Update year range in copyright notice of binutils files
[deliverable/binutils-gdb.git] / gas / doc / internals.texi
index 1ba9cfe3056b85f396380e2e5ad5986f9ccfcb2b..418c7003696413f0c910c373fd43a35b2803c30a 100644 (file)
@@ -1,52 +1,64 @@
 \input texinfo
+@c  Copyright (C) 1991-2018 Free Software Foundation, Inc.
 @setfilename internals.info
-@node Assembler Internals
-@chapter Assembler Internals
+@node Top
+@top Assembler Internals
+@raisesections
 @cindex internals
 
-This documentation is not ready for prime time yet.  Not even close.  It's not
-so much documentation as random blathering of mine intended to be notes to
-myself that may eventually be turned into real documentation.
+This chapter describes the internals of the assembler.  It is incomplete, but
+it may help a bit.
 
-I take no responsibility for any negative effect it may have on your
-professional, personal, or spiritual life.  Read it at your own risk.  Caveat
-emptor.  Delete before reading.  Abandon all hope, ye who enter here.
-
-However, enhancements will be gratefully accepted.
+This chapter is not updated regularly, and it may be out of date.
 
 @menu
 * Data types::         Data types
+* GAS processing::      What GAS does when it runs
+* Porting GAS::         Porting GAS
+* Relaxation::          Relaxation
+* Broken words::        Broken words
+* Internal functions::  Internal functions
+* Test suite::          Test suite
 @end menu
 
-@node foo
-@section foo
-
-BFD_ASSEMBLER
-BFD, MANY_SECTIONS, BFD_HEADERS
-
-
 @node Data types
 @section Data types
 @cindex internals, data types
 
+This section describes some fundamental GAS data types.
+
+@menu
+* Symbols::             The symbolS structure
+* Expressions::         The expressionS structure
+* Fixups::             The fixS structure
+* Frags::               The fragS structure
+@end menu
+
+@node Symbols
 @subsection Symbols
 @cindex internals, symbols
 @cindex symbols, internal
+@cindex symbolS structure
 
-... `local' symbols ... flags ...
+The definition for the symbol structure, @code{symbolS}, is located in
+@file{struc-symbol.h}.
 
-The definition for @code{struct symbol}, also known as @code{symbolS}, is
-located in @file{struc-symbol.h}.  Symbol structures can contain the following
-fields:
+In general, the fields of this structure may not be referred to directly.
+Instead, you must use one of the accessor functions defined in @file{symbol.h}.
+These accessor functions should work for any GAS version.
+
+Symbol structures contain the following fields:
 
 @table @code
 @item sy_value
 This is an @code{expressionS} that describes the value of the symbol.  It might
-refer to another symbol; if so, its true value may not be known until
-@code{foo} is called.
+refer to one or more other symbols; if so, its true value may not be known
+until @code{resolve_symbol_value} is called with @var{finalize_syms} non-zero
+in @code{write_object_file}.
 
-More generally, however, ... undefined? ... or an offset from the start of a
-frag pointed to by the @code{sy_frag} field.
+The expression is often simply a constant.  Before @code{resolve_symbol_value}
+is called with @var{finalize_syms} set, the value is the offset from the frag
+(@pxref{Frags}).  Afterward, the frag address has been added in.
 
 @item sy_resolved
 This field is non-zero if the symbol's value has been completely resolved.  It
@@ -63,36 +75,38 @@ symbol list.
 
 @item sy_next
 @itemx sy_previous
-These pointers to other @code{symbolS} structures describe a singly or doubly
-linked list.  (If @code{SYMBOLS_NEED_BACKPOINTERS} is not defined, the
-@code{sy_previous} field will be omitted.)  These fields should be accessed
-with @code{symbol_next} and @code{symbol_previous}.
+These pointers to other @code{symbolS} structures describe a doubly
+linked list.  These fields should be accessed with
+the @code{symbol_next} and @code{symbol_previous} macros.
 
 @item sy_frag
-This points to the @code{fragS} that this symbol is attached to.
+This points to the frag (@pxref{Frags}) that this symbol is attached to.
 
 @item sy_used
 Whether the symbol is used as an operand or in an expression.  Note: Not all of
 the backends keep this information accurate; backends which use this bit are
 responsible for setting it when a symbol is used in backend routines.
 
-@item bsym
-If @code{BFD_ASSEMBLER} is defined, this points to the @code{asymbol} that will
-be used in writing the object file.
+@item sy_mri_common
+Whether the symbol is an MRI common symbol created by the @code{COMMON}
+pseudo-op when assembling in MRI mode.
+
+@item sy_volatile
+Whether the symbol can be re-defined.
 
-@item sy_name_offset
-(Only used if @code{BFD_ASSEMBLER} is not defined.)  This is the position of
-the symbol's name in the symbol table of the object file.  On some formats,
-this will start at position 4, with position 0 reserved for unnamed symbols.
-This field is not used until @code{write_object_file} is called.
+@item sy_forward_ref
+Whether the symbol's value must only be evaluated upon use.
 
-@item sy_symbol
-(Only used if @code{BFD_ASSEMBLER} is not defined.)  This is the
-format-specific symbol structure, as it would be written into the object file.
+@item sy_weakrefr
+Whether the symbol is a @code{weakref} alias to another symbol.
 
-@item sy_number
-(Only used if @code{BFD_ASSEMBLER} is not defined.)  This is a 24-bit symbol
-number, for use in constructing relocation table entries.
+@item sy_weakrefd
+Whether the symbol is or was referenced by one or more @code{weakref} aliases,
+and has not had any direct references.
+
+@item bsym
+This points to the BFD @code{asymbol} that
+will be used in writing the object file.
 
 @item sy_obj
 This format-specific data is of type @code{OBJ_SYMFIELD_TYPE}.  If no macro by
@@ -102,33 +116,414 @@ that name is defined in @file{obj-format.h}, this field is not defined.
 This processor-specific data is of type @code{TC_SYMFIELD_TYPE}.  If no macro
 by that name is defined in @file{targ-cpu.h}, this field is not defined.
 
-@item TARGET_SYMBOL_FIELDS
-If this macro is defined, it defines additional fields in the symbol structure.
-This macro is obsolete, and should be replaced when possible by uses of
-@code{OBJ_SYMFIELD_TYPE} and @code{TC_SYMFIELD_TYPE}.
+@end table
+
+Here is a description of the accessor functions.  These should be used rather
+than referring to the fields of @code{symbolS} directly.
+
+@table @code
+@item S_SET_VALUE
+@cindex S_SET_VALUE
+Set the symbol's value.
+
+@item S_GET_VALUE
+@cindex S_GET_VALUE
+Get the symbol's value.  This will cause @code{resolve_symbol_value} to be
+called if necessary.
+
+@item S_SET_SEGMENT
+@cindex S_SET_SEGMENT
+Set the section of the symbol.
+
+@item S_GET_SEGMENT
+@cindex S_GET_SEGMENT
+Get the symbol's section.
+
+@item S_GET_NAME
+@cindex S_GET_NAME
+Get the name of the symbol.
+
+@item S_SET_NAME
+@cindex S_SET_NAME
+Set the name of the symbol.
+
+@item S_IS_EXTERNAL
+@cindex S_IS_EXTERNAL
+Return non-zero if the symbol is externally visible.
+
+@item S_IS_WEAK
+@cindex S_IS_WEAK
+Return non-zero if the symbol is weak, or if it is a @code{weakref} alias or
+symbol that has not been strongly referenced.
+
+@item S_IS_WEAKREFR
+@cindex S_IS_WEAKREFR
+Return non-zero if the symbol is a @code{weakref} alias.
+
+@item S_IS_WEAKREFD
+@cindex S_IS_WEAKREFD
+Return non-zero if the symbol was aliased by a @code{weakref} alias and has not
+had any strong references.
+
+@item S_IS_VOLATILE
+@cindex S_IS_VOLATILE
+Return non-zero if the symbol may be re-defined. Such symbols get created by
+the @code{=} operator, @code{equ}, or @code{set}.
+
+@item S_IS_FORWARD_REF
+@cindex S_IS_FORWARD_REF
+Return non-zero if the symbol is a forward reference, that is its value must
+only be determined upon use.
+
+@item S_IS_COMMON
+@cindex S_IS_COMMON
+Return non-zero if this is a common symbol.  Common symbols are sometimes
+represented as undefined symbols with a value, in which case this function will
+not be reliable.
+
+@item S_IS_DEFINED
+@cindex S_IS_DEFINED
+Return non-zero if this symbol is defined.  This function is not reliable when
+called on a common symbol.
+
+@item S_IS_DEBUG
+@cindex S_IS_DEBUG
+Return non-zero if this is a debugging symbol.
+
+@item S_IS_LOCAL
+@cindex S_IS_LOCAL
+Return non-zero if this is a local assembler symbol which should not be
+included in the final symbol table.  Note that this is not the opposite of
+@code{S_IS_EXTERNAL}.  The @samp{-L} assembler option affects the return value
+of this function.
+
+@item S_SET_EXTERNAL
+@cindex S_SET_EXTERNAL
+Mark the symbol as externally visible.
+
+@item S_CLEAR_EXTERNAL
+@cindex S_CLEAR_EXTERNAL
+Mark the symbol as not externally visible.
+
+@item S_SET_WEAK
+@cindex S_SET_WEAK
+Mark the symbol as weak.
+
+@item S_SET_WEAKREFR
+@cindex S_SET_WEAKREFR
+Mark the symbol as the referrer in a @code{weakref} directive.  The symbol it
+aliases must have been set to the value expression before this point.  If the
+alias has already been used, the symbol is marked as used too.
+
+@item S_CLEAR_WEAKREFR
+@cindex S_CLEAR_WEAKREFR
+Clear the @code{weakref} alias status of a symbol.  This is implicitly called
+whenever a symbol is defined or set to a new expression.
+
+@item S_SET_WEAKREFD
+@cindex S_SET_WEAKREFD
+Mark the symbol as the referred symbol in a @code{weakref} directive.
+Implicitly marks the symbol as weak, but see below.  It should only be called
+if the referenced symbol has just been added to the symbol table.
+
+@item S_SET_WEAKREFD
+@cindex S_SET_WEAKREFD
+Clear the @code{weakref} aliased status of a symbol.  This is implicitly called
+whenever the symbol is looked up, as part of a direct reference or a
+definition, but not as part of a @code{weakref} directive.
+
+@item S_SET_VOLATILE
+@cindex S_SET_VOLATILE
+Indicate that the symbol may be re-defined.
+
+@item S_CLEAR_VOLATILE
+@cindex S_CLEAR_VOLATILE
+Indicate that the symbol may no longer be re-defined.
+
+@item S_SET_FORWARD_REF
+@cindex S_SET_FORWARD_REF
+Indicate that the symbol is a forward reference, that is its value must only
+be determined upon use.
+
+@item S_GET_TYPE
+@itemx S_GET_DESC
+@itemx S_GET_OTHER
+@cindex S_GET_TYPE
+@cindex S_GET_DESC
+@cindex S_GET_OTHER
+Get the @code{type}, @code{desc}, and @code{other} fields of the symbol.  These
+are only defined for object file formats for which they make sense (primarily
+a.out).
+
+@item S_SET_TYPE
+@itemx S_SET_DESC
+@itemx S_SET_OTHER
+@cindex S_SET_TYPE
+@cindex S_SET_DESC
+@cindex S_SET_OTHER
+Set the @code{type}, @code{desc}, and @code{other} fields of the symbol.  These
+are only defined for object file formats for which they make sense (primarily
+a.out).
+
+@item S_GET_SIZE
+@cindex S_GET_SIZE
+Get the size of a symbol.  This is only defined for object file formats for
+which it makes sense (primarily ELF).
+
+@item S_SET_SIZE
+@cindex S_SET_SIZE
+Set the size of a symbol.  This is only defined for object file formats for
+which it makes sense (primarily ELF).
+
+@item symbol_get_value_expression
+@cindex symbol_get_value_expression
+Get a pointer to an @code{expressionS} structure which represents the value of
+the symbol as an expression.
+
+@item symbol_set_value_expression
+@cindex symbol_set_value_expression
+Set the value of a symbol to an expression.
+
+@item symbol_set_frag
+@cindex symbol_set_frag
+Set the frag where a symbol is defined.
+
+@item symbol_get_frag
+@cindex symbol_get_frag
+Get the frag where a symbol is defined.
+
+@item symbol_mark_used
+@cindex symbol_mark_used
+Mark a symbol as having been used in an expression.
+
+@item symbol_clear_used
+@cindex symbol_clear_used
+Clear the mark indicating that a symbol was used in an expression.
+
+@item symbol_used_p
+@cindex symbol_used_p
+Return whether a symbol was used in an expression.
+
+@item symbol_mark_used_in_reloc
+@cindex symbol_mark_used_in_reloc
+Mark a symbol as having been used by a relocation.
+
+@item symbol_clear_used_in_reloc
+@cindex symbol_clear_used_in_reloc
+Clear the mark indicating that a symbol was used in a relocation.
+
+@item symbol_used_in_reloc_p
+@cindex symbol_used_in_reloc_p
+Return whether a symbol was used in a relocation.
+
+@item symbol_mark_mri_common
+@cindex symbol_mark_mri_common
+Mark a symbol as an MRI common symbol.
+
+@item symbol_clear_mri_common
+@cindex symbol_clear_mri_common
+Clear the mark indicating that a symbol is an MRI common symbol.
+
+@item symbol_mri_common_p
+@cindex symbol_mri_common_p
+Return whether a symbol is an MRI common symbol.
+
+@item symbol_mark_written
+@cindex symbol_mark_written
+Mark a symbol as having been written.
+
+@item symbol_clear_written
+@cindex symbol_clear_written
+Clear the mark indicating that a symbol was written.
+
+@item symbol_written_p
+@cindex symbol_written_p
+Return whether a symbol was written.
+
+@item symbol_mark_resolved
+@cindex symbol_mark_resolved
+Mark a symbol as having been resolved.
+
+@item symbol_resolved_p
+@cindex symbol_resolved_p
+Return whether a symbol has been resolved.
+
+@item symbol_section_p
+@cindex symbol_section_p
+Return whether a symbol is a section symbol.
+
+@item symbol_equated_p
+@cindex symbol_equated_p
+Return whether a symbol is equated to another symbol.
+
+@item symbol_constant_p
+@cindex symbol_constant_p
+Return whether a symbol has a constant value, including being an offset within
+some frag.
+
+@item symbol_get_bfdsym
+@cindex symbol_get_bfdsym
+Return the BFD symbol associated with a symbol.
+
+@item symbol_set_bfdsym
+@cindex symbol_set_bfdsym
+Set the BFD symbol associated with a symbol.
+
+@item symbol_get_obj
+@cindex symbol_get_obj
+Return a pointer to the @code{OBJ_SYMFIELD_TYPE} field of a symbol.
+
+@item symbol_set_obj
+@cindex symbol_set_obj
+Set the @code{OBJ_SYMFIELD_TYPE} field of a symbol.
+
+@item symbol_get_tc
+@cindex symbol_get_tc
+Return a pointer to the @code{TC_SYMFIELD_TYPE} field of a symbol.
+
+@item symbol_set_tc
+@cindex symbol_set_tc
+Set the @code{TC_SYMFIELD_TYPE} field of a symbol.
 
