x86: don't mix disp and imm processing
[binutils-gdb.git] / gas / config / tc-i386.c
index 84a3f292656fc93e4cc87f08aba035275f4e62c6..d3441988e3475e7690658b36e9bbdb01cea0abcf 100644 (file)
 #include "dw2gencfi.h"
 #include "elf/x86-64.h"
 #include "opcodes/i386-init.h"
-
-#ifdef HAVE_LIMITS_H
 #include <limits.h>
-#else
-#ifdef HAVE_SYS_PARAM_H
-#include <sys/param.h>
-#endif
-#ifndef INT_MAX
-#define INT_MAX (int) (((unsigned) (-1)) >> 1)
-#endif
-#endif
 
 #ifndef INFER_ADDR_PREFIX
 #define INFER_ADDR_PREFIX 1
@@ -177,7 +167,7 @@ static const reg_entry *parse_register (char *, char **);
 static char *parse_insn (char *, char *);
 static char *parse_operands (char *, const char *);
 static void swap_operands (void);
-static void swap_2_operands (int, int);
+static void swap_2_operands (unsigned int, unsigned int);
 static enum flag_code i386_addressing_mode (void);
 static void optimize_imm (void);
 static void optimize_disp (void);
@@ -190,7 +180,7 @@ static int check_qword_reg (void);
 static int check_word_reg (void);
 static int finalize_imm (void);
 static int process_operands (void);
-static const seg_entry *build_modrm_byte (void);
+static const reg_entry *build_modrm_byte (void);
 static void output_insn (void);
 static void output_imm (fragS *, offsetT);
 static void output_disp (fragS *, offsetT);
@@ -214,50 +204,12 @@ static const char *default_arch = DEFAULT_ARCH;
 static const reg_entry bad_reg = { "<bad>", OPERAND_TYPE_NONE, 0, 0,
                                   { Dw2Inval, Dw2Inval } };
 
-/* This struct describes rounding control and SAE in the instruction.  */
-struct RC_Operation
-{
-  enum rc_type
-    {
-      rne = 0,
-      rd,
-      ru,
-      rz,
-      saeonly
-    } type;
-  int operand;
-};
-
-static struct RC_Operation rc_op;
-
-/* The struct describes masking, applied to OPERAND in the instruction.
-   MASK is a pointer to the corresponding mask register.  ZEROING tells
-   whether merging or zeroing mask is used.  */
-struct Mask_Operation
-{
-  const reg_entry *mask;
-  unsigned int zeroing;
-  /* The operand where this operation is associated.  */
-  int operand;
-};
-
-static struct Mask_Operation mask_op;
-
-/* The struct describes broadcasting, applied to OPERAND.  FACTOR is
-   broadcast factor.  */
-struct Broadcast_Operation
-{
-  /* Type of broadcast: {1to2}, {1to4}, {1to8}, or {1to16}.  */
-  int type;
-
-  /* Index of broadcasted operand.  */
-  int operand;
-
-  /* Number of bytes to broadcast.  */
-  int bytes;
-};
-
-static struct Broadcast_Operation broadcast_op;
+static const reg_entry *reg_eax;
+static const reg_entry *reg_ds;
+static const reg_entry *reg_es;
+static const reg_entry *reg_ss;
+static const reg_entry *reg_st0;
+static const reg_entry *reg_k0;
 
 /* VEX prefix.  */
 typedef struct
@@ -314,6 +266,9 @@ struct _i386_insn
        or qword, if given.  */
     char suffix;
 
+    /* OPCODE_LENGTH holds the number of base opcode bytes.  */
+    unsigned char opcode_length;
+
     /* OPERANDS gives the number of given operands.  */
     unsigned int operands;
 
@@ -346,7 +301,7 @@ struct _i386_insn
 
     /* SEG gives the seg_entries of this insn.  They are zero unless
        explicit segment overrides are given.  */
-    const seg_entry *seg[2];
+    const reg_entry *seg[2];
 
     /* Copied first memory operand string, for re-checking.  */
     char *memop1_string;
@@ -357,10 +312,10 @@ struct _i386_insn
     unsigned char prefix[MAX_PREFIXES];
 
     /* Register is in low 3 bits of opcode.  */
-    bfd_boolean short_form;
+    bool short_form;
 
     /* The operand to a branch insn indicates an absolute branch.  */
-    bfd_boolean jumpabsolute;
+    bool jumpabsolute;
 
     /* Extended states.  */
     enum
@@ -380,7 +335,7 @@ struct _i386_insn
       } xstate;
 
     /* Has GOTPC or TLS relocation.  */
-    bfd_boolean has_gotpc_tls_reloc;
+    bool has_gotpc_tls_reloc;
 
     /* RM and SIB are the modrm byte and the sib byte where the
        addressing modes of this insn are encoded.  */
@@ -390,14 +345,50 @@ struct _i386_insn
     sib_byte sib;
     vex_prefix vex;
 
-    /* Masking attributes.  */
-    struct Mask_Operation *mask;
+    /* Masking attributes.
+
+       The struct describes masking, applied to OPERAND in the instruction.
+       REG is a pointer to the corresponding mask register.  ZEROING tells
+       whether merging or zeroing mask is used.  */
+    struct Mask_Operation
+    {
+      const reg_entry *reg;
+      unsigned int zeroing;
+      /* The operand where this operation is associated.  */
+      unsigned int operand;
+    } mask;
 
     /* Rounding control and SAE attributes.  */
-    struct RC_Operation *rounding;
+    struct RC_Operation
+    {
+      enum rc_type
+       {
+         rc_none = -1,
+         rne,
+         rd,
+         ru,
+         rz,
+         saeonly
+       } type;
+
+      unsigned int operand;
+    } rounding;
+
+    /* Broadcasting attributes.
+
+       The struct describes broadcasting, applied to OPERAND.  TYPE is
+       expresses the broadcast factor.  */
+    struct Broadcast_Operation
+    {
+      /* Type of broadcast: {1to2}, {1to4}, {1to8}, or {1to16}.  */
+      unsigned int type;
+
+      /* Index of broadcasted operand.  */
+      unsigned int operand;
 
-    /* Broadcasting attributes.  */
-    struct Broadcast_Operation *broadcast;
+      /* Number of bytes to broadcast.  */
+      unsigned int bytes;
+    } broadcast;
 
     /* Compressed disp8*N attribute.  */
     unsigned int memshift;
@@ -421,10 +412,10 @@ struct _i386_insn
       } disp_encoding;
 
