, and
73    that would screw up references to ``.''.
74
75    This is used by cpu's with simple operands.  It keeps knowledge of what
76    an `expressionS' is and what a `fixup' is out of CGEN which for the time
77    being is preferable.
78
79    OPINDEX is the index in the operand table.
80    OPINFO is something the caller chooses to help in reloc determination.  */
81
82 struct fixup
83 {
84   int opindex;
85   int opinfo;
86   expressionS exp;
87   struct cgen_maybe_multi_ifield * field;
88   int msb_field_p;
89 };
90
91 static struct fixup fixups[GAS_CGEN_MAX_FIXUPS];
92 static int num_fixups;
93
94 /* Prepare to parse an instruction.
95    ??? May wish to make this static and delete calls in md_assemble.  */
96
97 void
98 gas_cgen_init_parse ()
99 {
100   num_fixups = 0;
101 }
102
103 /* Queue a fixup.  */
104
105 static void
106 queue_fixup (opindex, opinfo, expP)
107      int           opindex;
108      int           opinfo;
109      expressionS * expP;
110 {
111   /* We need to generate a fixup for this expression.  */
112   if (num_fixups >= GAS_CGEN_MAX_FIXUPS)
113     as_fatal (_("too many fixups"));
114   fixups[num_fixups].exp     = *expP;
115   fixups[num_fixups].opindex = opindex;
116   fixups[num_fixups].opinfo  = opinfo;
117   ++ num_fixups;
118 }
119
120 /* The following functions allow fixup chains to be stored, retrieved,
121    and swapped.  They are a generalization of a pre-existing scheme
122    for storing, restoring and swapping fixup chains that was used by
123    the m32r port.  The functionality is essentially the same, only
124    instead of only being able to store a single fixup chain, an entire
125    array of fixup chains can be stored.  It is the user's responsibility
126    to keep track of how many fixup chains have been stored and which
127    elements of the array they are in.
128
129    The algorithms used are the same as in the old scheme.  Other than the
130    "array-ness" of the whole thing, the functionality is identical to the
131    old scheme.
132
133    gas_cgen_initialize_saved_fixups_array():
134       Sets num_fixups_in_chain to 0 for each element. Call this from
135       md_begin() if you plan to use these functions and you want the
136       fixup count in each element to be set to 0 initially.  This is
137       not necessary, but it's included just in case.  It performs
138       the same function for each element in the array of fixup chains
139       that gas_init_parse() performs for the current fixups.
140
141    gas_cgen_save_fixups (element):
142       element - element number of the array you wish to store the fixups
143                 to.  No mechanism is built in for tracking what element
144                 was last stored to.
145
146    gas_cgen_restore_fixups (element):
147       element - element number of the array you wish to restore the fixups
148                 from.
149
150    gas_cgen_swap_fixups(int element):
151        element - swap the current fixups with those in this element number.
152 */
153
154 struct saved_fixups
155 {
156   struct fixup fixup_chain[GAS_CGEN_MAX_FIXUPS];
157   int num_fixups_in_chain;
158 };
159
160 static struct saved_fixups stored_fixups[MAX_SAVED_FIXUP_CHAINS];
161
162 void
163 gas_cgen_initialize_saved_fixups_array ()
164 {
165   int i = 0;
166
167   while (i < MAX_SAVED_FIXUP_CHAINS)
168     stored_fixups[i++].num_fixups_in_chain = 0;
169 }
170
171 void
172 gas_cgen_save_fixups (i)
173      int i;
174 {
175   if (i < 0 || i >= MAX_SAVED_FIXUP_CHAINS)
176     {
177       as_fatal ("index into stored_fixups[] out of bounds");
178       return;
179     }
180
181   stored_fixups[i].num_fixups_in_chain = num_fixups;
182   memcpy (stored_fixups[i].fixup_chain, fixups,
183           sizeof (fixups[0]) * num_fixups);
184   num_fixups = 0;
185 }
186
187 void
188 gas_cgen_restore_fixups (i)
189      int i;
190 {
191   if (i < 0 || i >= MAX_SAVED_FIXUP_CHAINS)
192     {
193       as_fatal ("index into stored_fixups[] out of bounds");
194       return;
195     }
196
197   num_fixups = stored_fixups[i].num_fixups_in_chain;
198   memcpy (fixups, stored_fixups[i].fixup_chain,
199           (sizeof (stored_fixups[i].fixup_chain[0])) * num_fixups);
200   stored_fixups[i].num_fixups_in_chain = 0;
201 }
202
203 void
204 gas_cgen_swap_fixups (i)
205      int i;
206 {
207   if (i < 0 || i >= MAX_SAVED_FIXUP_CHAINS)
208     {
209       as_fatal ("index into stored_fixups[] out of bounds");
210       return;
211     }
212
213   if (num_fixups == 0)
214     gas_cgen_restore_fixups (i);
215
216   else if (stored_fixups[i].num_fixups_in_chain == 0)
217     gas_cgen_save_fixups (i);
218
219   else
220     {
221       int tmp;
222       struct fixup tmp_fixup;
223
224       tmp = stored_fixups[i].num_fixups_in_chain;
225       stored_fixups[i].num_fixups_in_chain = num_fixups;
226       num_fixups = tmp;
227
228       for (tmp = GAS_CGEN_MAX_FIXUPS; tmp--;)
229         {
230           tmp_fixup = stored_fixups[i].fixup_chain [tmp];
231           stored_fixups[i].fixup_chain[tmp] = fixups [tmp];
232           fixups [tmp] = tmp_fixup;
233         }
234     }
235 }
236
237 /* Default routine to record a fixup.