 @end table
 
-Access with S_SET_SEGMENT, S_SET_VALUE, S_GET_VALUE, S_GET_SEGMENT, etc., etc.
+GAS attempts to store local
+symbols--symbols which will not be written to the output file--using a
+different structure, @code{struct local_symbol}.  This structure can only
+represent symbols whose value is an offset within a frag.
+
+Code outside of the symbol handler will always deal with @code{symbolS}
+structures and use the accessor functions.  The accessor functions correctly
+deal with local symbols.  @code{struct local_symbol} is much smaller than
+@code{symbolS} (which also automatically creates a bfd @code{asymbol}
+structure), so this saves space when assembling large files.
+
+The first field of @code{symbolS} is @code{bsym}, the pointer to the BFD
+symbol.  The first field of @code{struct local_symbol} is a pointer which is
+always set to NULL.  This is how the symbol accessor functions can distinguish
+local symbols from ordinary symbols.  The symbol accessor functions
+automatically convert a local symbol into an ordinary symbol when necessary.
 
+@node Expressions
 @subsection Expressions
 @cindex internals, expressions
 @cindex expressions, internal
-
-Expressions are stored as a combination of operator, symbols, blah.
-
+@cindex expressionS structure
+
+Expressions are stored in an @code{expressionS} structure.  The structure is
+defined in @file{expr.h}.
+
+@cindex expression
+The macro @code{expression} will create an @code{expressionS} structure based
+on the text found at the global variable @code{input_line_pointer}.
+
+@cindex make_expr_symbol
+@cindex expr_symbol_where
+A single @code{expressionS} structure can represent a single operation.
+Complex expressions are formed by creating @dfn{expression symbols} and
+combining them in @code{expressionS} structures.  An expression symbol is
+created by calling @code{make_expr_symbol}.  An expression symbol should
+naturally never appear in a symbol table, and the implementation of
+@code{S_IS_LOCAL} (@pxref{Symbols}) reflects that.  The function
+@code{expr_symbol_where} returns non-zero if a symbol is an expression symbol,
+and also returns the file and line for the expression which caused it to be
+created.
+
+The @code{expressionS} structure has two symbol fields, a number field, an
+operator field, and a field indicating whether the number is unsigned.
+
+The operator field is of type @code{operatorT}, and describes how to interpret
+the other fields; see the definition in @file{expr.h} for the possibilities.
+
+An @code{operatorT} value of @code{O_big} indicates either a floating point
+number, stored in the global variable @code{generic_floating_point_number}, or
+an integer too large to store in an @code{offsetT} type, stored in the global
+array @code{generic_bignum}.  This rather inflexible approach makes it
+impossible to use floating point numbers or large expressions in complex
+expressions.
+
+@node Fixups
 @subsection Fixups
 @cindex internals, fixups
 @cindex fixups
+@cindex fixS structure
+
+A @dfn{fixup} is basically anything which can not be resolved in the first
+pass.  Sometimes a fixup can be resolved by the end of the assembly; if not,
+the fixup becomes a relocation entry in the object file.
+
+@cindex fix_new
+@cindex fix_new_exp
+A fixup is created by a call to @code{fix_new} or @code{fix_new_exp}.  Both
+take a frag (@pxref{Frags}), a position within the frag, a size, an indication
+of whether the fixup is PC relative, and a type.
+The type is nominally a @code{bfd_reloc_code_real_type}, but several
+targets use other type codes to represent fixups that can not be described as
+relocations.
+
+The @code{fixS} structure has a number of fields, several of which are obsolete
+or are only used by a particular target.  The important fields are:
+
+@table @code
+@item fx_frag
+The frag (@pxref{Frags}) this fixup is in.
+
+@item fx_where
+The location within the frag where the fixup occurs.
+
+@item fx_addsy
+The symbol this fixup is against.  Typically, the value of this symbol is added
+into the object contents.  This may be NULL.
+
+@item fx_subsy
+The value of this symbol is subtracted from the object contents.  This is
+normally NULL.
+
+@item fx_offset
+A number which is added into the fixup.
+
+@item fx_addnumber
+Some CPU backends use this field to convey information between
+@code{md_apply_fix} and @code{tc_gen_reloc}.  The machine independent code does
+not use it.
+
+@item fx_next
+The next fixup in the section.
+
+@item fx_r_type
+The type of the fixup.
+
+@item fx_size
+The size of the fixup.  This is mostly used for error checking.
 
+@item fx_pcrel
+Whether the fixup is PC relative.
+
+@item fx_done
+Non-zero if the fixup has been applied, and no relocation entry needs to be
+generated.
+
+@item fx_file
+@itemx fx_line
+The file and line where the fixup was created.
+
+@item tc_fix_data
+This has the type @code{TC_FIX_TYPE}, and is only defined if the target defines
+that macro.
+@end table
+
+@node Frags
 @subsection Frags
 @cindex internals, frags
 @cindex frags
+@cindex fragS structure.
 
-The frag is the basic unit for storing section contents.
+The @code{fragS} structure is defined in @file{as.h}.  Each frag represents a
+portion of the final object file.  As GAS reads the source file, it creates
+frags to hold the data that it reads.  At the end of the assembly the frags and
+fixups are processed to produce the final contents.
 
 @table @code
-
 @item fr_address
 The address of the frag.  This is not set until the assembler rescans the list
 of all frags after the entire input file is parsed.  The function
@@ -145,15 +540,13 @@ be zero.
 Variable number of characters we may output, after the initial @code{fr_fix}
 characters.  May be zero.
 
-@item fr_symbol
-@itemx fr_offset
-Foo.
-
-@item fr_opcode
-Points to the lowest-addressed byte of the opcode, for use in relaxation.
+@item fr_offset
+The interpretation of this field is controlled by @code{fr_type}.  Generally,
+if @code{fr_var} is non-zero, this is a repeat count: the @code{fr_var}
+characters are output @code{fr_offset} times.
 
 @item line
-Holds line-number info.
+Holds line number info when an assembler listing was requested.
 
 @item fr_type
 Relaxation state.  This field indicates the interpretation of @code{fr_offset},
@@ -164,29 +557,28 @@ verbatim (fixups aside).  See below for specific values this field can have.
 
 @item fr_subtype
 Relaxation substate.  If the macro @code{md_relax_frag} isn't defined, this is
-assumed to be an index into @code{md_relax_table} for the generic relaxation
-code to process.  (@xref{Relaxation}.)  If @code{md_relax_frag} is defined,
-this field is available for any use by the CPU-specific code.
-
-@item align_mask
-@itemx align_offset
-These fields are not used yet.  They are intended to keep track of the
-alignment of the current frag within its section, even if the exact offset
-isn't known.  In many cases, we should be able to avoid creating extra frags
-when @code{.align} directives are given; instead, the number of bytes needed
-may be computable when the @code{.align} directive is processed.  Hmm.  Is this
-the right place for these, or should they be in the @code{frchainS} structure?
-
-@item fr_pcrel_adjust
-@itemx fr_bsr
-These fields are only used in the NS32k configuration.  But since @code{struct
-frag} is defined before the CPU-specific header files are included, they must
-unconditionally be defined.
+assumed to be an index into @code{TC_GENERIC_RELAX_TABLE} for the generic
+relaxation code to process (@pxref{Relaxation}).  If @code{md_relax_frag} is
+defined, this field is available for any use by the CPU-specific code.
+
+@item fr_symbol
+This normally indicates the symbol to use when relaxing the frag according to
+@code{fr_type}.
+
+@item fr_opcode
+Points to the lowest-addressed byte of the opcode, for use in relaxation.
+
+@item tc_frag_data
+Target specific fragment data of type TC_FRAG_TYPE.
+Only present if @code{TC_FRAG_TYPE} is defined.
+
+@item fr_file
+@itemx fr_line
+The file and line where this frag was last modified.
 
 @item fr_literal
 Declared as a one-character array, this last field grows arbitrarily large to
 hold the actual contents of the frag.
-
 @end table
 
 These are the possible relaxation states, provided in the enumeration type
@@ -194,22 +586,42 @@ These are the possible relaxation states, provided in the enumeration type
 fields:
 
 @table @code
-
 @item rs_align
+@itemx rs_align_code
 The start of the following frag should be aligned on some boundary.  In this
 frag, @code{fr_offset} is the logarithm (base 2) of the alignment in bytes.
 (For example, if alignment on an 8-byte boundary were desired, @code{fr_offset}
 would have a value of 3.)  The variable characters indicate the fill pattern to
-be used.  (More than one?)
+be used.  The @code{fr_subtype} field holds the maximum number of bytes to skip
+when doing this alignment.  If more bytes are needed, the alignment is not
+done.  An @code{fr_subtype} value of 0 means no maximum, which is the normal
+case.  Target backends can use @code{rs_align_code} to handle certain types of
+alignment differently.
 