     /* Prefer the REX byte in encoding.  */
-    bfd_boolean rex_encoding;
+    bool rex_encoding;
 
     /* Disable instruction size optimization.  */
-    bfd_boolean no_optimize;
+    bool no_optimize;
 
     /* How to encode vector instructions.  */
     enum
@@ -2209,7 +2200,7 @@ match_mem_size (const insn_template *t, unsigned int wanted,
 {
   return (match_operand_size (t, wanted, given)
          && !((i.types[given].bitfield.unspecified
-               && !i.broadcast
+               && !i.broadcast.type
                && !t->operand_types[wanted].bitfield.unspecified)
               || (i.types[given].bitfield.fword
                   && !t->operand_types[wanted].bitfield.fword)
@@ -2565,8 +2556,8 @@ offset_in_range (offsetT val, int size)
     {
       char buf1[40], buf2[40];
 
-      sprint_value (buf1, val);
-      sprint_value (buf2, val & mask);
+      bfd_sprintf_vma (stdoutput, buf1, val);
+      bfd_sprintf_vma (stdoutput, buf2, val & mask);
       as_warn (_("%s shortened to %s"), buf1, buf2);
     }
   return val & mask;
@@ -3008,7 +2999,7 @@ i386_arch (void)
 unsigned long
 i386_mach (void)
 {
-  if (!strncmp (default_arch, "x86_64", 6))
+  if (startswith (default_arch, "x86_64"))
     {
       if (cpu_arch_isa == PROCESSOR_L1OM)
        {
@@ -3090,8 +3081,43 @@ md_begin (void)
     unsigned int regtab_size = i386_regtab_size;
 
     for (regtab = i386_regtab; regtab_size--; regtab++)
-      if (str_hash_insert (reg_hash, regtab->reg_name, regtab, 0) != NULL)
-       as_fatal (_("duplicate %s"), regtab->reg_name);
+      {
+       switch (regtab->reg_type.bitfield.class)
+         {
+         case Reg:
+           if (regtab->reg_type.bitfield.dword)
+             {
+               if (regtab->reg_type.bitfield.instance == Accum)
+                 reg_eax = regtab;
+             }
+           else if (regtab->reg_type.bitfield.tbyte)
+             {
+               /* There's no point inserting st(<N>) in the hash table, as
+                  parentheses aren't included in register_chars[] anyway.  */
+               if (regtab->reg_type.bitfield.instance != Accum)
+                 continue;
+               reg_st0 = regtab;
+             }
+           break;
+
+         case SReg:
+           switch (regtab->reg_num)
+             {
+             case 0: reg_es = regtab; break;
+             case 2: reg_ss = regtab; break;
+             case 3: reg_ds = regtab; break;
+             }
+           break;
+
+         case RegMask:
+           if (!regtab->reg_num)
+             reg_k0 = regtab;
+           break;
+         }
+
+       if (str_hash_insert (reg_hash, regtab->reg_name, regtab, 0) != NULL)
+         as_fatal (_("duplicate %s"), regtab->reg_name);
+      }
   }
 
   /* Fill in lexical tables:  mnemonic_chars, operand_chars.  */
@@ -3239,8 +3265,18 @@ pi (const char *line, i386_insn *x)
 static void
 pte (insn_template *t)
 {
+  static const unsigned char opc_pfx[] = { 0, 0x66, 0xf3, 0xf2 };
+  static const char *const opc_spc[] = {
+    NULL, "0f", "0f38", "0f3a", NULL, NULL, NULL, NULL,
+    "XOP08", "XOP09", "XOP0A",
+  };
   unsigned int j;
+
   fprintf (stdout, " %d operands ", t->operands);
+  if (opc_pfx[t->opcode_modifier.opcodeprefix])
+    fprintf (stdout, "pfx %x ", opc_pfx[t->opcode_modifier.opcodeprefix]);
+  if (opc_spc[t->opcode_modifier.opcodespace])
+    fprintf (stdout, "space %s ", opc_spc[t->opcode_modifier.opcodespace]);
   fprintf (stdout, "opcode %x ", t->base_opcode);
   if (t->extension_opcode != None)
     fprintf (stdout, "ext %x ", t->extension_opcode);
@@ -3261,8 +3297,8 @@ static void
 pe (expressionS *e)
 {
   fprintf (stdout, "    operation     %d\n", e->X_op);
-  fprintf (stdout, "    add_number    %ld (%lx)\n",
-          (long) e->X_add_number, (long) e->X_add_number);
+  fprintf (stdout, "    add_number    %" BFD_VMA_FMT "d (%" BFD_VMA_FMT "x)\n",
+          e->X_add_number, e->X_add_number);
   if (e->X_add_symbol)
     {
       fprintf (stdout, "    add_symbol    ");
@@ -3519,6 +3555,17 @@ tc_i386_fix_adjustable (fixS *fixP ATTRIBUTE_UNUSED)
   return 1;
 }
 
+static INLINE bool
+want_disp32 (const insn_template *t)
+{
+  return flag_code != CODE_64BIT
+        || i.prefix[ADDR_PREFIX]
+        || (t->base_opcode == 0x8d
+            && t->opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
+            && (!i.types[1].bitfield.qword
+               || t->opcode_modifier.size == SIZE32));
+}
+
 static int
 intel_float_operand (const char *mnemonic)
 {
@@ -3572,13 +3619,28 @@ intel_float_operand (const char *mnemonic)
   return 1;
 }
 
+static INLINE void
+install_template (const insn_template *t)
+{
+  unsigned int l;
+
+  i.tm = *t;
+
+  /* Note that for pseudo prefixes this produces a length of 1. But for them
+     the length isn't interesting at all.  */
+  for (l = 1; l < 4; ++l)
+    if (!(t->base_opcode >> (8 * l)))
+      break;
+
+  i.opcode_length = l;
+}
+
 /* Build the VEX prefix.  */
 
 static void
 build_vex_prefix (const insn_template *t)
 {
   unsigned int register_specifier;
-  unsigned int implied_prefix;
   unsigned int vector_length;
   unsigned int w;
 