238    This is a cover function to fix_new.
239    It exists because we record INSN with the fixup.
240
241    FRAG and WHERE are their respective arguments to fix_new_exp.
242    LENGTH is in bits.
243    OPINFO is something the caller chooses to help in reloc determination.
244
245    At this point we do not use a bfd_reloc_code_real_type for
246    operands residing in the insn, but instead just use the
247    operand index.  This lets us easily handle fixups for any
248    operand type.  We pick a BFD reloc type in md_apply_fix.  */
249
250 fixS *
251 gas_cgen_record_fixup (frag, where, insn, length, operand, opinfo, symbol, offset)
252      fragS *              frag;
253      int                  where;
254      const CGEN_INSN *    insn;
255      int                  length;
256      const CGEN_OPERAND * operand;
257      int                  opinfo;
258      symbolS *            symbol;
259      offsetT              offset;
260 {
261   fixS *fixP;
262
263   /* It may seem strange to use operand->attrs and not insn->attrs here,
264      but it is the operand that has a pc relative relocation.  */
265   fixP = fix_new (frag, where, length / 8, symbol, offset,
266                   CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE (operand, CGEN_OPERAND_PCREL_ADDR),
267                   (bfd_reloc_code_real_type)
268                     ((int) BFD_RELOC_UNUSED
269                      + (int) operand->type));
270   fixP->fx_cgen.insn = insn;
271   fixP->fx_cgen.opinfo = opinfo;
272   fixP->fx_cgen.field = NULL;
273   fixP->fx_cgen.msb_field_p = 0;
274
275   return fixP;
276 }
277
278 /* Default routine to record a fixup given an expression.
279    This is a cover function to fix_new_exp.
280    It exists because we record INSN with the fixup.
281
282    FRAG and WHERE are their respective arguments to fix_new_exp.
283    LENGTH is in bits.
284    OPINFO is something the caller chooses to help in reloc determination.
285
286    At this point we do not use a bfd_reloc_code_real_type for
287    operands residing in the insn, but instead just use the
288    operand index.  This lets us easily handle fixups for any
289    operand type.  We pick a BFD reloc type in md_apply_fix.  */
290
291 fixS *
292 gas_cgen_record_fixup_exp (frag, where, insn, length, operand, opinfo, exp)
293      fragS *              frag;
294      int                  where;
295      const CGEN_INSN *    insn;
296      int                  length;
297      const CGEN_OPERAND * operand;
298      int                  opinfo;
299      expressionS *        exp;
300 {
301   fixS *fixP;
302
303   /* It may seem strange to use operand->attrs and not insn->attrs here,
304      but it is the operand that has a pc relative relocation.  */
305   fixP = fix_new_exp (frag, where, length / 8, exp,
306                       CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE (operand, CGEN_OPERAND_PCREL_ADDR),
307                       (bfd_reloc_code_real_type)
308                         ((int) BFD_RELOC_UNUSED
309                          + (int) operand->type));
310   fixP->fx_cgen.insn = insn;
311   fixP->fx_cgen.opinfo = opinfo;
312   fixP->fx_cgen.field = NULL;
313   fixP->fx_cgen.msb_field_p = 0;
314
315   return fixP;
316 }
317
318 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
319 static symbolS *
320 expr_build_binary (operatorT op, symbolS * s1, symbolS * s2)
321 {
322   expressionS e;
323
324   e.X_op = op;
325   e.X_add_symbol = s1;
326   e.X_op_symbol = s2;
327   e.X_add_number = 0;
328   return make_expr_symbol (& e);
329 }
330 #endif
331
332 /* Used for communication between the next two procedures.  */
333 static jmp_buf expr_jmp_buf;
334 static int expr_jmp_buf_p;
335
336 /* Callback for cgen interface.  Parse the expression at *STRP.