 @item rs_broken_word
-This indicates that ``broken word'' processing should be done.  @xref{Broken
-Words,,Broken Words}.  If broken word processing is not necessary on the target
-machine, this enumerator value will not be defined.
+This indicates that ``broken word'' processing should be done (@pxref{Broken
+words}).  If broken word processing is not necessary on the target machine,
+this enumerator value will not be defined.
+
+@item rs_cfa
+This state is used to implement exception frame optimizations.  The
+@code{fr_symbol} is an expression symbol for the subtraction which may be
+relaxed.  The @code{fr_opcode} field holds the frag for the preceding command
+byte.  The @code{fr_offset} field holds the offset within that frag.  The
+@code{fr_subtype} field is used during relaxation to hold the current size of
+the frag.
 
 @item rs_fill
 The variable characters are to be repeated @code{fr_offset} times.  If
-@code{fr_offset} is 0, this frag has a length of @code{fr_fix}.
+@code{fr_offset} is 0, this frag has a length of @code{fr_fix}.  Most frags
+have this type.
+
+@item rs_leb128
+This state is used to implement the DWARF ``little endian base 128''
+variable length number format.  The @code{fr_symbol} is always an expression
+symbol, as constant expressions are emitted directly.  The @code{fr_offset}
+field is used during relaxation to hold the previous size of the number so
+that we can determine if the fragment changed size.
 
 @item rs_machine_dependent
 Displacement relaxation is to be done on this frag.  The target is indicated by
@@ -218,24 +630,23 @@ particular machine-specific addressing mode desired.  @xref{Relaxation}.
 
 @item rs_org
 The start of the following frag should be pushed back to some specific offset
-within the section.  (Some assemblers use the value as an absolute address; the
-@sc{gnu} assembler does not handle final absolute addresses, it requires that
-the linker set them.)  The offset is given by @code{fr_symbol} and
-@code{fr_offset}; one character from the variable-length tail is used as the
-fill character.
-
+within the section.  (Some assemblers use the value as an absolute address; GAS
+does not handle final absolute addresses, but rather requires that the linker
+set them.)  The offset is given by @code{fr_symbol} and @code{fr_offset}; one
+character from the variable-length tail is used as the fill character.
 @end table
 
+@cindex frchainS structure
 A chain of frags is built up for each subsection.  The data structure
 describing a chain is called a @code{frchainS}, and contains the following
 fields:
 
 @table @code
 @item frch_root
-Points to the first frag in the chain.  May be null if there are no frags in
+Points to the first frag in the chain.  May be NULL if there are no frags in
 this chain.
 @item frch_last
-Points to the last frag in the chain, or null if there are none.
+Points to the last frag in the chain, or NULL if there are none.
 @item frch_next
 Next in the list of @code{frchainS} structures.
 @item frch_seg
@@ -243,11 +654,12 @@ Indicates the section this frag chain belongs to.
 @item frch_subseg
 Subsection (subsegment) number of this frag chain.
 @item fix_root, fix_tail
-(Defined only if @code{BFD_ASSEMBLER} is defined.)  Point to first and last
-@code{fixS} structures associated with this subsection.
+Point to first and last @code{fixS} structures associated with this subsection.
 @item frch_obstack
 Not currently used.  Intended to be used for frag allocation for this
 subsection.  This should reduce frag generation caused by switching sections.
+@item frch_frag_now
+The current frag for this subsegment.
 @end table
 
 A @code{frchainS} corresponds to a subsection; each section has a list of
@@ -260,130 +672,1096 @@ After the input files have been completely processed, and no more frags are to
 be generated, the frag chains are joined into one per section for further
 processing.  After this point, it is safe to operate on one chain per section.
 