@@ -3599,7 +3661,7 @@ build_vex_prefix (const insn_template *t)
       && i.dir_encoding == dir_encoding_default
       && i.operands == i.reg_operands
       && operand_type_equal (&i.types[0], &i.types[i.operands - 1])
-      && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == VEX0F
+      && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
       && (i.tm.opcode_modifier.load || i.tm.opcode_modifier.d)
       && i.rex == REX_B)
     {
@@ -3625,7 +3687,7 @@ build_vex_prefix (const insn_template *t)
        i.tm.base_opcode ^= (i.tm.base_opcode & 0xee) != 0x6e
                            ? Opcode_SIMD_FloatD : Opcode_SIMD_IntD;
       else /* Use the next insn.  */
-       i.tm = t[1];
+       install_template (&t[1]);
     }
 
   /* Use 2-byte VEX prefix by swapping commutative source operands if there
@@ -3644,7 +3706,7 @@ build_vex_prefix (const insn_template *t)
       union i386_op temp_op;
       i386_operand_type temp_type;
 
-      gas_assert (i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == VEX0F);
+      gas_assert (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F);
       gas_assert (!i.tm.opcode_modifier.sae);
       gas_assert (operand_type_equal (&i.types[i.operands - 2],
                                       &i.types[i.operands - 3]));
@@ -3686,24 +3748,6 @@ build_vex_prefix (const insn_template *t)
          }
     }
 
-  switch ((i.tm.base_opcode >> (i.tm.opcode_length << 3)) & 0xff)
-    {
-    case 0:
-      implied_prefix = 0;
-      break;
-    case DATA_PREFIX_OPCODE:
-      implied_prefix = 1;
-      break;
-    case REPE_PREFIX_OPCODE:
-      implied_prefix = 2;
-      break;
-    case REPNE_PREFIX_OPCODE:
-      implied_prefix = 3;
-      break;
-    default:
-      abort ();
-    }
-
   /* Check the REX.W bit and VEXW.  */
   if (i.tm.opcode_modifier.vexw == VEXWIG)
     w = (vexwig == vexw1 || (i.rex & REX_W)) ? 1 : 0;
@@ -3715,7 +3759,7 @@ build_vex_prefix (const insn_template *t)
   /* Use 2-byte VEX prefix if possible.  */
   if (w == 0
       && i.vec_encoding != vex_encoding_vex3
-      && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == VEX0F
+      && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
       && (i.rex & (REX_W | REX_X | REX_B)) == 0)
     {
       /* 2-byte VEX prefix.  */
@@ -3729,39 +3773,23 @@ build_vex_prefix (const insn_template *t)
       i.vex.bytes[1] = (r << 7
                        | register_specifier << 3
                        | vector_length << 2
-                       | implied_prefix);
+                       | i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix);
     }
   else
     {
       /* 3-byte VEX prefix.  */
-      unsigned int m;
-
       i.vex.length = 3;
 
-      switch (i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix)
+      switch (i.tm.opcode_modifier.opcodespace)
        {
-       case VEX0F:
-         m = 0x1;
-         i.vex.bytes[0] = 0xc4;
-         break;
-       case VEX0F38:
-         m = 0x2;
+       case SPACE_0F:
+       case SPACE_0F38:
+       case SPACE_0F3A:
          i.vex.bytes[0] = 0xc4;
          break;
-       case VEX0F3A:
-         m = 0x3;
-         i.vex.bytes[0] = 0xc4;
-         break;
-       case XOP08:
-         m = 0x8;
-         i.vex.bytes[0] = 0x8f;
-         break;
-       case XOP09:
-         m = 0x9;
-         i.vex.bytes[0] = 0x8f;
-         break;
-       case XOP0A:
-         m = 0xa;
+       case SPACE_XOP08:
+       case SPACE_XOP09:
+       case SPACE_XOP0A:
          i.vex.bytes[0] = 0x8f;
          break;
        default:
@@ -3770,16 +3798,16 @@ build_vex_prefix (const insn_template *t)
 
       /* The high 3 bits of the second VEX byte are 1's compliment
         of RXB bits from REX.  */
-      i.vex.bytes[1] = (~i.rex & 0x7) << 5 | m;
+      i.vex.bytes[1] = (~i.rex & 0x7) << 5 | i.tm.opcode_modifier.opcodespace;
 
       i.vex.bytes[2] = (w << 7
                        | register_specifier << 3
                        | vector_length << 2
-                       | implied_prefix);
+                       | i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix);
     }
 }
 
-static INLINE bfd_boolean
+static INLINE bool
 is_evex_encoding (const insn_template *t)
 {
   return t->opcode_modifier.evex || t->opcode_modifier.disp8memshift
@@ -3787,7 +3815,7 @@ is_evex_encoding (const insn_template *t)
         || t->opcode_modifier.sae;
 }
 
-static INLINE bfd_boolean
+static INLINE bool
 is_any_vex_encoding (const insn_template *t)
 {
   return t->opcode_modifier.vex || is_evex_encoding (t);
@@ -3798,9 +3826,7 @@ is_any_vex_encoding (const insn_template *t)
 static void
 build_evex_prefix (void)
 {
-  unsigned int register_specifier;
-  unsigned int implied_prefix;
-  unsigned int m, w;
+  unsigned int register_specifier, w;
   rex_byte vrex_used = 0;
 
   /* Check register specifier.  */
@@ -3829,48 +3855,15 @@ build_evex_prefix (void)
        vrex_used |= REX_X;
     }
 
-  switch ((i.tm.base_opcode >> 8) & 0xff)
-    {
-    case 0:
-      implied_prefix = 0;
-      break;
-    case DATA_PREFIX_OPCODE:
-      implied_prefix = 1;
-      break;
-    case REPE_PREFIX_OPCODE:
-      implied_prefix = 2;
-      break;
-    case REPNE_PREFIX_OPCODE:
-      implied_prefix = 3;
-      break;
-    default:
-      abort ();
-    }
-
   /* 4 byte EVEX prefix.  */
   i.vex.length = 4;
   i.vex.bytes[0] = 0x62;
 
-  /* mmmm bits.  */
-  switch (i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix)
-    {
-    case VEX0F:
-      m = 1;
-      break;
-    case VEX0F38:
-      m = 2;
-      break;
-    case VEX0F3A:
-      m = 3;
-      break;
-    default:
-      abort ();
-      break;
-    }
-
   /* The high 3 bits of the second EVEX byte are 1's compliment of RXB
      bits from REX.  */
-  i.vex.bytes[1] = (~i.rex & 0x7) << 5 | m;
+  gas_assert (i.tm.opcode_modifier.opcodespace >= SPACE_0F);
+  gas_assert (i.tm.opcode_modifier.opcodespace <= SPACE_0F3A);
+  i.vex.bytes[1] = (~i.rex & 0x7) << 5 | i.tm.opcode_modifier.opcodespace;
 