337    The result is an error message or NULL for success (in which case
338    *STRP is advanced past the parsed text).
339    WANT is an indication of what the caller is looking for.
340    If WANT == CGEN_ASM_PARSE_INIT the caller is beginning to try to match
341    a table entry with the insn, reset the queued fixups counter.
342    An enum cgen_parse_operand_result is stored in RESULTP.
343    OPINDEX is the operand's table entry index.
344    OPINFO is something the caller chooses to help in reloc determination.
345    The resulting value is stored in VALUEP.  */
346
347 const char *
348 gas_cgen_parse_operand (cd, want, strP, opindex, opinfo, resultP, valueP)
349
350 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
351      CGEN_CPU_DESC cd;
352 #else
353      CGEN_CPU_DESC cd ATTRIBUTE_UNUSED;
354 #endif
355      enum cgen_parse_operand_type want;
356      const char **strP;
357      int opindex;
358      int opinfo;
359      enum cgen_parse_operand_result *resultP;
360      bfd_vma *valueP;
361 {
362 #ifdef __STDC__
363   /* These are volatile to survive the setjmp.  */
364   char * volatile hold;
365   enum cgen_parse_operand_result * volatile resultP_1;
366   volatile int opinfo_1;
367 #else
368   static char *hold;
369   static enum cgen_parse_operand_result *resultP_1;
370   int opinfo_1;
371 #endif
372   const char *errmsg;
373   expressionS exp;
374
375 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
376   volatile int              signed_p = 0;
377   symbolS *                 stmp = NULL;
378   bfd_reloc_code_real_type  reloc_type;
379   const CGEN_OPERAND *      operand;
380   fixS                      dummy_fixup;
381 #endif
382   if (want == CGEN_PARSE_OPERAND_INIT)
383     {
384       gas_cgen_init_parse ();
385       return NULL;
386     }
387
388   resultP_1 = resultP;
389   hold = input_line_pointer;
390   input_line_pointer = (char *) *strP;
391   opinfo_1 = opinfo;
392
393   /* We rely on md_operand to longjmp back to us.
394      This is done via gas_cgen_md_operand.  */
395   if (setjmp (expr_jmp_buf) != 0)
396     {
397       expr_jmp_buf_p = 0;
398       input_line_pointer = (char *) hold;
399       *resultP_1 = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_ERROR;
400       return _("illegal operand");
401     }
402
403   expr_jmp_buf_p = 1;
404   expression (&exp);
405   expr_jmp_buf_p = 0;
406   errmsg = NULL;
407
408   *strP = input_line_pointer;
409   input_line_pointer = hold;
410
411 #ifdef TC_CGEN_PARSE_FIX_EXP
412   opinfo_1 = TC_CGEN_PARSE_FIX_EXP (opinfo_1, & exp);
413 #endif
414
415   /* FIXME: Need to check `want'.  */
416
417   switch (exp.X_op)
418     {
419     case O_illegal:
420       errmsg = _("illegal operand");
421       *resultP = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_ERROR;
422       break;
423     case O_absent:
424       errmsg = _("missing operand");
425       *resultP = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_ERROR;
426       break;
427     case O_constant:
428       if (want == CGEN_PARSE_OPERAND_SYMBOLIC)
429         goto de_fault;
430       *valueP = exp.X_add_number;
431       *resultP = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_NUMBER;
432       break;
433     case O_register:
434       *valueP = exp.X_add_number;
435       *resultP = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_REGISTER;
436       break;
437     de_fault:
438     default:
439 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
440       /* Look up operand, check to see if there's an obvious
441          overflow (this helps disambiguate some insn parses).  */
442       operand = cgen_operand_lookup_by_num (cd, opindex);
443       errmsg = weak_operand_overflow_check (& exp, operand);
444
445       if (! errmsg)
446         {
447           /* Fragment the expression as necessary, and queue a reloc.  */
448           memset (& dummy_fixup, 0, sizeof (fixS));
449
450           reloc_type = md_cgen_lookup_reloc (0, operand, & dummy_fixup);
451
452           if (exp.X_op == O_symbol
453               && reloc_type == BFD_RELOC_RELC
454               && exp.X_add_symbol->sy_value.X_op == O_constant
455               && (!exp.X_add_symbol->bsym
456                   || (exp.X_add_symbol->bsym->section != expr_section
457                       && exp.X_add_symbol->bsym->section != absolute_section
458                       && exp.X_add_symbol->bsym->section != undefined_section)))