-@node Broken Words
-@subsection Broken Words
-@cindex internals, broken words
-@cindex broken words
-@cindex promises, promises
-
-The ``broken word'' idea derives from the fact that some compilers, including
-@code{gcc}, will sometimes emit switch tables specifying 16-bit @code{.word}
-displacements to branch targets, and branch instructions that load entries from
-that table to compute the target address.  If this is done on a 32-bit machine,
-there is a chance (at least with really large functions) that the displacement
-will not fit in 16 bits.  Thus the ``broken word'' idea is well named, since
-there is an implied promise that the 16-bit field will in fact hold the
-specified displacement.
-
-If the ``broken word'' processing is enabled, and a situation like this is
-encountered, the assembler will insert a jump instruction into the instruction
-stream, close enough to be reached with the 16-bit displacement.  This jump
-instruction will transfer to the real desired target address.  Thus, as long as
-the @code{.word} value really is used as a displacement to compute an address
-to jump to, the net effect will be correct (minus a very small efficiency
-cost).  If @code{.word} directives with label differences for values are used
-for other purposes, however, things may not work properly.  I think there is a
-command-line option to turn on warnings when a broken word is discovered.
-
-This code is turned off by the @code{WORKING_DOT_WORD} macro.  It isn't needed
-if @code{.word} emits a value large enough to contain an address (or, more
-correctly, any possible difference between two addresses).
-
-@node What Happens?
-@section What Happens?
-
-Blah blah blah, initialization, argument parsing, file reading, whitespace
-munging, opcode parsing and lookup, operand parsing.  Now it's time to write
-the output file.
-
-In @code{BFD_ASSEMBLER} mode, processing of relocations and symbols and
-creation of the output file is initiated by calling @code{write_object_file}.
-
-@node Target Dependent Definitions
-@section Target Dependent Definitions
-
-@subsection Format-specific definitions
-
-@defmac obj_sec_sym_ok_for_reloc (section)
-(@code{BFD_ASSEMBLER} only.)
-Is it okay to use this section's section-symbol in a relocation entry?  If not,
-a new internal-linkage symbol is generated and emitted if such a relocation
-entry is needed.  (Default: Always use a new symbol.)
-
-@end defmac
-
-@defmac obj_adjust_symtab
-(@code{BFD_ASSEMBLER} only.)
-If this macro is defined, it is invoked just before setting the symbol table of
-the output BFD.  Any finalizing changes needed in the symbol table should be
-done here.  For example, in the COFF support, if there is no @code{.file}
-symbol defined already, one is generated at this point.  If no such adjustments
-are needed, this macro need not be defined.
-
-@end defmac
-
-@defmac EMIT_SECTION_SYMBOLS
-(@code{BFD_ASSEMBLER} only.)
-Should section symbols be included in the symbol list if they're used in
-relocations?  Some formats can generate section-relative relocations, and thus
-don't need symbols emitted for them.  (Default: 1.)
-@end defmac
-
-@defmac obj_frob_file
-Any final cleanup needed before writing out the BFD may be done here.  For
-example, ECOFF formats (and MIPS ELF format) may do some work on the MIPS-style
-symbol table with its integrated debug information.  The symbol table should
-not be modified at this time.
-@end defmac
-
-@subsection CPU-specific definitions
+The assembler always has a current frag, named @code{frag_now}.  More space is
+allocated for the current frag using the @code{frag_more} function; this
+returns a pointer to the amount of requested space.  The function
+@code{frag_room} says by how much the current frag can be extended.
+Relaxing is done using variant frags allocated by @code{frag_var}
+or @code{frag_variant} (@pxref{Relaxation}).
+
+@node GAS processing
+@section What GAS does when it runs
+@cindex internals, overview
+
+This is a quick look at what an assembler run looks like.
+
+@itemize @bullet
+@item
+The assembler initializes itself by calling various init routines.
+
+@item
+For each source file, the @code{read_a_source_file} function reads in the file
+and parses it.  The global variable @code{input_line_pointer} points to the
+current text; it is guaranteed to be correct up to the end of the line, but not
+farther.
+
+@item
+For each line, the assembler passes labels to the @code{colon} function, and
+isolates the first word.  If it looks like a pseudo-op, the word is looked up
+in the pseudo-op hash table @code{po_hash} and dispatched to a pseudo-op
+routine.  Otherwise, the target dependent @code{md_assemble} routine is called
+to parse the instruction.
+
+@item
+When pseudo-ops or instructions output data, they add it to a frag, calling
+@code{frag_more} to get space to store it in.
+
+@item
+Pseudo-ops and instructions can also output fixups created by @code{fix_new} or
+@code{fix_new_exp}.
+
+@item
+For certain targets, instructions can create variant frags which are used to
+store relaxation information (@pxref{Relaxation}).
+
+@item
+When the input file is finished, the @code{write_object_file} routine is
+called.  It assigns addresses to all the frags (@code{relax_segment}), resolves
+all the fixups (@code{fixup_segment}), resolves all the symbol values (using
+@code{resolve_symbol_value}), and finally writes out the file.
+@end itemize
+
+@node Porting GAS
+@section Porting GAS
+@cindex porting
+
+Each GAS target specifies two main things: the CPU file and the object format
+file.  Two main switches in the @file{configure.ac} file handle this.  The
+first switches on CPU type to set the shell variable @code{cpu_type}.  The
+second switches on the entire target to set the shell variable @code{fmt}.
+
+The configure script uses the value of @code{cpu_type} to select two files in
+the @file{config} directory: @file{tc-@var{CPU}.c} and @file{tc-@var{CPU}.h}.
+The configuration process will create a file named @file{targ-cpu.h} in the
+build directory which includes @file{tc-@var{CPU}.h}.
+
+The configure script also uses the value of @code{fmt} to select two files:
+@file{obj-@var{fmt}.c} and @file{obj-@var{fmt}.h}.  The configuration process
+will create a file named @file{obj-format.h} in the build directory which
+includes @file{obj-@var{fmt}.h}.
+
+You can also set the emulation in the configure script by setting the @code{em}
+variable.  Normally the default value of @samp{generic} is fine.  The
+configuration process will create a file named @file{targ-env.h} in the build
+directory which includes @file{te-@var{em}.h}.
+
+There is a special case for COFF. For historical reason, the GNU COFF
+assembler doesn't follow the documented behavior on certain debug symbols for
+the compatibility with other COFF assemblers. A port can define
+@code{STRICTCOFF} in the configure script to make the GNU COFF assembler
+to follow the documented behavior.
+
+Porting GAS to a new CPU requires writing the @file{tc-@var{CPU}} files.
+Porting GAS to a new object file format requires writing the
+@file{obj-@var{fmt}} files.  There is sometimes some interaction between these
+two files, but it is normally minimal.
+
+The best approach is, of course, to copy existing files.  The documentation
+below assumes that you are looking at existing files to see usage details.
+
+These interfaces have grown over time, and have never been carefully thought
+out or designed.  Nothing about the interfaces described here is cast in stone.
+It is possible that they will change from one version of the assembler to the
+next.  Also, new macros are added all the time as they are needed.
+
+@menu
+* CPU backend::                 Writing a CPU backend
+* Object format backend::       Writing an object format backend
+* Emulations::                  Writing emulation files
+@end menu
+
+@node CPU backend
+@subsection Writing a CPU backend
+@cindex CPU backend
+@cindex @file{tc-@var{CPU}}
+
+The CPU backend files are the heart of the assembler.  They are the only parts
+of the assembler which actually know anything about the instruction set of the
+processor.
+
+You must define a reasonably small list of macros and functions in the CPU
+backend files.  You may define a large number of additional macros in the CPU
+backend files, not all of which are documented here.  You must, of course,
+define macros in the @file{.h} file, which is included by every assembler
+source file.  You may define the functions as macros in the @file{.h} file, or
+as functions in the @file{.c} file.
+
+@table @code
+@item TC_@var{CPU}
+@cindex TC_@var{CPU}
+By convention, you should define this macro in the @file{.h} file.  For
+example, @file{tc-m68k.h} defines @code{TC_M68K}.  You might have to use this
+if it is necessary to add CPU specific code to the object format file.
+
+@item TARGET_FORMAT
+This macro is the BFD target name to use when creating the output file.  This
+will normally depend upon the @code{OBJ_@var{FMT}} macro.
+
+@item TARGET_ARCH
+This macro is the BFD architecture to pass to @code{bfd_set_arch_mach}.
+
+@item TARGET_MACH
+This macro is the BFD machine number to pass to @code{bfd_set_arch_mach}.  If
+it is not defined, GAS will use 0.
+
+@item TARGET_BYTES_BIG_ENDIAN
+You should define this macro to be non-zero if the target is big endian, and
+zero if the target is little endian.
+
+@item md_shortopts
+@itemx md_longopts
+@itemx md_longopts_size
+@itemx md_parse_option
+@itemx md_show_usage
+@itemx md_after_parse_args
+@cindex md_shortopts
+@cindex md_longopts
+@cindex md_longopts_size
+@cindex md_parse_option
+@cindex md_show_usage
+@cindex md_after_parse_args
+GAS uses these variables and functions during option processing.
+@code{md_shortopts} is a @code{const char *} which GAS adds to the machine
+independent string passed to @code{getopt}.  @code{md_longopts} is a
+@code{struct option []} which GAS adds to the machine independent long options
+passed to @code{getopt}; you may use @code{OPTION_MD_BASE}, defined in
+@file{as.h}, as the start of a set of long option indices, if necessary.
+@code{md_longopts_size} is a @code{size_t} holding the size @code{md_longopts}.
+
+GAS will call @code{md_parse_option} whenever @code{getopt} returns an
+unrecognized code, presumably indicating a special code value which appears in
+@code{md_longopts}.  This function should return non-zero if it handled the
+option and zero otherwise.  There is no need to print a message about an option
+not being recognized.  This will be handled by the generic code.
+
+GAS will call @code{md_show_usage} when a usage message is printed; it should
+print a description of the machine specific options. @code{md_after_pase_args},
+if defined, is called after all options are processed, to let the backend
+override settings done by the generic option parsing.
+
+@item md_begin
+@cindex md_begin
+GAS will call this function at the start of the assembly, after the command
+line arguments have been parsed and all the machine independent initializations
+have been completed.
+
+@item md_cleanup
+@cindex md_cleanup
+If you define this macro, GAS will call it at the end of each input file.
+
+@item md_assemble
+@cindex md_assemble
+GAS will call this function for each input line which does not contain a
+pseudo-op.  The argument is a null terminated string.  The function should
+assemble the string as an instruction with operands.  Normally
+@code{md_assemble} will do this by calling @code{frag_more} and writing out
+some bytes (@pxref{Frags}).  @code{md_assemble} will call @code{fix_new} to
+create fixups as needed (@pxref{Fixups}).  Targets which need to do special
+purpose relaxation will call @code{frag_var}.
+
+@item md_pseudo_table
+@cindex md_pseudo_table
+This is a const array of type @code{pseudo_typeS}.  It is a mapping from
+pseudo-op names to functions.  You should use this table to implement
+pseudo-ops which are specific to the CPU.
+
+@item tc_conditional_pseudoop
+@cindex tc_conditional_pseudoop
+If this macro is defined, GAS will call it with a @code{pseudo_typeS} argument.
+It should return non-zero if the pseudo-op is a conditional which controls
+whether code is assembled, such as @samp{.if}.  GAS knows about the normal
+conditional pseudo-ops, and you should normally not have to define this macro.
+
+@item comment_chars
+@cindex comment_chars
+This is a null terminated @code{const char} array of characters which start a
+comment.
+
+@item tc_comment_chars
+@cindex tc_comment_chars
+If this macro is defined, GAS will use it instead of @code{comment_chars}.
+This has the advantage that this macro does not have to refer to a constant
+array.
+
+@item tc_symbol_chars
+@cindex tc_symbol_chars
+If this macro is defined, it is a pointer to a null terminated list of
+characters which may appear in an operand.  GAS already assumes that all
+alphanumeric characters, and @samp{$}, @samp{.}, and @samp{_} may appear in an
+operand (see @samp{symbol_chars} in @file{app.c}).  This macro may be defined
+to treat additional characters as appearing in an operand.  This affects the
+way in which GAS removes whitespace before passing the string to
+@samp{md_assemble}.
+
+@item line_comment_chars
+@cindex line_comment_chars
+This is a null terminated @code{const char} array of characters which start a
+comment when they appear at the start of a line.
+
+@item line_separator_chars
+@cindex line_separator_chars
+This is a null terminated @code{const char} array of characters which separate
+lines (null and newline are such characters by default, and need not be
+listed in this array).  Note that line_separator_chars do not separate lines
+if found in a comment, such as after a character in line_comment_chars or
+comment_chars.
+
+@item tc_line_separator_chars
+@cindex tc_line_separator_chars
+If this macro is defined, GAS will use it instead of
+@code{line_separator_chars}.  This has the advantage that this macro does not
+have to refer to a constant array.
+
+
+@item EXP_CHARS
+@cindex EXP_CHARS
+This is a null terminated @code{const char} array of characters which may be
+used as the exponent character in a floating point number.  This is normally
+@code{"eE"}.
+
+@item FLT_CHARS
+@cindex FLT_CHARS
+This is a null terminated @code{const char} array of characters which may be
+used to indicate a floating point constant.  A zero followed by one of these
+characters is assumed to be followed by a floating point number; thus they
+operate the way that @code{0x} is used to indicate a hexadecimal constant.
+Usually this includes @samp{r} and @samp{f}.
+
+@item LEX_AT
+@cindex LEX_AT
+You may define this macro to the lexical type of the @kbd{@@} character.  The
+default is zero.
+
+Lexical types are a combination of @code{LEX_NAME} and @code{LEX_BEGIN_NAME},
+both defined in @file{read.h}.  @code{LEX_NAME} indicates that the character
+may appear in a name.  @code{LEX_BEGIN_NAME} indicates that the character may
+appear at the beginning of a name.
+
+@item LEX_BR
+@cindex LEX_BR
+You may define this macro to the lexical type of the brace characters @kbd{@{},
+@kbd{@}}, @kbd{[}, and @kbd{]}.  The default value is zero.
+
+@item LEX_PCT
+@cindex LEX_PCT
+You may define this macro to the lexical type of the @kbd{%} character.  The
+default value is zero.
+
+@item LEX_QM
+@cindex LEX_QM
+You may define this macro to the lexical type of the @kbd{?} character.  The
+default value it zero.
+
+@item LEX_DOLLAR
+@cindex LEX_DOLLAR
+You may define this macro to the lexical type of the @kbd{$} character.  The
+default value is @code{LEX_NAME | LEX_BEGIN_NAME}.
+
+@item NUMBERS_WITH_SUFFIX
+@cindex NUMBERS_WITH_SUFFIX
+When this macro is defined to be non-zero, the parser allows the radix of a
+constant to be indicated with a suffix.  Valid suffixes are binary (B),
+octal (Q), and hexadecimal (H).  Case is not significant.
+
+@item SINGLE_QUOTE_STRINGS
+@cindex SINGLE_QUOTE_STRINGS
+If you define this macro, GAS will treat single quotes as string delimiters.
+Normally only double quotes are accepted as string delimiters.
+
+@item NO_STRING_ESCAPES
+@cindex NO_STRING_ESCAPES
+If you define this macro, GAS will not permit escape sequences in a string.
+
+@item ONLY_STANDARD_ESCAPES
+@cindex ONLY_STANDARD_ESCAPES
+If you define this macro, GAS will warn about the use of nonstandard escape
+sequences in a string.
+
+@item md_start_line_hook
+@cindex md_start_line_hook
+If you define this macro, GAS will call it at the start of each line.
+
+@item LABELS_WITHOUT_COLONS
+@cindex LABELS_WITHOUT_COLONS
+If you define this macro, GAS will assume that any text at the start of a line
+is a label, even if it does not have a colon.
+
+@item TC_START_LABEL
+@itemx TC_START_LABEL_WITHOUT_COLON
+@cindex TC_START_LABEL
+You may define this macro to control what GAS considers to be a label.  The
+default definition is to accept any name followed by a colon character.
+
+@item TC_START_LABEL_WITHOUT_COLON
+@cindex TC_START_LABEL_WITHOUT_COLON
+Same as TC_START_LABEL, but should be used instead of TC_START_LABEL when
+LABELS_WITHOUT_COLONS is defined.
+
+@item TC_FAKE_LABEL
+@cindex TC_FAKE_LABEL
+You may define this macro to control what GAS considers to be a fake
+label.  The default fake label is FAKE_LABEL_NAME.
+
+@item NO_PSEUDO_DOT
+@cindex NO_PSEUDO_DOT
+If you define this macro, GAS will not require pseudo-ops to start with a
+@kbd{.} character.
+
+@item TC_EQUAL_IN_INSN
+@cindex TC_EQUAL_IN_INSN
+If you define this macro, it should return nonzero if the instruction is
+permitted to contain an @kbd{=} character.  GAS will call it with two
+arguments, the character before the @kbd{=} character, and the value of
+the string preceding the equal sign. GAS uses this macro to decide if a
+@kbd{=} is an assignment or an instruction.
+
+@item TC_EOL_IN_INSN
+@cindex TC_EOL_IN_INSN
+If you define this macro, it should return nonzero if the current input line
+pointer should be treated as the end of a line.
+
+@item TC_CASE_SENSITIVE
+@cindex TC_CASE_SENSITIVE
+Define this macro if instruction mnemonics and pseudos are case sensitive.
+The default is to have it undefined giving case insensitive names.
+
+@item md_parse_name
+@cindex md_parse_name
+If this macro is defined, GAS will call it for any symbol found in an
+expression.  You can define this to handle special symbols in a special way.
+If a symbol always has a certain value, you should normally enter it in the
+symbol table, perhaps using @code{reg_section}.
+
+@item md_undefined_symbol
+@cindex md_undefined_symbol
+GAS will call this function when a symbol table lookup fails, before it
+creates a new symbol.  Typically this would be used to supply symbols whose
+name or value changes dynamically, possibly in a context sensitive way.
+Predefined symbols with fixed values, such as register names or condition
+codes, are typically entered directly into the symbol table when @code{md_begin}
+is called.  One argument is passed, a @code{char *} for the symbol.
+
+@item md_operand
+@cindex md_operand
+GAS will call this function with one argument, an @code{expressionS}
+pointer, for any expression that can not be recognized.  When the function
+is called, @code{input_line_pointer} will point to the start of the
+expression.
+
+@item md_register_arithmetic
+@cindex md_register_arithmetic
+If this macro is defined and evaluates to zero then GAS will not fold
+expressions that add or subtract a constant to/from a register to give
+another register.  For example GAS's default behaviour is to fold the
+expression "r8 + 1" into "r9", which is probably not the result
+intended by the programmer.  The default is to allow such folding,
+since this maintains backwards compatibility with earlier releases of
+GAS.
+
+@item tc_unrecognized_line
+@cindex tc_unrecognized_line
+If you define this macro, GAS will call it when it finds a line that it can not
+parse.
+
+@item md_do_align
+@cindex md_do_align
+You may define this macro to handle an alignment directive.  GAS will call it
+when the directive is seen in the input file.  For example, the i386 backend
+uses this to generate efficient nop instructions of varying lengths, depending
+upon the number of bytes that the alignment will skip.
+
+@item HANDLE_ALIGN
+@cindex HANDLE_ALIGN
+You may define this macro to do special handling for an alignment directive.
+GAS will call it at the end of the assembly.
+
+@item TC_IMPLICIT_LCOMM_ALIGNMENT (@var{size}, @var{p2var})
+@cindex TC_IMPLICIT_LCOMM_ALIGNMENT
+An @code{.lcomm} directive with no explicit alignment parameter will use this
+macro to set @var{p2var} to the alignment that a request for @var{size} bytes
+will have.  The alignment is expressed as a power of two.  If no alignment
+should take place, the macro definition should do nothing.  Some targets define
+a @code{.bss} directive that is also affected by this macro.  The default
+definition will set @var{p2var} to the truncated power of two of sizes up to
+eight bytes.
+
+@item md_flush_pending_output
+@cindex md_flush_pending_output
+If you define this macro, GAS will call it each time it skips any space because of a
+space filling or alignment or data allocation pseudo-op.
+
+@item TC_PARSE_CONS_EXPRESSION
+@cindex TC_PARSE_CONS_EXPRESSION
+You may define this macro to parse an expression used in a data allocation
+pseudo-op such as @code{.word}.  You can use this to recognize relocation
+directives that may appear in such directives.
+
+@item BITFIELD_CONS_EXPRESSION
+@cindex BITFIELD_CONS_EXPRESSION
+If you define this macro, GAS will recognize bitfield instructions in data
+allocation pseudo-ops, as used on the i960.
+
+@item REPEAT_CONS_EXPRESSION
+@cindex REPEAT_CONS_EXPRESSION
+If you define this macro, GAS will recognize repeat counts in data allocation
+pseudo-ops, as used on the MIPS.
+
+@item md_cons_align
+@cindex md_cons_align
+You may define this macro to do any special alignment before a data allocation
+pseudo-op.
+
+@item TC_CONS_FIX_NEW
+@cindex TC_CONS_FIX_NEW
+You may define this macro to generate a fixup for a data allocation pseudo-op.
+
+@item TC_ADDRESS_BYTES
+@cindex TC_ADDRESS_BYTES
+Define this macro to specify the number of bytes used to store an address.
+Used to implement @code{dc.a}.  The target must have a reloc for this size.
+
+@item TC_INIT_FIX_DATA (@var{fixp})
+@cindex TC_INIT_FIX_DATA
+A C statement to initialize the target specific fields of fixup @var{fixp}.
+These fields are defined with the @code{TC_FIX_TYPE} macro.
+
+@item TC_FIX_DATA_PRINT (@var{stream}, @var{fixp})
+@cindex TC_FIX_DATA_PRINT
+A C statement to output target specific debugging information for
+fixup @var{fixp} to @var{stream}.  This macro is called by @code{print_fixup}.
+
+@item TC_FRAG_INIT (@var{fragp})
+@cindex TC_FRAG_INIT
+A C statement to initialize the target specific fields of frag @var{fragp}.
+These fields are defined with the @code{TC_FRAG_TYPE} macro.
+
+@item md_number_to_chars
+@cindex md_number_to_chars
+This should just call either @code{number_to_chars_bigendian} or
+@code{number_to_chars_littleendian}, whichever is appropriate.  On targets like
+the MIPS which support options to change the endianness, which function to call
+is a runtime decision.  On other targets, @code{md_number_to_chars} can be a
+simple macro.
+
+@item md_atof (@var{type},@var{litP},@var{sizeP})
+@cindex md_atof
+This function is called to convert an ASCII string into a floating point value
+in format used by the CPU.  It takes three arguments.  The first is @var{type}
+which is a byte describing the type of floating point number to be created.  It
+is one of the characters defined in the @code{FLT_CHARS} macro.  Possible
+values are @var{'f'} or @var{'s'} for single precision, @var{'d'} or @var{'r'}
+for double precision and @var{'x'} or @var{'p'} for extended precision.  Either
+lower or upper case versions of these letters can be used.  Note: some targets
+do not support all of these types, and some targets may also support other
+types not mentioned here.
+