   /* The fifth bit of the second EVEX byte is 1's compliment of the
      REX_R bit in VREX.  */
@@ -3904,19 +3897,19 @@ build_evex_prefix (void)
   else
     w = (flag_code == CODE_64BIT ? i.rex & REX_W : evexwig == evexw1) ? 1 : 0;
 
-  /* Encode the U bit.  */
-  implied_prefix |= 0x4;
-
   /* The third byte of the EVEX prefix.  */
-  i.vex.bytes[2] = (w << 7 | register_specifier << 3 | implied_prefix);
+  i.vex.bytes[2] = ((w << 7)
+                   | (register_specifier << 3)
+                   | 4 /* Encode the U bit.  */
+                   | i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix);
 
   /* The fourth byte of the EVEX prefix.  */
   /* The zeroing-masking bit.  */
-  if (i.mask && i.mask->zeroing)
+  if (i.mask.reg && i.mask.zeroing)
     i.vex.bytes[3] |= 0x80;
 
   /* Don't always set the broadcast bit if there is no RC.  */
-  if (!i.rounding)
+  if (i.rounding.type == rc_none)
     {
       /* Encode the vector length.  */
       unsigned int vec_length;
@@ -3948,9 +3941,9 @@ build_evex_prefix (void)
                    i.tm.opcode_modifier.evex = EVEX128;
                    break;
                  }
-               else if (i.broadcast && (int) op == i.broadcast->operand)
+               else if (i.broadcast.type && op == i.broadcast.operand)
                  {
-                   switch (i.broadcast->bytes)
+                   switch (i.broadcast.bytes)
                      {
                        case 64:
                          i.tm.opcode_modifier.evex = EVEX512;
@@ -3992,19 +3985,16 @@ build_evex_prefix (void)
        }
       i.vex.bytes[3] |= vec_length;
       /* Encode the broadcast bit.  */
-      if (i.broadcast)
+      if (i.broadcast.type)
        i.vex.bytes[3] |= 0x10;
     }
+  else if (i.rounding.type != saeonly)
+    i.vex.bytes[3] |= 0x10 | (i.rounding.type << 5);
   else
-    {
-      if (i.rounding->type != saeonly)
-       i.vex.bytes[3] |= 0x10 | (i.rounding->type << 5);
-      else
-       i.vex.bytes[3] |= 0x10 | (evexrcig << 5);
-    }
+    i.vex.bytes[3] |= 0x10 | (evexrcig << 5);
 
-  if (i.mask && i.mask->mask)
-    i.vex.bytes[3] |= i.mask->mask->reg_num;
+  if (i.mask.reg)
+    i.vex.bytes[3] |= i.mask.reg->reg_num;
 }
 
 static void
@@ -4080,8 +4070,149 @@ optimize_encoding (void)
 {
   unsigned int j;
 