459             {
460               /* Local labels will have been (eagerly) turned into constants
461                  by now, due to the inappropriately deep insight of the
462                  expression parser.  Unfortunately make_expr_symbol
463                  prematurely dives into the symbol evaluator, and in this
464                  case it gets a bad answer, so we manually create the
465                  expression symbol we want here.  */
466               stmp = symbol_create (FAKE_LABEL_NAME, expr_section, 0,
467                                     & zero_address_frag);
468               symbol_set_value_expression (stmp, & exp);
469             }
470           else
471             stmp = make_expr_symbol (& exp);
472
473           /* If this is a pc-relative RELC operand, we
474              need to subtract "." from the expression.  */
475           if (reloc_type == BFD_RELOC_RELC
476               && CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE (operand, CGEN_OPERAND_PCREL_ADDR))
477             stmp = expr_build_binary (O_subtract, stmp, expr_build_dot ());
478
479           /* FIXME: this is not a perfect heuristic for figuring out
480              whether an operand is signed: it only works when the operand
481              is an immediate. it's not terribly likely that any other
482              values will be signed relocs, but it's possible. */
483           if (operand && (operand->hw_type == HW_H_SINT))
484             signed_p = 1;
485
486           if (stmp->bsym && (stmp->bsym->section == expr_section))
487             {
488               if (signed_p)
489                 stmp->bsym->flags |= BSF_SRELC;
490               else
491                 stmp->bsym->flags |= BSF_RELC;
492             }
493
494           /* Now package it all up for the fixup emitter.  */
495           exp.X_op = O_symbol;
496           exp.X_op_symbol = 0;
497           exp.X_add_symbol = stmp;
498           exp.X_add_number = 0;
499
500           /* Re-init rightshift quantity, just in case.  */
501           rightshift = operand->length;
502           queue_fixup_recursively (opindex, opinfo_1, & exp,
503                                    (reloc_type == BFD_RELOC_RELC) ?
504                                    & (operand->index_fields) : 0,
505                                    signed_p, -1);
506         }
507       * resultP = errmsg
508         ? CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_ERROR
509         : CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_QUEUED;
510       *valueP = 0;
511 #else
512       queue_fixup (opindex, opinfo_1, &exp);
513       *valueP = 0;
514       *resultP = CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_QUEUED;
515 #endif
516       break;
517     }
518
519   return errmsg;
520 }
521
522 /* md_operand handler to catch unrecognized expressions and halt the
523    parsing process so the next entry can be tried.
524
525    ??? This could be done differently by adding code to `expression'.  */
526
527 void
528 gas_cgen_md_operand (expressionP)
529      expressionS *expressionP ATTRIBUTE_UNUSED;
530 {
531   /* Don't longjmp if we're not called from within cgen_parse_operand().  */
532   if (expr_jmp_buf_p)
533     longjmp (expr_jmp_buf, 1);
534 }
535
536 /* Finish assembling instruction INSN.
537    BUF contains what we've built up so far.
538    LENGTH is the size of the insn in bits.
539    RELAX_P is non-zero if relaxable insns should be emitted as such.
540    Otherwise they're emitted in non-relaxable forms.
541    The "result" is stored in RESULT if non-NULL.  */
542
543 void
544 gas_cgen_finish_insn (insn, buf, length, relax_p, result)
545      const CGEN_INSN *insn;
546      CGEN_INSN_BYTES_PTR buf;
547      unsigned int length;
548      int relax_p;
549      finished_insnS *result;
550 {
551   int i;
552   int relax_operand;
553   char *f;
554   unsigned int byte_len = length / 8;
555
556   /* ??? Target foo issues various warnings here, so one might want to provide
557      a hook here.  However, our caller is defined in tc-foo.c so there
558      shouldn't be a need for a hook.  */
559
560   /* Write out the instruction.
561      It is important to fetch enough space in one call to `frag_more'.
562      We use (f - frag_now->fr_literal) to compute where we are and we
563      don't want frag_now to change between calls.