+The second parameter is @var{litP} which is a pointer to a byte array where the
+converted value should be stored.  The value is converted into LITTLENUMs and
+is stored in the target's endian-ness order.  (@var{LITTLENUM} is defined in
+gas/bignum.h).  Single precision values occupy 2 littlenums.  Double precision
+values occupy 4 littlenums and extended precision values occupy either 5 or 6
+littlenums, depending upon the target.
+
+The third argument is @var{sizeP}, which is a pointer to a integer that should
+be filled in with the number of chars emitted into the byte array.
+
+The function should return NULL upon success or an error string upon failure.
+
+@item TC_LARGEST_EXPONENT_IS_NORMAL
+@cindex TC_LARGEST_EXPONENT_IS_NORMAL (@var{precision})
+This macro is used only by @file{atof-ieee.c}.  It should evaluate to true
+if floats of the given precision use the largest exponent for normal numbers
+instead of NaNs and infinities.  @var{precision} is @samp{F_PRECISION} for
+single precision, @samp{D_PRECISION} for double precision, or
+@samp{X_PRECISION} for extended double precision.
+
+The macro has a default definition which returns 0 for all cases.
+
+@item WORKING_DOT_WORD
+@itemx md_short_jump_size
+@itemx md_long_jump_size
+@itemx md_create_short_jump
+@itemx md_create_long_jump
+@itemx TC_CHECK_ADJUSTED_BROKEN_DOT_WORD
+@cindex WORKING_DOT_WORD
+@cindex md_short_jump_size
+@cindex md_long_jump_size
+@cindex md_create_short_jump
+@cindex md_create_long_jump
+@cindex TC_CHECK_ADJUSTED_BROKEN_DOT_WORD
+If @code{WORKING_DOT_WORD} is defined, GAS will not do broken word processing
+(@pxref{Broken words}).  Otherwise, you should set @code{md_short_jump_size} to
+the size of a short jump (a jump that is just long enough to jump around a
+number of long jumps) and @code{md_long_jump_size} to the size of a long jump
+(a jump that can go anywhere in the function).  You should define
+@code{md_create_short_jump} to create a short jump around a number of long
+jumps, and define @code{md_create_long_jump} to create a long jump.
+If defined, the macro TC_CHECK_ADJUSTED_BROKEN_DOT_WORD will be called for each
+adjusted word just before the word is output.  The macro takes two arguments,
+an @code{addressT} with the adjusted word and a pointer to the current
+@code{struct broken_word}.
+
+@item md_estimate_size_before_relax
+@cindex md_estimate_size_before_relax
+This function returns an estimate of the size of a @code{rs_machine_dependent}
+frag before any relaxing is done.  It may also create any necessary
+relocations.
+
+@item md_relax_frag
+@cindex md_relax_frag
+This macro may be defined to relax a frag.  GAS will call this with the
+segment, the frag, and the change in size of all previous frags;
+@code{md_relax_frag} should return the change in size of the frag.
+@xref{Relaxation}.
+
+@item TC_GENERIC_RELAX_TABLE
+@cindex TC_GENERIC_RELAX_TABLE
+If you do not define @code{md_relax_frag}, you may define
+@code{TC_GENERIC_RELAX_TABLE} as a table of @code{relax_typeS} structures.  The
+machine independent code knows how to use such a table to relax PC relative
+references.  See @file{tc-m68k.c} for an example.  @xref{Relaxation}.
+
+@item md_prepare_relax_scan
+@cindex md_prepare_relax_scan
+If defined, it is a C statement that is invoked prior to scanning
+the relax table.
+
+@item LINKER_RELAXING_SHRINKS_ONLY
+@cindex LINKER_RELAXING_SHRINKS_ONLY
+If you define this macro, and the global variable @samp{linkrelax} is set
+(because of a command line option, or unconditionally in @code{md_begin}), a
+@samp{.align} directive will cause extra space to be allocated.  The linker can
+then discard this space when relaxing the section.
+
+@item TC_LINKRELAX_FIXUP (@var{segT})
+@cindex TC_LINKRELAX_FIXUP
+If defined, this macro allows control over whether fixups for a
+given section will be processed when the @var{linkrelax} variable is
+set.  The macro is given the N_TYPE bits for the section in its
+@var{segT} argument.  If the macro evaluates to a non-zero value
+then the fixups will be converted into relocs, otherwise they will
+be passed to @var{md_apply_fix} as normal.
+
+@item md_convert_frag
+@cindex md_convert_frag
+GAS will call this for each rs_machine_dependent fragment.
+The instruction is completed using the data from the relaxation pass.
+It may also create any necessary relocations.
+@xref{Relaxation}.
+
+@item TC_FINALIZE_SYMS_BEFORE_SIZE_SEG
+@cindex TC_FINALIZE_SYMS_BEFORE_SIZE_SEG
+Specifies the value to be assigned to @code{finalize_syms} before the function
+@code{size_segs} is called.  Since @code{size_segs} calls @code{cvt_frag_to_fill}
+which can call @code{md_convert_frag}, this constant governs whether the symbols
+accessed in @code{md_convert_frag} will be fully resolved.  In particular it
+governs whether local symbols will have been resolved, and had their frag
+information removed.  Depending upon the processing performed by
+@code{md_convert_frag} the frag information may or may not be necessary, as may
+the resolved values of the symbols.  The default value is 1.
+
+@item TC_VALIDATE_FIX (@var{fixP}, @var{seg}, @var{skip})
+@cindex TC_VALIDATE_FIX
+This macro is evaluated for each fixup (when @var{linkrelax} is not set).
+It may be used to change the fixup in @code{struct fix *@var{fixP}} before
+the generic code sees it, or to fully process the fixup.  In the latter case,
+a @code{goto @var{skip}} will bypass the generic code.
+
+@item md_apply_fix (@var{fixP}, @var{valP}, @var{seg})
+@cindex md_apply_fix
+GAS will call this for each fixup that passes the @code{TC_VALIDATE_FIX} test
+when @var{linkrelax} is not set.  It should store the correct value in the
+object file.  @code{struct fix *@var{fixP}} is the fixup @code{md_apply_fix}
+is operating on.  @code{valueT *@var{valP}} is the value to store into the
+object files, or at least is the generic code's best guess.  Specifically,
+*@var{valP} is the value of the fixup symbol, perhaps modified by
+@code{MD_APPLY_SYM_VALUE}, plus @code{@var{fixP}->fx_offset} (symbol addend),
+less @code{MD_PCREL_FROM_SECTION} for pc-relative fixups.
+@code{segT @var{seg}} is the section the fix is in.
+@code{fixup_segment} performs a generic overflow check on *@var{valP} after
+@code{md_apply_fix} returns.  If the overflow check is relevant for the target
+machine, then @code{md_apply_fix} should modify *@var{valP}, typically to the
+value stored in the object file.
+
+@item TC_FORCE_RELOCATION (@var{fix})
+@cindex TC_FORCE_RELOCATION
+If this macro returns non-zero, it guarantees that a relocation will be emitted
+even when the value can be resolved locally, as @code{fixup_segment} tries to
+reduce the number of relocations emitted.  For example, a fixup expression
+against an absolute symbol will normally not require a reloc.  If undefined,
+a default of @w{@code{(S_FORCE_RELOC ((@var{fix})->fx_addsy))}} is used.
+
+@item TC_FORCE_RELOCATION_ABS (@var{fix})
+@cindex TC_FORCE_RELOCATION_ABS
+Like @code{TC_FORCE_RELOCATION}, but used only for fixup expressions against an
+absolute symbol.  If undefined, @code{TC_FORCE_RELOCATION} will be used.
+
+@item TC_FORCE_RELOCATION_LOCAL (@var{fix})
+@cindex TC_FORCE_RELOCATION_LOCAL
+Like @code{TC_FORCE_RELOCATION}, but used only for fixup expressions against a
+symbol in the current section.  If undefined, fixups that are not
+@code{fx_pcrel} or for which @code{TC_FORCE_RELOCATION}
+returns non-zero, will emit relocs.
+
+@item TC_FORCE_RELOCATION_SUB_SAME (@var{fix}, @var{seg})
+@cindex TC_FORCE_RELOCATION_SUB_SAME
+This macro controls resolution of fixup expressions involving the
+difference of two symbols in the same section.  If this macro returns zero,
+the subtrahend will be resolved and @code{fx_subsy} set to @code{NULL} for
+@code{md_apply_fix}.  If undefined, the default of
+@w{@code{! SEG_NORMAL (@var{seg})}} will be used.
+
+@item TC_FORCE_RELOCATION_SUB_ABS (@var{fix}, @var{seg})
+@cindex TC_FORCE_RELOCATION_SUB_ABS
+Like @code{TC_FORCE_RELOCATION_SUB_SAME}, but used when the subtrahend is an
+absolute symbol.  If the macro is undefined a default of @code{0} is used.
+
+@item TC_FORCE_RELOCATION_SUB_LOCAL (@var{fix}, @var{seg})
+@cindex TC_FORCE_RELOCATION_SUB_LOCAL
+Like @code{TC_FORCE_RELOCATION_SUB_ABS}, but the subtrahend is a symbol in the
+same section as the fixup.
+
+@item TC_VALIDATE_FIX_SUB (@var{fix}, @var{seg})
+@cindex TC_VALIDATE_FIX_SUB
+This macro is evaluated for any fixup with a @code{fx_subsy} that
+@code{fixup_segment} cannot reduce to a number.  If the macro returns
+@code{false} an error will be reported.
+
+@item TC_GLOBAL_REGISTER_SYMBOL_OK
+@cindex TC_GLOBAL_REGISTER_SYMBOL_OK
+Define this macro if global register symbols are supported. The default
+is to disallow global register symbols.
+
+@item MD_APPLY_SYM_VALUE (@var{fix})
+@cindex MD_APPLY_SYM_VALUE
+This macro controls whether the symbol value becomes part of the value passed
+to @code{md_apply_fix}.  If the macro is undefined, or returns non-zero, the
+symbol value will be included.  For ELF, a suitable definition might simply be
+@code{0}, because ELF relocations don't include the symbol value in the addend.
+
+@item S_FORCE_RELOC (@var{sym}, @var{strict})
+@cindex S_FORCE_RELOC
+This function returns true for symbols
+that should not be reduced to section symbols or eliminated from expressions,
+because they may be overridden by the linker.  ie. for symbols that are
+undefined or common, and when @var{strict} is set, weak, or global (for ELF
+assemblers that support ELF shared library linking semantics).
+
+@item EXTERN_FORCE_RELOC
+@cindex EXTERN_FORCE_RELOC
+This macro controls whether @code{S_FORCE_RELOC} returns true for global
+symbols.  If undefined, the default is @code{true} for ELF assemblers, and
+@code{false} for non-ELF.
+
+@item tc_gen_reloc
+@cindex tc_gen_reloc
+GAS will call this to generate a reloc.  GAS will pass
+the resulting reloc to @code{bfd_install_relocation}.  This currently works
+poorly, as @code{bfd_install_relocation} often does the wrong thing, and
+instances of @code{tc_gen_reloc} have been written to work around the problems,
+which in turns makes it difficult to fix @code{bfd_install_relocation}.
+
+@item RELOC_EXPANSION_POSSIBLE
+@cindex RELOC_EXPANSION_POSSIBLE
+If you define this macro, it means that @code{tc_gen_reloc} may return multiple
+relocation entries for a single fixup.  In this case, the return value of
+@code{tc_gen_reloc} is a pointer to a null terminated array.
+
+@item MAX_RELOC_EXPANSION
+@cindex MAX_RELOC_EXPANSION
+You must define this if @code{RELOC_EXPANSION_POSSIBLE} is defined; it
+indicates the largest number of relocs which @code{tc_gen_reloc} may return for
+a single fixup.
+
+@item tc_fix_adjustable
+@cindex tc_fix_adjustable
+You may define this macro to indicate whether a fixup against a locally defined
+symbol should be adjusted to be against the section symbol.  It should return a
+non-zero value if the adjustment is acceptable.
+
+@item MD_PCREL_FROM_SECTION (@var{fixp}, @var{section})
+@cindex MD_PCREL_FROM_SECTION
+If you define this macro, it should return the position from which the PC
+relative adjustment for a PC relative fixup should be made.  On many
+processors, the base of a PC relative instruction is the next instruction,
+so this macro would return the length of an instruction, plus the address of
+the PC relative fixup.  The latter can be calculated as
+@var{fixp}->fx_where + @var{fixp}->fx_frag->fr_address .
+
+@item md_pcrel_from
+@cindex md_pcrel_from
+This is the default value of @code{MD_PCREL_FROM_SECTION}.  The difference is
+that @code{md_pcrel_from} does not take a section argument.
+
+@item tc_frob_label
+@cindex tc_frob_label
+If you define this macro, GAS will call it each time a label is defined.
+
+@item tc_new_dot_label
+@cindex tc_new_dot_label
+If you define this macro, GAS will call it each time a fake label is created
+off the special dot symbol.
+
+@item md_section_align
+@cindex md_section_align
+GAS will call this function for each section at the end of the assembly, to
+permit the CPU backend to adjust the alignment of a section.  The function
+must take two arguments, a @code{segT} for the section and a @code{valueT}
+for the size of the section, and return a @code{valueT} for the rounded
+size.
+
+@item md_macro_start
+@cindex md_macro_start
+If defined, GAS will call this macro when it starts to include a macro
+expansion.  @code{macro_nest} indicates the current macro nesting level, which
+includes the one being expanded.
+
+@item md_macro_info
+@cindex md_macro_info
+If defined, GAS will call this macro after the macro expansion has been
+included in the input and after parsing the macro arguments.  The single
+argument is a pointer to the macro processing's internal representation of the
+macro (macro_entry *), which includes expansion of the formal arguments.
+
+@item md_macro_end
+@cindex md_macro_end
+Complement to md_macro_start.  If defined, it is called when finished
+processing an inserted macro expansion, just before decrementing macro_nest.
+
+@item DOUBLEBAR_PARALLEL
+@cindex DOUBLEBAR_PARALLEL
+Affects the preprocessor so that lines containing '||' don't have their
+whitespace stripped following the double bar.  This is useful for targets that
+implement parallel instructions.
+
+@item KEEP_WHITE_AROUND_COLON
+@cindex KEEP_WHITE_AROUND_COLON
+Normally, whitespace is compressed and removed when, in the presence of the
+colon, the adjoining tokens can be distinguished.  This option affects the
+preprocessor so that whitespace around colons is preserved.  This is useful
+when colons might be removed from the input after preprocessing but before
+assembling, so that adjoining tokens can still be distinguished if there is
+whitespace, or concatenated if there is not.
+
+@item tc_frob_section
+@cindex tc_frob_section
+If you define this macro, GAS will call it for each
+section at the end of the assembly.
+
+@item tc_frob_file_before_adjust
+@cindex tc_frob_file_before_adjust
+If you define this macro, GAS will call it after the symbol values are
+resolved, but before the fixups have been changed from local symbols to section
+symbols.
+
+@item tc_frob_symbol
+@cindex tc_frob_symbol
+If you define this macro, GAS will call it for each symbol.  You can indicate
+that the symbol should not be included in the object file by defining this
+macro to set its second argument to a non-zero value.
+
+@item tc_frob_file
+@cindex tc_frob_file
+If you define this macro, GAS will call it after the symbol table has been
+completed, but before the relocations have been generated.
+
+@item tc_frob_file_after_relocs
+If you define this macro, GAS will call it after the relocs have been
+generated.
+
+@item tc_cfi_reloc_for_encoding
+@cindex tc_cfi_reloc_for_encoding
+This macro is used to indicate whether a cfi encoding requires a relocation.
+It should return the required relocation type.  Defining this macro implies
+that Compact EH is supported.
+
+@item md_post_relax_hook
+If you define this macro, GAS will call it after relaxing and sizing the
+segments.
+
+@item LISTING_HEADER
+A string to use on the header line of a listing.  The default value is simply
+@code{"GAS LISTING"}.
+
+@item LISTING_WORD_SIZE
+The number of bytes to put into a word in a listing.  This affects the way the
+bytes are clumped together in the listing.  For example, a value of 2 might
+print @samp{1234 5678} where a value of 1 would print @samp{12 34 56 78}.  The
+default value is 4.
+
+@item LISTING_LHS_WIDTH
+The number of words of data to print on the first line of a listing for a
+particular source line, where each word is @code{LISTING_WORD_SIZE} bytes.  The
+default value is 1.
+
+@item LISTING_LHS_WIDTH_SECOND
+Like @code{LISTING_LHS_WIDTH}, but applying to the second and subsequent line
+of the data printed for a particular source line.  The default value is 1.
+
+@item LISTING_LHS_CONT_LINES
+The maximum number of continuation lines to print in a listing for a particular
+source line.  The default value is 4.
+
+@item LISTING_RHS_WIDTH
+The maximum number of characters to print from one line of the input file.  The
+default value is 100.
+
+@item TC_COFF_SECTION_DEFAULT_ATTRIBUTES
+@cindex TC_COFF_SECTION_DEFAULT_ATTRIBUTES
+The COFF @code{.section} directive will use the value of this macro to set
+a new section's attributes when a directive has no valid flags or when the
+flag is @code{w}. The default value of the macro is @code{SEC_LOAD | SEC_DATA}.
+
+@item DWARF2_FORMAT (@var{sec})
+@cindex DWARF2_FORMAT
+If you define this, it should return one of @code{dwarf2_format_32bit},
+@code{dwarf2_format_64bit}, or @code{dwarf2_format_64bit_irix} to indicate
+the size of internal DWARF section offsets and the format of the DWARF initial
+length fields.  When @code{dwarf2_format_32bit} is returned, the initial
+length field will be 4 bytes long and section offsets are 32 bits in size.
+For @code{dwarf2_format_64bit} and @code{dwarf2_format_64bit_irix}, section
+offsets are 64 bits in size, but the initial length field differs.  An 8 byte
+initial length is indicated by @code{dwarf2_format_64bit_irix} and
+@code{dwarf2_format_64bit} indicates a 12 byte initial length field in
+which the first four bytes are 0xffffffff and the next 8 bytes are
+the section's length.
+
+If you don't define this, @code{dwarf2_format_32bit} will be used as
+the default.
+
+This define only affects debug
+sections generated by the assembler.  DWARF 2 sections generated by
+other tools will be unaffected by this setting.
+
+@item DWARF2_ADDR_SIZE (@var{bfd})
+@cindex DWARF2_ADDR_SIZE
+It should return the size of an address, as it should be represented in
+debugging info.  If you don't define this macro, the default definition uses
+the number of bits per address, as defined in @var{bfd}, divided by 8.
+
+@item   MD_DEBUG_FORMAT_SELECTOR
+@cindex MD_DEBUG_FORMAT_SELECTOR
+If defined this macro is the name of a function to be called when the
+@samp{--gen-debug} switch is detected on the assembler's command line.  The
+prototype for the function looks like this:
+
+@smallexample
+   enum debug_info_type MD_DEBUG_FORMAT_SELECTOR (int * use_gnu_extensions)
+@end smallexample
+
+The function should return the debug format that is preferred by the CPU
+backend.  This format will be used when generating assembler specific debug
+information.
+
+@item md_allow_local_subtract (@var{left}, @var{right}, @var{section})
+If defined, GAS will call this macro when evaluating an expression which is the
+difference of two symbols defined in the same section.  It takes three
+arguments: @code{expressioS * @var{left}} which is the symbolic expression on
+the left hand side of the subtraction operation, @code{expressionS *
+@var{right}} which is the symbolic expression on the right hand side of the
+subtraction, and @code{segT @var{section}} which is the section containing the two
+symbols.  The macro should return a non-zero value if the expression should be
+evaluated.  Targets which implement link time relaxation which may change the
+position of the two symbols relative to each other should ensure that this
+macro returns zero in situations where this can occur.
+
+@item md_allow_eh_opt
+If defined, GAS will check this macro before performing any optimizations on
+the DWARF call frame debug information that is emitted.  Targets which
+implement link time relaxation may need to define this macro and set it to zero
+if it is possible to change the size of a function's prologue.
+@end table
+
+@node Object format backend
+@subsection Writing an object format backend
+@cindex object format backend
+@cindex @file{obj-@var{fmt}}
+
+As with the CPU backend, the object format backend must define a few things,
+and may define some other things.  The interface to the object format backend
+is generally simpler; most of the support for an object file format consists of
+defining a number of pseudo-ops.
+
+The object format @file{.h} file must include @file{targ-cpu.h}.
+
+@table @code
+@item OBJ_@var{format}
+@cindex OBJ_@var{format}
+By convention, you should define this macro in the @file{.h} file.  For
+example, @file{obj-elf.h} defines @code{OBJ_ELF}.  You might have to use this
+if it is necessary to add object file format specific code to the CPU file.
+
+@item obj_begin
+If you define this macro, GAS will call it at the start of the assembly, after
+the command line arguments have been parsed and all the machine independent
+initializations have been completed.
+
+@item obj_app_file
+@cindex obj_app_file
+If you define this macro, GAS will invoke it when it sees a @code{.file}
+pseudo-op or a @samp{#} line as used by the C preprocessor.
+
+@item OBJ_COPY_SYMBOL_ATTRIBUTES
+@cindex OBJ_COPY_SYMBOL_ATTRIBUTES
+You should define this macro to copy object format specific information from
+one symbol to another.  GAS will call it when one symbol is equated to
+another.
+
+@item obj_sec_sym_ok_for_reloc
+@cindex obj_sec_sym_ok_for_reloc
+You may define this macro to indicate that it is OK to use a section symbol in
+a relocation entry.  If it is not, GAS will define a new symbol at the start
+of a section.
+
+@item EMIT_SECTION_SYMBOLS
+@cindex EMIT_SECTION_SYMBOLS
+You should define this macro with a zero value if you do not want to include
+section symbols in the output symbol table.  The default value for this macro
+is one.
+
+@item obj_adjust_symtab
+@cindex obj_adjust_symtab
+If you define this macro, GAS will invoke it just before setting the symbol
+table of the output BFD.  For example, the COFF support uses this macro to
+generate a @code{.file} symbol if none was generated previously.
+
+@item SEPARATE_STAB_SECTIONS
+@cindex SEPARATE_STAB_SECTIONS
+You may define this macro to a nonzero value to indicate that stabs should be
+placed in separate sections, as in ELF.
+
+@item INIT_STAB_SECTION
+@cindex INIT_STAB_SECTION
+You may define this macro to initialize the stabs section in the output file.
+
+@item OBJ_PROCESS_STAB
+@cindex OBJ_PROCESS_STAB
+You may define this macro to do specific processing on a stabs entry.
+
+@item obj_frob_section
+@cindex obj_frob_section
+If you define this macro, GAS will call it for each section at the end of the
+assembly.
+
+@item obj_frob_file_before_adjust
+@cindex obj_frob_file_before_adjust
+If you define this macro, GAS will call it after the symbol values are
+resolved, but before the fixups have been changed from local symbols to section
+symbols.
+
+@item obj_frob_symbol
+@cindex obj_frob_symbol
+If you define this macro, GAS will call it for each symbol.  You can indicate
+that the symbol should not be included in the object file by defining this
+macro to set its second argument to a non-zero value.
+
+@item obj_set_weak_hook
+@cindex obj_set_weak_hook
+If you define this macro, @code{S_SET_WEAK} will call it before modifying the
+symbol's flags.
+
+@item obj_clear_weak_hook
+@cindex obj_clear_weak_hook
+If you define this macro, @code{S_CLEAR_WEAKREFD} will call it after cleaning
+the @code{weakrefd} flag, but before modifying any other flags.
+
+@item obj_frob_file
+@cindex obj_frob_file
+If you define this macro, GAS will call it after the symbol table has been
+completed, but before the relocations have been generated.
+
+@item obj_frob_file_after_relocs
+If you define this macro, GAS will call it after the relocs have been
+generated.
+
+@item SET_SECTION_RELOCS (@var{sec}, @var{relocs}, @var{n})
+@cindex SET_SECTION_RELOCS
+If you define this, it will be called after the relocations have been set for
+the section @var{sec}.  The list of relocations is in @var{relocs}, and the
+number of relocations is in @var{n}.
+@end table
+
+@node Emulations
+@subsection Writing emulation files
+
+Normally you do not have to write an emulation file.  You can just use
+@file{te-generic.h}.
+
+If you do write your own emulation file, it must include @file{obj-format.h}.
+
+An emulation file will often define @code{TE_@var{EM}}; this may then be used
+in other files to change the output.
 