+  if (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
+      && i.tm.base_opcode == 0x8d)
+    {
+      /* Optimize: -O:
+          lea symbol, %rN    -> mov $symbol, %rN
+          lea (%rM), %rN     -> mov %rM, %rN
+          lea (,%rM,1), %rN  -> mov %rM, %rN
+
+          and in 32-bit mode for 16-bit addressing
+
+          lea (%rM), %rN     -> movzx %rM, %rN
+
+          and in 64-bit mode zap 32-bit addressing in favor of using a
+          32-bit (or less) destination.
+       */
+      if (flag_code == CODE_64BIT && i.prefix[ADDR_PREFIX])
+       {
+         if (!i.op[1].regs->reg_type.bitfield.word)
+           i.tm.opcode_modifier.size = SIZE32;
+         i.prefix[ADDR_PREFIX] = 0;
+       }
+
+      if (!i.index_reg && !i.base_reg)
+       {
+         /* Handle:
+              lea symbol, %rN    -> mov $symbol, %rN
+          */
+         if (flag_code == CODE_64BIT)
+           {
+             /* Don't transform a relocation to a 16-bit one.  */
+             if (i.op[0].disps
+                 && i.op[0].disps->X_op != O_constant
+                 && i.op[1].regs->reg_type.bitfield.word)
+               return;
+
+             if (!i.op[1].regs->reg_type.bitfield.qword
+                 || i.tm.opcode_modifier.size == SIZE32)
+               {
+                 i.tm.base_opcode = 0xb8;
+                 i.tm.opcode_modifier.modrm = 0;
+                 if (!i.op[1].regs->reg_type.bitfield.word)
+                   i.types[0].bitfield.imm32 = 1;
+                 else
+                   {
+                     i.tm.opcode_modifier.size = SIZE16;
+                     i.types[0].bitfield.imm16 = 1;
+                   }
+               }
+             else
+               {
+                 /* Subject to further optimization below.  */
+                 i.tm.base_opcode = 0xc7;
+                 i.tm.extension_opcode = 0;
+                 i.types[0].bitfield.imm32s = 1;
+                 i.types[0].bitfield.baseindex = 0;
+               }
+           }
+         /* Outside of 64-bit mode address and operand sizes have to match if
+            a relocation is involved, as otherwise we wouldn't (currently) or
+            even couldn't express the relocation correctly.  */
+         else if (i.op[0].disps
+                  && i.op[0].disps->X_op != O_constant
+                  && ((!i.prefix[ADDR_PREFIX])
+                      != (flag_code == CODE_32BIT
+                          ? i.op[1].regs->reg_type.bitfield.dword
+                          : i.op[1].regs->reg_type.bitfield.word)))
+           return;
+         else
+           {
+             i.tm.base_opcode = 0xb8;
+             i.tm.opcode_modifier.modrm = 0;
+             if (i.op[1].regs->reg_type.bitfield.dword)
+               i.types[0].bitfield.imm32 = 1;
+             else
+               i.types[0].bitfield.imm16 = 1;
+
+             if (i.op[0].disps
+                 && i.op[0].disps->X_op == O_constant
+                 && i.op[1].regs->reg_type.bitfield.dword
+                 /* NB: Add () to !i.prefix[ADDR_PREFIX] to silence
+                    GCC 5. */
+                 && (!i.prefix[ADDR_PREFIX]) != (flag_code == CODE_32BIT))
+               i.op[0].disps->X_add_number &= 0xffff;
+           }
+
+         i.tm.operand_types[0] = i.types[0];
+         i.imm_operands = 1;
+         if (!i.op[0].imms)
+           {
+             i.op[0].imms = &im_expressions[0];
+             i.op[0].imms->X_op = O_absent;
+           }
+       }
+      else if (i.op[0].disps
+                 && (i.op[0].disps->X_op != O_constant
+                     || i.op[0].disps->X_add_number))
+       return;
+      else
+       {
+         /* Handle:
+              lea (%rM), %rN     -> mov %rM, %rN
+              lea (,%rM,1), %rN  -> mov %rM, %rN
+              lea (%rM), %rN     -> movzx %rM, %rN
+          */
+         const reg_entry *addr_reg;
+
+         if (!i.index_reg && i.base_reg->reg_num != RegIP)
+           addr_reg = i.base_reg;
+         else if (!i.base_reg
+                  && i.index_reg->reg_num != RegIZ
+                  && !i.log2_scale_factor)
+           addr_reg = i.index_reg;
+         else
+           return;
+
+         if (addr_reg->reg_type.bitfield.word
+             && i.op[1].regs->reg_type.bitfield.dword)
+           {
+             if (flag_code != CODE_32BIT)
+               return;
+             i.tm.opcode_modifier.opcodespace = SPACE_0F;
+             i.tm.base_opcode = 0xb7;
+           }
+         else
+           i.tm.base_opcode = 0x8b;
+
+         if (addr_reg->reg_type.bitfield.dword
+             && i.op[1].regs->reg_type.bitfield.qword)
+           i.tm.opcode_modifier.size = SIZE32;
+
+         i.op[0].regs = addr_reg;
+         i.reg_operands = 2;
+       }
+
+      i.mem_operands = 0;
+      i.disp_operands = 0;
+      i.prefix[ADDR_PREFIX] = 0;
+      i.prefix[SEG_PREFIX] = 0;
+      i.seg[0] = NULL;
+    }
+
   if (optimize_for_space
-      && !is_any_vex_encoding (&i.tm)
+      && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
       && i.reg_operands == 1
       && i.imm_operands == 1
       && !i.types[1].bitfield.byte
@@ -4113,7 +4244,7 @@ optimize_encoding (void)
        }
     }
   else if (flag_code == CODE_64BIT
-          && !is_any_vex_encoding (&i.tm)
+          && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
           && ((i.types[1].bitfield.qword
                && i.reg_operands == 1
                && i.imm_operands == 1
@@ -4179,7 +4310,7 @@ optimize_encoding (void)
     }
   else if (optimize > 1
           && !optimize_for_space
-          && !is_any_vex_encoding (&i.tm)
+          && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
           && i.reg_operands == 2
           && i.op[0].regs == i.op[1].regs
           && ((i.tm.base_opcode & ~(Opcode_D | 1)) == 0x8
@@ -4205,8 +4336,8 @@ optimize_encoding (void)
           && i.op[0].regs == i.op[1].regs
           && !i.types[2].bitfield.xmmword
           && (i.tm.opcode_modifier.vex
-              || ((!i.mask || i.mask->zeroing)
-                  && !i.rounding
+              || ((!i.mask.reg || i.mask.zeroing)
+                  && i.rounding.type == rc_none
                   && is_evex_encoding (&i.tm)
                   && (i.vec_encoding != vex_encoding_evex
                       || cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpuavx512vl
@@ -4214,19 +4345,15 @@ optimize_encoding (void)
                       || (i.tm.operand_types[2].bitfield.zmmword
                           && i.types[2].bitfield.ymmword))))
           && ((i.tm.base_opcode == 0x55
-               || i.tm.base_opcode == 0x6655
-               || i.tm.base_opcode == 0x66df
                || i.tm.base_opcode == 0x57
-               || i.tm.base_opcode == 0x6657
-               || i.tm.base_opcode == 0x66ef
-               || i.tm.base_opcode == 0x66f8
-               || i.tm.base_opcode == 0x66f9
-               || i.tm.base_opcode == 0x66fa
-               || i.tm.base_opcode == 0x66fb
+               || i.tm.base_opcode == 0xdf
+               || i.tm.base_opcode == 0xef
+               || i.tm.base_opcode == 0xf8
+               || i.tm.base_opcode == 0xf9
+               || i.tm.base_opcode == 0xfa
+               || i.tm.base_opcode == 0xfb
                || i.tm.base_opcode == 0x42
-               || i.tm.base_opcode == 0x6642
-               || i.tm.base_opcode == 0x47
-               || i.tm.base_opcode == 0x6647)
+               || i.tm.base_opcode == 0x47)
               && i.tm.extension_opcode == None))
     {
       /* Optimize: -O1:
@@ -4279,7 +4406,7 @@ optimize_encoding (void)
        }
       else if (i.tm.operand_types[0].bitfield.class == RegMask)
        {
-         i.tm.base_opcode &= 0xff;
+         i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix = PREFIX_NONE;
          i.tm.opcode_modifier.vexw = VEXW0;
        }
       else
@@ -4295,14 +4422,12 @@ optimize_encoding (void)
   else if (i.vec_encoding != vex_encoding_evex
           && !i.types[0].bitfield.zmmword
           && !i.types[1].bitfield.zmmword
-          && !i.mask
-          && !i.broadcast
+          && !i.mask.reg
+          && !i.broadcast.type
           && is_evex_encoding (&i.tm)
-          && ((i.tm.base_opcode & ~Opcode_SIMD_IntD) == 0x666f
-              || (i.tm.base_opcode & ~Opcode_SIMD_IntD) == 0xf36f
-              || (i.tm.base_opcode & ~Opcode_SIMD_IntD) == 0xf26f
-              || (i.tm.base_opcode & ~4) == 0x66db
-              || (i.tm.base_opcode & ~4) == 0x66eb)
+          && ((i.tm.base_opcode & ~Opcode_SIMD_IntD) == 0x6f
+              || (i.tm.base_opcode & ~4) == 0xdb
+              || (i.tm.base_opcode & ~4) == 0xeb)
           && i.tm.extension_opcode == None)
     {
       /* Optimize: -O1:
@@ -4353,13 +4478,14 @@ optimize_encoding (void)
            i.types[j].bitfield.disp8 = vex_disp8;
            break;
          }
-      if ((i.tm.base_opcode & ~Opcode_SIMD_IntD) == 0xf26f)
-       i.tm.base_opcode ^= 0xf36f ^ 0xf26f;
+      if ((i.tm.base_opcode & ~Opcode_SIMD_IntD) == 0x6f
+         && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == PREFIX_0XF2)
+       i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix = PREFIX_0XF3;
       i.tm.opcode_modifier.vex
        = i.types[0].bitfield.ymmword ? VEX256 : VEX128;
       i.tm.opcode_modifier.vexw = VEXW0;
       /* VPAND, VPOR, and VPXOR are commutative.  */
-      if (i.reg_operands == 3 && i.tm.base_opcode != 0x66df)
+      if (i.reg_operands == 3 && i.tm.base_opcode != 0xdf)
        i.tm.opcode_modifier.commutative = 1;
       i.tm.opcode_modifier.evex = 0;
       i.tm.opcode_modifier.masking = 0;
@@ -4389,9 +4515,15 @@ load_insn_p (void)
       if (i.tm.opcode_modifier.anysize)
        return 0;
 