564
565      Relaxable instructions: We need to ensure we allocate enough
566      space for the largest insn.  */
567
568   if (CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn, CGEN_INSN_RELAXED))
569     /* These currently shouldn't get here.  */
570     abort ();
571
572   /* Is there a relaxable insn with the relaxable operand needing a fixup?  */
573
574   relax_operand = -1;
575   if (relax_p && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn, CGEN_INSN_RELAXABLE))
576     {
577       /* Scan the fixups for the operand affected by relaxing
578          (i.e. the branch address).  */
579
580       for (i = 0; i < num_fixups; ++i)
581         {
582           if (CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE (cgen_operand_lookup_by_num (gas_cgen_cpu_desc, fixups[i].opindex),
583                                        CGEN_OPERAND_RELAX))
584             {
585               relax_operand = i;
586               break;
587             }
588         }
589     }
590
591   if (relax_operand != -1)
592     {
593       int max_len;
594       fragS *old_frag;
595       expressionS *exp;
596       symbolS *sym;
597       offsetT off;
598
599 #ifdef TC_CGEN_MAX_RELAX
600       max_len = TC_CGEN_MAX_RELAX (insn, byte_len);
601 #else
602       max_len = CGEN_MAX_INSN_SIZE;
603 #endif
604       /* Ensure variable part and fixed part are in same fragment.  */
605       /* FIXME: Having to do this seems like a hack.  */
606       frag_grow (max_len);
607
608       /* Allocate space for the fixed part.  */
609       f = frag_more (byte_len);
610
611       /* Create a relaxable fragment for this instruction.  */
612       old_frag = frag_now;
613
614       exp = &fixups[relax_operand].exp;
615       sym = exp->X_add_symbol;
616       off = exp->X_add_number;
617       if (exp->X_op != O_constant && exp->X_op != O_symbol)
618         {
619           /* Handle complex expressions.  */
620           sym = make_expr_symbol (exp);
621           off = 0;
622         }
623
624       frag_var (rs_machine_dependent,
625                 max_len - byte_len /* max chars */,
626                 0 /* variable part already allocated */,
627                 /* FIXME: When we machine generate the relax table,
628                    machine generate a macro to compute subtype.  */
629                 1 /* subtype */,
630                 sym,
631                 off,
632                 f);
633
634       /* Record the operand number with the fragment so md_convert_frag
635          can use gas_cgen_md_record_fixup to record the appropriate reloc.  */
636       old_frag->fr_cgen.insn    = insn;
637       old_frag->fr_cgen.opindex = fixups[relax_operand].opindex;
638       old_frag->fr_cgen.opinfo  = fixups[relax_operand].opinfo;
639       if (result)
640         result->frag = old_frag;
641     }
642   else
643     {
644       f = frag_more (byte_len);
645       if (result)
646         result->frag = frag_now;
647     }
648
649   /* If we're recording insns as numbers (rather than a string of bytes),
650      target byte order handling is deferred until now.  */
651 #if CGEN_INT_INSN_P
652   cgen_put_insn_value (gas_cgen_cpu_desc, (unsigned char *) f, length, *buf);
653 #else
654   memcpy (f, buf, byte_len);
655 #endif
656
657   /* Emit DWARF2 debugging information.  */
658   dwarf2_emit_insn (byte_len);
659
660   /* Create any fixups.  */
661   for (i = 0; i < num_fixups; ++i)
662     {
663       fixS *fixP;
664       const CGEN_OPERAND *operand =
665         cgen_operand_lookup_by_num (gas_cgen_cpu_desc, fixups[i].opindex);
666
667       /* Don't create fixups for these.  That's done during relaxation.
668          We don't need to test for CGEN_INSN_RELAXED as they can't get here
669          (see above).  */
670       if (relax_p
671           && CGEN_INSN_ATTR_VALUE (insn, CGEN_INSN_RELAXABLE)
672           && CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE (operand, CGEN_OPERAND_RELAX))
673         continue;
674
675 #ifndef md_cgen_record_fixup_exp
676 #define md_cgen_record_fixup_exp gas_cgen_record_fixup_exp
677 #endif
678
679       fixP = md_cgen_record_fixup_exp (frag_now, f - frag_now->fr_literal,
680                                        insn, length, operand,
681                                        fixups[i].opinfo,
682                                        &fixups[i].exp);
683       fixP->fx_cgen.field = fixups[i].field;
684       fixP->fx_cgen.msb_field_p = fixups[i].msb_field_p;
685       if (result)
686         result->fixups[i] = fixP;
687     }
688
689   if (result)
690     {