 @node Relaxation
-@subsubsection Relaxation
-@cindex Relaxation
-
-If @code{md_relax_frag} isn't defined, the assembler will perform some
-relaxation on @code{rs_machine_dependent} frags based on the frag subtype and
-the displacement to some specified target address.  The basic idea is that many
-machines have different addressing modes for instructions that can specify
-different ranges of values, with successive modes able to access wider ranges,
-including the entirety of the previous range.  Smaller ranges are assumed to be
-more desirable (perhaps the instruction requires one word instead of two or
-three); if this is not the case, don't describe the smaller-range, inferior
-mode.
-
-The @code{fr_subtype} and the field of a frag is an index into a CPU-specific
+@section Relaxation
+@cindex relaxation
+
+@dfn{Relaxation} is a generic term used when the size of some instruction or
+data depends upon the value of some symbol or other data.
+
+GAS knows to relax a particular type of PC relative relocation using a table.
+You can also define arbitrarily complex forms of relaxation yourself.
+
+@menu
+* Relaxing with a table::       Relaxing with a table
+* General relaxing::            General relaxing
+@end menu
+
+@node Relaxing with a table
+@subsection Relaxing with a table
+
+If you do not define @code{md_relax_frag}, and you do define
+@code{TC_GENERIC_RELAX_TABLE}, GAS will relax @code{rs_machine_dependent} frags
+based on the frag subtype and the displacement to some specified target
+address.  The basic idea is that several machines have different addressing
+modes for instructions that can specify different ranges of values, with
+successive modes able to access wider ranges, including the entirety of the
+previous range.  Smaller ranges are assumed to be more desirable (perhaps the
+instruction requires one word instead of two or three); if this is not the
+case, don't describe the smaller-range, inferior mode.
+
+The @code{fr_subtype} field of a frag is an index into a CPU-specific
 relaxation table.  That table entry indicates the range of values that can be
 stored, the number of bytes that will have to be added to the frag to
-accomodate the addressing mode, and the index of the next entry to examine if
+accommodate the addressing mode, and the index of the next entry to examine if
 the value to be stored is outside the range accessible by the current
 addressing mode.  The @code{fr_symbol} field of the frag indicates what symbol
 is to be accessed; the @code{fr_offset} field is added in.
 