-      /* pop, popf, popa.   */
-      if (strcmp (i.tm.name, "pop") == 0
-         || i.tm.base_opcode == 0x9d
+      /* pop.   */
+      if (strcmp (i.tm.name, "pop") == 0)
+       return 1;
+    }
+
+  if (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE)
+    {
+      /* popf, popa.   */
+      if (i.tm.base_opcode == 0x9d
          || i.tm.base_opcode == 0x61)
        return 1;
 
@@ -4416,11 +4548,12 @@ load_insn_p (void)
       /* vldmxcsr.  */
       if (i.tm.base_opcode == 0xae
          && i.tm.opcode_modifier.vex
-         && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == VEX0F
+         && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
+         && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == PREFIX_NONE
          && i.tm.extension_opcode == 2)
        return 1;
     }
-  else
+  else if (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE)
     {
       /* test, not, neg, mul, imul, div, idiv.  */
       if ((i.tm.base_opcode == 0xf6 || i.tm.base_opcode == 0xf7)
@@ -4435,45 +4568,14 @@ load_insn_p (void)
       if (i.tm.base_opcode >= 0x80 && i.tm.base_opcode <= 0x83)
        return 1;
 
-      /* bt, bts, btr, btc.  */
-      if (i.tm.base_opcode == 0xfba
-         && (i.tm.extension_opcode >= 4 && i.tm.extension_opcode <= 7))
-       return 1;
-
       /* rol, ror, rcl, rcr, shl/sal, shr, sar. */
       if ((base_opcode == 0xc1
           || (i.tm.base_opcode >= 0xd0 && i.tm.base_opcode <= 0xd3))
          && i.tm.extension_opcode != 6)
        return 1;
 
-      /* cmpxchg8b, cmpxchg16b, xrstors.  */
-      if (i.tm.base_opcode == 0xfc7
-         && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == 0
-         && (i.tm.extension_opcode == 1 || i.tm.extension_opcode == 3))
-       return 1;
-
-      /* fxrstor, ldmxcsr, xrstor.  */
-      if (i.tm.base_opcode == 0xfae
-         && (i.tm.extension_opcode == 1
-             || i.tm.extension_opcode == 2
-             || i.tm.extension_opcode == 5))
-       return 1;
-
-      /* lgdt, lidt, lmsw.  */
-      if (i.tm.base_opcode == 0xf01
-         && (i.tm.extension_opcode == 2
-             || i.tm.extension_opcode == 3
-             || i.tm.extension_opcode == 6))
-       return 1;
-
-      /* vmptrld */
-      if (i.tm.base_opcode == 0xfc7
-         && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == 0
-         && i.tm.extension_opcode == 6)
-       return 1;
-
       /* Check for x87 instructions.  */
-      if (i.tm.base_opcode >= 0xd8 && i.tm.base_opcode <= 0xdf)
+      if (base_opcode >= 0xd8 && base_opcode <= 0xdf)
        {
          /* Skip fst, fstp, fstenv, fstcw.  */
          if (i.tm.base_opcode == 0xd9
@@ -4512,6 +4614,34 @@ load_insn_p (void)
          return 1;
        }
     }
+  else if (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F)
+    {
+      /* bt, bts, btr, btc.  */
+      if (i.tm.base_opcode == 0xba
+         && (i.tm.extension_opcode >= 4 && i.tm.extension_opcode <= 7))
+       return 1;
+
+      /* cmpxchg8b, cmpxchg16b, xrstors, vmptrld.  */
+      if (i.tm.base_opcode == 0xc7
+         && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == PREFIX_NONE
+         && (i.tm.extension_opcode == 1 || i.tm.extension_opcode == 3
+             || i.tm.extension_opcode == 6))
+       return 1;
+
+      /* fxrstor, ldmxcsr, xrstor.  */
+      if (i.tm.base_opcode == 0xae
+         && (i.tm.extension_opcode == 1
+             || i.tm.extension_opcode == 2
+             || i.tm.extension_opcode == 5))
+       return 1;
+
+      /* lgdt, lidt, lmsw.  */
+      if (i.tm.base_opcode == 0x01
+         && (i.tm.extension_opcode == 2
+             || i.tm.extension_opcode == 3
+             || i.tm.extension_opcode == 6))
+       return 1;
+    }
 
   dest = i.operands - 1;
 
@@ -4521,8 +4651,8 @@ load_insn_p (void)
       && i.types[dest].bitfield.imm8)
     dest--;
 
-  /* add, or, adc, sbb, and, sub, xor, cmp, test, xchg, xadd  */
-  if (!any_vex_p
+  /* add, or, adc, sbb, and, sub, xor, cmp, test, xchg.  */
+  if (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
       && (base_opcode == 0x1
          || base_opcode == 0x9
          || base_opcode == 0x11
@@ -4531,8 +4661,12 @@ load_insn_p (void)
          || base_opcode == 0x29
          || base_opcode == 0x31
          || base_opcode == 0x39
-         || (i.tm.base_opcode >= 0x84 && i.tm.base_opcode <= 0x87)
-         || base_opcode == 0xfc1))
+         || (base_opcode | 2) == 0x87))
+    return 1;
+
+  /* xadd.  */
+  if (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
+      && base_opcode == 0xc1)
     return 1;
 
   /* Check for load instruction.  */
@@ -4577,7 +4711,7 @@ insert_lfence_before (void)
 {
   char *p;
 
-  if (is_any_vex_encoding (&i.tm))
+  if (i.tm.opcode_modifier.opcodespace != SPACE_BASE)
     return;
 
   if (i.tm.base_opcode == 0xff
@@ -4703,6 +4837,7 @@ md_assemble (char *line)
 