691       result->num_fixups = num_fixups;
692       result->addr = f;
693     }
694 }
695
696 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
697 /* Queue many fixups, recursively. If the field is a multi-ifield,
698    repeatedly queue its sub-parts, right shifted to fit into the field (we
699    assume here multi-fields represent a left-to-right, MSB0-LSB0
700    reading). */
701
702 static void
703 queue_fixup_recursively (const int                      opindex,
704                          const int                      opinfo,
705                          expressionS *                  expP,
706                          const CGEN_MAYBE_MULTI_IFLD *  field,
707                          const int                      signed_p,
708                          const int                      part_of_multi)
709 {
710   if (field && field->count)
711     {
712       int i;
713
714       for (i = 0; i < field->count; ++ i)
715         queue_fixup_recursively (opindex, opinfo, expP,
716                                  & (field->val.multi[i]), signed_p, i);
717     }
718   else
719     {
720       expressionS * new_exp = expP;
721
722 #ifdef DEBUG
723       printf ("queueing fixup for field %s\n",
724               (field ? field->val.leaf->name : "??"));
725       print_symbol_value (expP->X_add_symbol);
726 #endif
727       if (field && part_of_multi != -1)
728         {
729           rightshift -= field->val.leaf->length;
730
731           /* Shift reloc value by number of bits remaining after this
732              field.  */
733           if (rightshift)
734             new_exp = make_right_shifted_expr (expP, rightshift, signed_p);
735         }
736
737       /* Truncate reloc values to length, *after* leftmost one.  */
738       fixups[num_fixups].msb_field_p = (part_of_multi <= 0);
739       fixups[num_fixups].field = (CGEN_MAYBE_MULTI_IFLD *) field;
740
741       queue_fixup (opindex, opinfo, new_exp);
742     }
743 }
744
745 /* Encode the self-describing RELC reloc format's addend.  */
746
747 static unsigned long
748 gas_cgen_encode_addend (const unsigned long start,    /* in bits */
749                         const unsigned long len,      /* in bits */
750                         const unsigned long oplen,    /* in bits */
751                         const unsigned long wordsz,   /* in bytes */
752                         const unsigned long chunksz,  /* in bytes */
753                         const unsigned long signed_p,
754                         const unsigned long trunc_p)
755 {
756   unsigned long res = 0L;
757
758   res |= start    & 0x3F;
759   res |= (oplen   & 0x3F) << 6;
760   res |= (len     & 0x3F) << 12;
761   res |= (wordsz  & 0xF)  << 18;
762   res |= (chunksz & 0xF)  << 22;
763   res |= (CGEN_INSN_LSB0_P ? 1 : 0) << 27;
764   res |= signed_p << 28;
765   res |= trunc_p << 29;
766
767   return res;
768 }
769
770 /* Purpose: make a weak check that the expression doesn't overflow the
771    operand it's to be inserted into.
772
773    Rationale: some insns used to use %operators to disambiguate during a
774    parse. when these %operators are translated to expressions by the macro
775    expander, the ambiguity returns. we attempt to disambiguate by field
776    size.
777
778    Method: check to see if the expression's top node is an O_and operator,
779    and the mask is larger than the operand length. This would be an
780    overflow, so signal it by returning an error string. Any other case is
781    ambiguous, so we assume it's OK and return NULL.  */
782
783 static char *
784 weak_operand_overflow_check (const expressionS *  exp,
785                              const CGEN_OPERAND * operand)
786 {
787   const unsigned long len = operand->length;
788   unsigned long mask;
789   unsigned long opmask = (((1L << (len - 1)) - 1) << 1) | 1;
790
791   if (!exp)
792     return NULL;
793
794   if (exp->X_op != O_bit_and)
795     {
796       /* Check for implicit overflow flag.  */
797       if (CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE
798           (operand, CGEN_OPERAND_RELOC_IMPLIES_OVERFLOW))
799         return _("a reloc on this operand implies an overflow");
800       return NULL;
801     }
802
803   mask = exp->X_add_number;
804
805   if (exp->X_add_symbol
806       && exp->X_add_symbol->sy_value.X_op == O_constant)
807     mask |= exp->X_add_symbol->sy_value.X_add_number;
808
809   if (exp->X_op_symbol
810       && exp->X_op_symbol->sy_value.X_op == O_constant)
811     mask |= exp->X_op_symbol->sy_value.X_add_number;
812
813   /* Want to know if mask covers more bits than opmask.