-If the @code{fr_pcrel_adjust} field is set, which currently should only happen
+If the @code{TC_PCREL_ADJUST} macro is defined, which currently should only happen
 for the NS32k family, the @code{TC_PCREL_ADJUST} macro is called on the frag to
 compute an adjustment to be made to the displacement.
 
 The value fitted by the relaxation code is always assumed to be a displacement
 from the current frag.  (More specifically, from @code{fr_fix} bytes into the
-frag.)  This seems kinda silly.  What about fitting small absolute values?  I
-suppose @code{md_assemble} is supposed to take care of that, but if the operand
-is a difference between symbols, it might not be able to, if the difference was
-not computable yet.
+frag.)
+@ignore
+This seems kinda silly.  What about fitting small absolute values?  I suppose
+@code{md_assemble} is supposed to take care of that, but if the operand is a
+difference between symbols, it might not be able to, if the difference was not
+computable yet.
+@end ignore
 
 The end of the relaxation sequence is indicated by a ``next'' value of 0.  This
-is kinda silly too, since it means that the first entry in the table can't be
-used.  I think -1 would make a more logical sentinel value.
-
-The table @code{md_relax_table} from @file{targ-cpu.c} describes the relaxation
-modes available.  Currently this must always be provided, even on machines for
-which this type of relaxation isn't possible or practical.  Probably fewer than
-half the machines gas supports used it; it ought to be made conditional on some
-CPU-specific macro.  Currently, also that table must be declared ``const;'' on
-some machines, though, it might make sense to keep it writeable, so it can be
-modified depending on which CPU of a family is specified.  For example, in the
-m68k family, the 68020 has some addressing modes that are not available on the
-68000.
+means that the first entry in the table can't be used.
+
+For some configurations, the linker can do relaxing within a section of an
+object file.  If call instructions of various sizes exist, the linker can
+determine which should be used in each instance, when a symbol's value is
+resolved.  In order for the linker to avoid wasting space and having to insert
+no-op instructions, it must be able to expand or shrink the section contents
+while still preserving intra-section references and meeting alignment
+requirements.
+
+For the i960 using b.out format, no expansion is done; instead, each
+@samp{.align} directive causes extra space to be allocated, enough that when
+the linker is relaxing a section and removing unneeded space, it can discard
+some or all of this extra padding and cause the following data to be correctly
+aligned.
+
+For the H8/300, I think the linker expands calls that can't reach, and doesn't
+worry about alignment issues; the cpu probably never needs any significant
+alignment beyond the instruction size.
 
 The relaxation table type contains these fields:
 
@@ -395,8 +1773,7 @@ Backward reach, must be zero or negative.
 @item rlx_length
 Length in bytes of this addressing mode.
 @item rlx_more
-Index of the next-longer relax state, or zero if there is no ``next''
-relax state.
+Index of the next-longer relax state, or zero if there is no next relax state.
 @end table
 
 The relaxation is done in @code{relax_segment} in @file{write.c}.  The
@@ -413,22 +1790,17 @@ by the appropriate size, and fill in the appropriate bytes of the frag.
 frag_var as the second argument.)
 
 If relocation records are needed, they should be emitted by
-@code{md_estimate_size_before_relax}.
-
-These are the machine-specific definitions associated with the relaxation
-mechanism:
-
-@deftypefun int md_estimate_size_before_relax (fragS *@var{frag}, segT @var{sec})
-This function should examine the target symbol of the supplied frag and correct
-the @code{fr_subtype} of the frag if needed.  When this function is called, if
-the symbol has not yet been defined, it will not become defined later; however,
-its value may still change if the section it is in gets relaxed.
+@code{md_estimate_size_before_relax}.  This function should examine the target
+symbol of the supplied frag and correct the @code{fr_subtype} of the frag if
+needed.  When this function is called, if the symbol has not yet been defined,
+it will not become defined later; however, its value may still change if the
+section it is in gets relaxed.
 
 Usually, if the symbol is in the same section as the frag (given by the
 @var{sec} argument), the narrowest likely relaxation mode is stored in
 @code{fr_subtype}, and that's that.
 
-If the symbol is undefined, or in a different section (and therefore moveable
+If the symbol is undefined, or in a different section (and therefore movable
 to an arbitrarily large distance), the largest available relaxation mode is
 specified, @code{fix_new} is called to produce the relocation record,
 @code{fr_fix} is increased to include the relocated field (remember, this
@@ -437,219 +1809,98 @@ called to convert the frag to an @code{rs_fill} frag with no variant part.
 Sometimes changing addressing modes may also require rewriting the instruction.
 It can be accessed via @code{fr_opcode} or @code{fr_fix}.
 
+If you generate frags separately for the basic insn opcode and any relaxable
+operands, do not call @code{fix_new} thinking you can emit fixups for the
+opcode field from the relaxable frag.  It is not guaranteed to be the same frag.
+If you need to emit fixups for the opcode field from inspection of the
+relaxable frag, then you need to generate a common frag for both the basic
+opcode and relaxable fields, or you need to provide the frag for the opcode to
+pass to @code{fix_new}.  The latter can be done for example by defining
+@code{TC_FRAG_TYPE} to include a pointer to it and defining @code{TC_FRAG_INIT}
+to set the pointer.
+
 Sometimes @code{fr_var} is increased instead, and @code{frag_wane} is not
 called.  I'm not sure, but I think this is to keep @code{fr_fix} referring to
 an earlier byte, and @code{fr_subtype} set to @code{rs_machine_dependent} so
 that @code{md_convert_frag} will get called.
-@end deftypefun
-
-@deftypevar relax_typeS md_relax_table []
-This is the table.
-@end deftypevar
-
-@defmac md_relax_frag (@var{frag})
-
-This macro, if defined, overrides all of the processing described above.  It's
-only defined for the MIPS target CPU, and there it doesn't do anything; it's
-used solely to disable the relaxing code and free up the @code{fr_subtype}
-field for use by the CPU-specific code.
-
-@end defmac
-
-@defmac tc_frob_file
-Like @code{obj_frob_file}, this macro handles miscellaneous last-minute
-cleanup.  Currently only used on PowerPC/POWER support, for setting up a
-@code{.debug} section.  This macro should not cause the symbol table to be
-modified.
-
-@end defmac
-
-@node Source File Summary
-@section Source File Summary
-
-@subsection File Format Descriptions
-
-@subheading a.out
-
-The @code{a.out} format is described by @file{obj-aout.*}.
-
-@subheading b.out
-
-The @code{b.out} format, described by @file{obj-bout.*}, is similar to
-@code{a.out} format, except for a few additional fields in the file header
-describing section alignment and address.
-
-@subheading COFF
-
-Originally, @file{obj-coff} was a purely non-BFD version, and
-@file{obj-coffbfd} was created to use BFD for low-level byte-swapping.  When
-the @code{BFD_ASSEMBLER} conversion started, the first COFF target to be
-converted was using @file{obj-coff}, and the two files had diverged somewhat,
-and I didn't feel like first converting the support of that target over to use
-the low-level BFD interface.
-
-So @file{obj-coff} got converted, and to simplify certain things,
-@file{obj-coffbfd} got ``merged'' in with a brute-force approach.
-Specifically, preprocessor conditionals testing for @code{BFD_ASSEMBLER}
-effectively split the @file{obj-coff} files into the two separate versions.  It
-isn't pretty.  They will be merged more thoroughly, and eventually only the
-higher-level interface will be used.
-
-@subheading ECOFF
-
-All ECOFF configurations use BFD for writing object files.
-
-@subheading ELF
-
-ELF is a fairly reasonable format, without many of the deficiencies the other
-object file formats have.  (It's got some of its own, but not as bad as the
-others.)  All ELF configurations use BFD for writing object files.
-
-@subheading EVAX
-
-This is the format used on VMS.  Yes, someone has actually written BFD support
-for it.  The code hasn't been integrated yet though.
-
-@subheading HP300?
-
-@subheading IEEE?
-
-@subheading SOM
-
-@subheading XCOFF
-
-The XCOFF configuration is based on the COFF cofiguration (using the
-higher-level BFD interface).  In fact, it uses the same files in the assembler.
 