   /* Initialize globals.  */
   memset (&i, '\0', sizeof (i));
+  i.rounding.type = rc_none;
   for (j = 0; j < MAX_OPERANDS; j++)
     i.reloc[j] = NO_RELOC;
   memset (disp_expressions, '\0', sizeof (disp_expressions));
@@ -4729,16 +4864,18 @@ md_assemble (char *line)
      operands at hand.  */
 
   /* All Intel opcodes have reversed operands except for "bound", "enter",
-     "monitor*", "mwait*", "tpause", and "umwait".  We also don't reverse
-     intersegment "jmp" and "call" instructions with 2 immediate operands so
-     that the immediate segment precedes the offset, as it does when in AT&T
-     mode.  */
+     "invlpg*", "monitor*", "mwait*", "tpause", "umwait", "pvalidate",
+     "rmpadjust", and "rmpupdate".  We also don't reverse intersegment "jmp"
+     and "call" instructions with 2 immediate operands so that the immediate
+     segment precedes the offset consistently in Intel and AT&T modes.  */
   if (intel_syntax
       && i.operands > 1
       && (strcmp (mnemonic, "bound") != 0)
-      && (strcmp (mnemonic, "invlpga") != 0)
-      && (strncmp (mnemonic, "monitor", 7) != 0)
-      && (strncmp (mnemonic, "mwait", 5) != 0)
+      && (strncmp (mnemonic, "invlpg", 6) != 0)
+      && !startswith (mnemonic, "monitor")
+      && !startswith (mnemonic, "mwait")
+      && (strcmp (mnemonic, "pvalidate") != 0)
+      && !startswith (mnemonic, "rmp")
       && (strcmp (mnemonic, "tpause") != 0)
       && (strcmp (mnemonic, "umwait") != 0)
       && !(operand_type_check (i.types[0], imm)
@@ -4755,6 +4892,34 @@ md_assemble (char *line)
   if (i.imm_operands)
     optimize_imm ();
 
+  if (i.disp_operands && !want_disp32 (current_templates->start))
+    {
+      for (j = 0; j < i.operands; ++j)
+       {
+         const expressionS *exp = i.op[j].disps;
+
+         if (!operand_type_check (i.types[j], disp))
+           continue;
+
+         if (exp->X_op != O_constant)
+           continue;
+
+         /* Since displacement is signed extended to 64bit, don't allow
+            disp32 and turn off disp32s if they are out of range.  */
+         i.types[j].bitfield.disp32 = 0;
+         if (fits_in_signed_long (exp->X_add_number))
+           continue;
+
+         i.types[j].bitfield.disp32s = 0;
+         if (i.types[j].bitfield.baseindex)
+           {
+             as_bad (_("0x%" BFD_VMA_FMT "x out of range of signed 32bit displacement"),
+                     exp->X_add_number);
+             return;
+           }
+       }
+    }
+
   /* Don't optimize displacement for movabs since it only takes 64bit
      displacement.  */
   if (i.disp_operands
@@ -4956,7 +5121,8 @@ md_assemble (char *line)
   /* Handle conversion of 'int $3' --> special int3 insn.  XOP or FMA4
      instructions may define INT_OPCODE as well, so avoid this corner
      case for those instructions that use MODRM.  */
-  if (i.tm.base_opcode == INT_OPCODE
+  if (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
+      && i.tm.base_opcode == INT_OPCODE
       && !i.tm.opcode_modifier.modrm
       && i.op[0].imms->X_add_number == 3)
     {
@@ -5026,7 +5192,7 @@ md_assemble (char *line)
            && i.op[x].regs->reg_num > 3)
          {
            gas_assert (!(i.op[x].regs->reg_flags & RegRex));
-           i.rex_encoding = FALSE;
+           i.rex_encoding = false;
            break;
          }
 
@@ -5128,10 +5294,11 @@ parse_insn (char *line, char *mnemonic)
                      current_templates->start->name);
              return NULL;
            }
-         if (current_templates->start->opcode_length == 0)
+
+         if (current_templates->start->base_opcode == PSEUDO_PREFIX)
            {
              /* Handle pseudo prefixes.  */
-             switch (current_templates->start->base_opcode)
+             switch (current_templates->start->extension_opcode)
                {
                case Prefix_Disp8:
                  /* {disp8} */
@@ -5167,11 +5334,11 @@ parse_insn (char *line, char *mnemonic)
                  break;
                case Prefix_REX:
                  /* {rex} */
-                 i.rex_encoding = TRUE;
+                 i.rex_encoding = true;
                  break;
                case Prefix_NoOptimize:
                  /* {nooptimize} */
-                 i.no_optimize = TRUE;
+                 i.no_optimize = true;
                  break;
                default:
                  abort ();
@@ -5472,7 +5639,7 @@ parse_operands (char *l, const char *mnemonic)
 }
 
 static void
-swap_2_operands (int xchg1, int xchg2)
+swap_2_operands (unsigned int xchg1, unsigned int xchg2)
 {
   union i386_op temp_op;
   i386_operand_type temp_type;
@@ -5495,26 +5662,26 @@ swap_2_operands (int xchg1, int xchg2)
   i.reloc[xchg2] = i.reloc[xchg1];
   i.reloc[xchg1] = temp_reloc;
 
-  if (i.mask)
+  if (i.mask.reg)
     {
-      if (i.mask->operand == xchg1)
-       i.mask->operand = xchg2;
-      else if (i.mask->operand == xchg2)
-       i.mask->operand = xchg1;
+      if (i.mask.operand == xchg1)
+       i.mask.operand = xchg2;
+      else if (i.mask.operand == xchg2)
+       i.mask.operand = xchg1;
     }
-  if (i.broadcast)
+  if (i.broadcast.type)
     {
-      if (i.broadcast->operand == xchg1)
-       i.broadcast->operand = xchg2;
-      else if (i.broadcast->operand == xchg2)
-       i.broadcast->operand = xchg1;
+      if (i.broadcast.operand == xchg1)
+       i.broadcast.operand = xchg2;
+      else if (i.broadcast.operand == xchg2)
+       i.broadcast.operand = xchg1;
     }
-  if (i.rounding)
+  if (i.rounding.type != rc_none)
     {
-      if (i.rounding->operand == xchg1)
-       i.rounding->operand = xchg2;
-      else if (i.rounding->operand == xchg2)
-       i.rounding->operand = xchg1;
+      if (i.rounding.operand == xchg1)
+       i.rounding.operand = xchg2;
+      else if (i.rounding.operand == xchg2)
+       i.rounding.operand = xchg1;
     }
 }
 