814      this is the same as asking if mask has any bits not in opmask,
815      or whether (mask & ~opmask) is nonzero.  */
816   if (mask && (mask & ~opmask))
817     {
818 #ifdef DEBUG
819       printf ("overflow: (mask = %8.8x, ~opmask = %8.8x, AND = %8.8x)\n",
820               mask, ~opmask, (mask & ~opmask));
821 #endif
822       return _("operand mask overflow");
823     }
824
825   return NULL;
826 }
827
828 static expressionS *
829 make_right_shifted_expr (expressionS * exp,
830                          const int     amount,
831                          const int     signed_p)
832 {
833   symbolS * stmp = 0;
834   expressionS * new_exp;
835
836   stmp = expr_build_binary (O_right_shift,
837                             make_expr_symbol (exp),
838                             expr_build_uconstant (amount));
839
840   if (signed_p)
841     stmp->bsym->flags |= BSF_SRELC;
842   else
843     stmp->bsym->flags |= BSF_RELC;
844
845   /* Then wrap that in a "symbol expr" for good measure.  */
846   new_exp = xmalloc (sizeof (expressionS));
847   memset (new_exp, 0, sizeof (expressionS));
848   new_exp->X_op = O_symbol;
849   new_exp->X_op_symbol = 0;
850   new_exp->X_add_symbol = stmp;
851   new_exp->X_add_number = 0;
852
853   return new_exp;
854 }
855
856 #endif
857
858 /* Apply a fixup to the object code.  This is called for all the
859    fixups we generated by the call to fix_new_exp, above.  In the call
860    above we used a reloc code which was the largest legal reloc code
861    plus the operand index.  Here we undo that to recover the operand
862    index.  At this point all symbol values should be fully resolved,
863    and we attempt to completely resolve the reloc.  If we can not do
864    that, we determine the correct reloc code and put it back in the fixup.  */
865
866 /* FIXME: This function handles some of the fixups and bfd_install_relocation
867    handles the rest.  bfd_install_relocation (or some other bfd function)
868    should handle them all.  */
869
870 void
871 gas_cgen_md_apply_fix (fixP, valP, seg)
872      fixS *   fixP;
873      valueT * valP;
874      segT     seg ATTRIBUTE_UNUSED;
875 {
876   char *where = fixP->fx_frag->fr_literal + fixP->fx_where;
877   valueT value = * valP;
878   /* Canonical name, since used a lot.  */
879   CGEN_CPU_DESC cd = gas_cgen_cpu_desc;
880
881   if (fixP->fx_addsy == (symbolS *) NULL)
882     fixP->fx_done = 1;
883
884   /* We don't actually support subtracting a symbol.  */
885   if (fixP->fx_subsy != (symbolS *) NULL)
886     as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, _("expression too complex"));
887
888   if ((int) fixP->fx_r_type >= (int) BFD_RELOC_UNUSED)
889     {
890       int opindex = (int) fixP->fx_r_type - (int) BFD_RELOC_UNUSED;
891       const CGEN_OPERAND *operand = cgen_operand_lookup_by_num (cd, opindex);
892       const char *errmsg;
893       bfd_reloc_code_real_type reloc_type;
894       CGEN_FIELDS *fields = alloca (CGEN_CPU_SIZEOF_FIELDS (cd));
895       const CGEN_INSN *insn = fixP->fx_cgen.insn;
896       int start;
897       int length;
898       int signed_p = 0;
899
900       if (fixP->fx_cgen.field)
901         {
902           /* Use the twisty little pointer path
903              back to the ifield if it exists.  */
904           start = fixP->fx_cgen.field->val.leaf->start;
905           length = fixP->fx_cgen.field->val.leaf->length;
906         }
907       else
908         {
909           /* Or the far less useful operand-size guesstimate.  */
910           start = operand->start;
911           length = operand->length;
912         }
913
914       /* FIXME: this is not a perfect heuristic for figuring out
915          whether an operand is signed: it only works when the operand
916          is an immediate. it's not terribly likely that any other
917          values will be signed relocs, but it's possible. */
918       if (operand && (operand->hw_type == HW_H_SINT))
919         signed_p = 1;
920
921       /* If the reloc has been fully resolved finish the operand here.  */
922       /* FIXME: This duplicates the capabilities of code in BFD.  */
923       if (fixP->fx_done
924           /* FIXME: If partial_inplace isn't set bfd_install_relocation won't
925              finish the job.  Testing for pcrel is a temporary hack.  */
926           || fixP->fx_pcrel)
927         {
928           CGEN_CPU_SET_FIELDS_BITSIZE (cd) (fields, CGEN_INSN_BITSIZE (insn));
929           CGEN_CPU_SET_VMA_OPERAND (cd) (cd, opindex, fields, (bfd_vma) value);
930
931 #if CGEN_INT_INSN_P
932           {
933             CGEN_INSN_INT insn_value =
934               cgen_get_insn_value (cd, (unsigned char *) where,
935                                    CGEN_INSN_BITSIZE (insn));
936
937             /* ??? 0 is passed for `pc'.  */
938             errmsg = CGEN_CPU_INSERT_OPERAND (cd) (cd, opindex, fields,