-@subheading VMS
+@node General relaxing
+@subsection General relaxing
 
-This is the old Vax VMS support.  It doesn't use BFD.
+If using a simple table is not suitable, you may implement arbitrarily complex
+relaxation semantics yourself.  For example, the MIPS backend uses this to emit
+different instruction sequences depending upon the size of the symbol being
+accessed.
 
-@subsection Processor Descriptions
+When you assemble an instruction that may need relaxation, you should allocate
+a frag using @code{frag_var} or @code{frag_variant} with a type of
+@code{rs_machine_dependent}.  You should store some sort of information in the
+@code{fr_subtype} field so that you can figure out what to do with the frag
+later.
 
-Foo: a29k, alpha, h8300, h8500, hppa, i386, i860, i960, m68k, m88k, mips,
-ns32k, ppc, sh, sparc, tahoe, vax, z8k.
+When GAS reaches the end of the input file, it will look through the frags and
+work out their final sizes.
 
-@node M68k
-@subsubsection M68k
+GAS will first call @code{md_estimate_size_before_relax} on each
+@code{rs_machine_dependent} frag.  This function must return an estimated size
+for the frag.
 
-The operand syntax handling is atrocious.  There is no clear specification of
-the operand syntax.  I'm looking into using a Bison grammar to replace much of
-it.
+GAS will then loop over the frags, calling @code{md_relax_frag} on each
+@code{rs_machine_dependent} frag.  This function should return the change in
+size of the frag.  GAS will keep looping over the frags until none of the frags
+changes size.
 
-Operands on the 68k series processors can have two displacement values
-specified, plus a base register and a (possibly scaled) index register of which
-only some bits might be used.  Thus a single 68k operand requires up to two
-expressions, two register numbers, and size and scale factors.  The
-@code{struct m68k_op} type also includes a field indicating the mode of the
-operand, and an @code{error} field indicating a problem encountered while
-parsing the operand.
-
-An instruction on the 68k may have up to 6 operands, although most of them have
-to be simple register operands.  Up to 11 (16-bit) words may be required to
-express the instruction.
-
-A @code{struct m68k_exp} expression contains an @code{expressionS}, pointers to
-the first and last characters of the input that produced the expression, an
-indication of the section to which the expression belongs, and a size field.
-I'm not sure what the size field describes.
-
-@subsubheading M68k addressing modes
-
-Many instructions used the low six bits of the first instruction word to
-describe the location of the operand, or how to compute the location.  The six
-bits are typically split into three for a ``mode'' and three for a ``register''
-value.  The interpretation of these values is as follows:
-
-@example
-Mode    Register        Operand addressing mode
-0       Dn              data register
-1       An              address register
-2       An              indirect
-3       An              indirect, post-increment
-4       An              indirect, pre-decrement
-5       An              indirect with displacement
-6       An              indirect with optional displacement and index;
-                        may involve multiple indirections and two
-                        displacements
-7       0               16-bit address follows
-7       1               32-bit address follows
-7       2               PC indirect with displacement
-7       3               PC indirect with optional displacements and index
-7       4               immediate 16- or 32-bit
-7       5,6,7           Reserved
-@end example
-
-On the 68000 and 68010, support for modes 6 and 7.3 are incomplete; the
-displacement must fit in 8 bits, and no scaling or index suppression is
-permitted.
-
-@subsubheading M68k relaxation modes
-
-The relaxation modes used on the 68k are:
-
-@table @code
-@item ABRANCH
-Case @samp{g} except when @code{BCC68000} is applicable.
-@item FBRANCH
-Coprocessor branches.
-@item PCREL
-Mode 7.2 -- program counter indirect with 16-bit displacement.  This is
-available on all processors.  Widens to 32-bit absolute.  Used only if the
-original code used @code{ABSL} mode, and the CPU is not a 68000 or 68010.
-(Why?  Those processors support mode 7.2.)
-@item BCC68000
-A conditional branch instruction, on the 68000 or 68010.  These instructions
-support only 16-bit displacements on these processors.  If a larger
-displacement is needed, the condition is negated and turned into a short branch
-around a jump instruction to the specified target.  This jump will have an
-long absolute addressing mode.
-@item DBCC
-Like @code{BCC68000}, but for @code{dbCC} (decrement and branch on condition)
-instructions.
-@item PCLEA
-Not currently used??  Short form is mode 7.2 (program counter indirect, 16-bit
-displacement); long form is 7.3/0x0170 (program counter indirect, suppressed
-index register, 32-bit displacement).  Used in progressive-930331 for mode
-@code{AOFF} with a PC-relative addressing mode and a displacement that won't
-fit in 16 bits, or which is variable and is not specified to have a size other
-than long.
-@item PCINDEX
-Newly added.  PC indirect with index.  An 8-bit displacement is supported on
-the 68000 and 68010, wider displacements on later processors.
-
-Well, actually, I haven't added it yet.  I need to soon, though.  It fixes a
-bug reported by a customer.
-@end table
-
-@subsection ``Emulation'' Descriptions
-
-These are the @file{te-*.h} files.
+@node Broken words
+@section Broken words
+@cindex internals, broken words
+@cindex broken words
 
-@node Foo
-@section Foo
+Some compilers, including GCC, will sometimes emit switch tables specifying
+16-bit @code{.word} displacements to branch targets, and branch instructions
+that load entries from that table to compute the target address.  If this is
+done on a 32-bit machine, there is a chance (at least with really large
+functions) that the displacement will not fit in 16 bits.  The assembler
+handles this using a concept called @dfn{broken words}.  This idea is well
+named, since there is an implied promise that the 16-bit field will in fact
+hold the specified displacement.
+
+If broken word processing is enabled, and a situation like this is encountered,
+the assembler will insert a jump instruction into the instruction stream, close
+enough to be reached with the 16-bit displacement.  This jump instruction will
+transfer to the real desired target address.  Thus, as long as the @code{.word}
+value really is used as a displacement to compute an address to jump to, the
+net effect will be correct (minus a very small efficiency cost).  If
+@code{.word} directives with label differences for values are used for other
+purposes, however, things may not work properly.  For targets which use broken
+words, the @samp{-K} option will warn when a broken word is discovered.
+
+The broken word code is turned off by the @code{WORKING_DOT_WORD} macro.  It
+isn't needed if @code{.word} emits a value large enough to contain an address
+(or, more correctly, any possible difference between two addresses).
+
+@node Internal functions
+@section Internal functions
+
+This section describes basic internal functions used by GAS.
 
-@subsection Warning and Error Messages
+@menu
+* Warning and error messages::  Warning and error messages
+* Hash tables::                 Hash tables
+@end menu
 
-@deftypefun  int had_warnings (void)
-@deftypefunx int had_errors (void)
+@node Warning and error messages
+@subsection Warning and error messages
 
+@deftypefun  @{@} int had_warnings (void)
+@deftypefunx @{@} int had_errors (void)
 Returns non-zero if any warnings or errors, respectively, have been printed
 during this invocation.
-
 @end deftypefun
 
-@deftypefun void as_perror (const char *@var{gripe}, const char *@var{filename})
-
-Displays a BFD or system error, then clears the error status.
-
-@end deftypefun
-
-@deftypefun  void as_tsktsk (const char *@var{format}, ...)
-@deftypefunx void as_warn (const char *@var{format}, ...)
-@deftypefunx void as_bad (const char *@var{format}, ...)
-@deftypefunx void as_fatal (const char *@var{format}, ...)
-
+@deftypefun  @{@} void as_tsktsk (const char *@var{format}, ...)
+@deftypefunx @{@} void as_warn (const char *@var{format}, ...)
+@deftypefunx @{@} void as_bad (const char *@var{format}, ...)
+@deftypefunx @{@} void as_fatal (const char *@var{format}, ...)
 These functions display messages about something amiss with the input file, or
 internal problems in the assembler itself.  The current file name and line
 number are printed, followed by the supplied message, formatted using
@@ -658,33 +1909,55 @@ number are printed, followed by the supplied message, formatted using
 An error indicated by @code{as_bad} will result in a non-zero exit status when
 the assembler has finished.  Calling @code{as_fatal} will result in immediate
 termination of the assembler process.
-
 @end deftypefun
 
-@deftypefun  void as_warn_where (char *@var{file}, unsigned int @var{line}, const char *@var{format}, ...)
-@deftypefunx void as_bad_where (char *@var{file}, unsigned int @var{line}, const char *@var{format}, ...)
-
+@deftypefun @{@} void as_warn_where (char *@var{file}, unsigned int @var{line}, const char *@var{format}, ...)
+@deftypefunx @{@} void as_bad_where (char *@var{file}, unsigned int @var{line}, const char *@var{format}, ...)
 These variants permit specification of the file name and line number, and are
 used when problems are detected when reprocessing information saved away when
 processing some earlier part of the file.  For example, fixups are processed
 after all input has been read, but messages about fixups should refer to the
 original filename and line number that they are applicable to.
-
 @end deftypefun
 
-@deftypefun  void fprint_value (FILE *@var{file}, valueT @var{val})
-@deftypefunx void sprint_value (char *@var{buf}, valueT @var{val})
-
-These functions are helpful for converting a @code{valueT} value into printable
+@deftypefun @{@} void sprint_value (char *@var{buf}, valueT @var{val})
+This function is helpful for converting a @code{valueT} value into printable
 format, in case it's wider than modes that @code{*printf} can handle.  If the
 type is narrow enough, a decimal number will be produced; otherwise, it will be
-in hexadecimal (FIXME: currently without `0x' prefix).  The value itself is not
-examined to make this determination.
+in hexadecimal.  The value itself is not examined to make this determination.
+@end deftypefun
 
+@node Hash tables
+@subsection Hash tables
+@cindex hash tables
+
+@deftypefun @{@} @{struct hash_control *@} hash_new (void)
+Creates the hash table control structure.
+@end deftypefun
+
+@deftypefun @{@} void hash_die (struct hash_control *)
+Destroy a hash table.
+@end deftypefun
+
+@deftypefun @{@} void *hash_delete (struct hash_control *, const char *, int)
+Deletes entry from the hash table, returns the value it had.  If the last
+arg is non-zero, free memory allocated for this entry and all entries
+allocated more recently than this entry.
 @end deftypefun
 
-@node Writing a new target
-@section Writing a new target
+@deftypefun @{@} void *hash_replace (struct hash_control *, const char *, void *)
+Updates the value for an entry already in the table, returning the old value.
+If no entry was found, just returns NULL.
+@end deftypefun
+
+@deftypefun @{@} @{const char *@} hash_insert (struct hash_control *, const char *, void *)
+Inserting a value already in the table is an error.
+Returns an error message or NULL.
+@end deftypefun
+
+@deftypefun @{@} @{const char *@} hash_jam (struct hash_control *, const char *, void *)
+Inserts if the value isn't already present, updates it if it is.
+@end deftypefun
 
 @node Test suite
 @section Test suite
This page took 0.055123 seconds and 4 git commands to generate.