939                                                    &insn_value, (bfd_vma) 0);
940             cgen_put_insn_value (cd, (unsigned char *) where,
941                                  CGEN_INSN_BITSIZE (insn), insn_value);
942           }
943 #else
944           /* ??? 0 is passed for `pc'.  */
945           errmsg = CGEN_CPU_INSERT_OPERAND (cd) (cd, opindex, fields,
946                                                  (unsigned char *) where,
947                                                  (bfd_vma) 0);
948 #endif
949           if (errmsg)
950             as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line, "%s", errmsg);
951         }
952
953       if (fixP->fx_done)
954         return;
955
956       /* The operand isn't fully resolved.  Determine a BFD reloc value
957          based on the operand information and leave it to
958          bfd_install_relocation.  Note that this doesn't work when
959          partial_inplace == false.  */
960
961       reloc_type = md_cgen_lookup_reloc (insn, operand, fixP);
962 #ifdef OBJ_COMPLEX_RELC
963       if (reloc_type == BFD_RELOC_RELC)
964         {
965           /* Change addend to "self-describing" form,
966              for BFD to handle in the linker.  */
967           value = gas_cgen_encode_addend (start, operand->length,
968                                           length, fixP->fx_size,
969                                           cd->insn_chunk_bitsize / 8,
970                                           signed_p,
971                                           ! (fixP->fx_cgen.msb_field_p));
972         }
973 #endif
974
975       if (reloc_type != BFD_RELOC_NONE)
976         fixP->fx_r_type = reloc_type;
977       else
978         {
979           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
980                         _("unresolved expression that must be resolved"));
981           fixP->fx_done = 1;
982           return;
983         }
984     }
985   else if (fixP->fx_done)
986     {
987       /* We're finished with this fixup.  Install it because
988          bfd_install_relocation won't be called to do it.  */
989       switch (fixP->fx_r_type)
990         {
991         case BFD_RELOC_8:
992           md_number_to_chars (where, value, 1);
993           break;
994         case BFD_RELOC_16:
995           md_number_to_chars (where, value, 2);
996           break;
997         case BFD_RELOC_32:
998           md_number_to_chars (where, value, 4);
999           break;
1000         case BFD_RELOC_64:
1001           md_number_to_chars (where, value, 8);
1002           break;
1003         default:
1004           as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1005                         _("internal error: can't install fix for reloc type %d (`%s')"),
1006                         fixP->fx_r_type, bfd_get_reloc_code_name (fixP->fx_r_type));
1007           break;
1008         }
1009     }
1010   /* else
1011      bfd_install_relocation will be called to finish things up.  */
1012
1013   /* Tuck `value' away for use by tc_gen_reloc.
1014      See the comment describing fx_addnumber in write.h.
1015      This field is misnamed (or misused :-).  */
1016   fixP->fx_addnumber = value;
1017 }
1018
1019 /* Translate internal representation of relocation info to BFD target format.
1020
1021    FIXME: To what extent can we get all relevant targets to use this?  */
1022
1023 arelent *
1024 gas_cgen_tc_gen_reloc (section, fixP)
1025      asection * section ATTRIBUTE_UNUSED;
1026      fixS *     fixP;
1027 {
1028   arelent *reloc;
1029   reloc = (arelent *) xmalloc (sizeof (arelent));
1030
1031   reloc->howto = bfd_reloc_type_lookup (stdoutput, fixP->fx_r_type);
1032   if (reloc->howto == (reloc_howto_type *) NULL)
1033     {
1034       as_bad_where (fixP->fx_file, fixP->fx_line,
1035                     _("relocation is not supported"));
1036       return NULL;
1037     }
1038
1039   gas_assert (!fixP->fx_pcrel == !reloc->howto->pc_relative);
1040
1041   reloc->sym_ptr_ptr = (asymbol **) xmalloc (sizeof (asymbol *));
1042   *reloc->sym_ptr_ptr = symbol_get_bfdsym (fixP->fx_addsy);
1043
1044   /* Use fx_offset for these cases.  */
1045   if (fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_ENTRY
1046       || fixP->fx_r_type == BFD_RELOC_VTABLE_INHERIT)
1047     reloc->addend = fixP->fx_offset;
1048   else
1049     reloc->addend = fixP->fx_addnumber;
1050
1051   reloc->address = fixP->fx_frag->fr_address + fixP->fx_where;
1052   return reloc;
1053 }
1054
1055 /* Perform any cgen specific initialisation.
1056    Called after gas_cgen_cpu_desc has been created.  */
1057
1058 void
1059 gas_cgen_begin ()
1060 {
1061   if (flag_signed_overflow_ok)
1062     cgen_set_signed_overflow_ok (gas_cgen_cpu_desc);
1063   else
1064     cgen_clear_signed_overflow_ok (gas_cgen_cpu_desc);
1065 }