@@ -5537,7 +5704,7 @@ swap_operands (void)
 
   if (i.mem_operands == 2)
     {
-      const seg_entry *temp_seg;
+      const reg_entry *temp_seg;
       temp_seg = i.seg[0];
       i.seg[0] = i.seg[1];
       i.seg[1] = temp_seg;
@@ -5624,8 +5791,8 @@ optimize_imm (void)
            if ((i.types[op].bitfield.imm16)
                && (i.op[op].imms->X_add_number & ~(offsetT) 0xffff) == 0)
              {
-               i.op[op].imms->X_add_number =
-                 (((i.op[op].imms->X_add_number & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000);
+               i.op[op].imms->X_add_number = ((i.op[op].imms->X_add_number
+                                               ^ 0x8000) - 0x8000);
              }
 #ifdef BFD64
            /* Store 32-bit immediate in 64-bit for 64-bit BFD.  */
@@ -5659,17 +5826,15 @@ optimize_imm (void)
               than those matching the insn suffix.  */
            {
              i386_operand_type mask, allowed;
-             const insn_template *t;
+             const insn_template *t = current_templates->start;
 
              operand_type_set (&mask, 0);
-             operand_type_set (&allowed, 0);
+             allowed = t->operand_types[op];
 
-             for (t = current_templates->start;
-                  t < current_templates->end;
-                  ++t)
+             while (++t < current_templates->end)
                {
-                 allowed = operand_type_or (allowed, t->operand_types[op]);
                  allowed = operand_type_and (allowed, anyimm);
+                 allowed = operand_type_or (allowed, t->operand_types[op]);
                }
              switch (guess_suffix)
                {
@@ -5720,19 +5885,6 @@ optimize_disp (void)
                op_disp = (((op_disp & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000);
                i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
              }
-#ifdef BFD64
-           /* Optimize 64-bit displacement to 32-bit for 64-bit BFD.  */
-           if (i.types[op].bitfield.disp32
-               && (op_disp & ~(((offsetT) 2 << 31) - 1)) == 0)
-             {
-               /* If this operand is at most 32 bits, convert
-                  to a signed 32 bit number and don't use 64bit
-                  displacement.  */
-               op_disp &= (((offsetT) 2 << 31) - 1);
-               op_disp = (op_disp ^ ((offsetT) 1 << 31)) - ((addressT) 1 << 31);
-               i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
-             }
-#endif
            if (!op_disp && i.types[op].bitfield.baseindex)
              {
                i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
@@ -5743,17 +5895,32 @@ optimize_disp (void)
                i.op[op].disps = 0;
                i.disp_operands--;
              }
+#ifdef BFD64
            else if (flag_code == CODE_64BIT)
              {
+               if (want_disp32 (current_templates->start)
+                   && fits_in_unsigned_long (op_disp))
+                 i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
+
+               /* Optimize 64-bit displacement to 32-bit for 64-bit BFD.  */
+               if (i.types[op].bitfield.disp32
+                   && (op_disp & ~(((offsetT) 2 << 31) - 1)) == 0)
+                 {
+                   /* If this operand is at most 32 bits, convert
+                      to a signed 32 bit number and don't use 64bit
+                      displacement.  */
+                   op_disp &= (((offsetT) 2 << 31) - 1);
+                   op_disp = (op_disp ^ ((offsetT) 1 << 31)) - ((addressT) 1 << 31);
+                   i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
+                 }
+
                if (fits_in_signed_long (op_disp))
                  {
                    i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
                    i.types[op].bitfield.disp32s = 1;
                  }
-               if (i.prefix[ADDR_PREFIX]
-                   && fits_in_unsigned_long (op_disp))
-                 i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
              }
+#endif
            if ((i.types[op].bitfield.disp32
                 || i.types[op].bitfield.disp32s
                 || i.types[op].bitfield.disp16)
@@ -5836,7 +6003,7 @@ check_VecOperands (const insn_template *t)
 
   /* Check if default mask is allowed.  */
   if (t->opcode_modifier.nodefmask
-      && (!i.mask || i.mask->mask->reg_num == 0))
+      && (!i.mask.reg || i.mask.reg->reg_num == 0))
     {
       i.error = no_default_mask;
       return 1;
@@ -5858,8 +6025,8 @@ check_VecOperands (const insn_template *t)
        return 1;
       }
 
-      gas_assert (i.reg_operands == 2 || i.mask);
-      if (i.reg_operands == 2 && !i.mask)
+      gas_assert (i.reg_operands == 2 || i.mask.reg);
+      if (i.reg_operands == 2 && !i.mask.reg)
        {
          gas_assert (i.types[0].bitfield.class == RegSIMD);
          gas_assert (i.types[0].bitfield.xmmword
@@ -5883,7 +6050,7 @@ check_VecOperands (const insn_template *t)
            }
          as_warn (_("mask, index, and destination registers should be distinct"));
        }
-      else if (i.reg_operands == 1 && i.mask)
+      else if (i.reg_operands == 1 && i.mask.reg)
        {
          if (i.types[1].bitfield.class == RegSIMD
              && (i.types[1].bitfield.xmmword
@@ -5922,13 +6089,13 @@ check_VecOperands (const insn_template *t)
 
   /* Check if broadcast is supported by the instruction and is applied
      to the memory operand.  */
-  if (i.broadcast)
+  if (i.broadcast.type)
     {
       i386_operand_type type, overlap;
 
       /* Check if specified broadcast is supported in this instruction,
         and its broadcast bytes match the memory operand.  */
-      op = i.broadcast->operand;
+      op = i.broadcast.operand;
       if (!t->opcode_modifier.broadcast
          || !(i.flags[op] & Operand_Mem)
          || (!i.types[op].bitfield.unspecified
@@ -5939,10 +6106,10 @@ check_VecOperands (const insn_template *t)
          return 1;
        }
 
-      i.broadcast->bytes = ((1 << (t->opcode_modifier.broadcast - 1))
-                           * i.broadcast->type);
+      i.broadcast.bytes = ((1 << (t->opcode_modifier.broadcast - 1))
+                          * i.broadcast.type);
       operand_type_set (&type, 0);
-      switch (i.broadcast->bytes)
+      switch (i.broadcast.bytes)
        {
        case 2:
          type.bitfield.word = 1;
@@ -6016,14 +6183,14 @@ check_VecOperands (const insn_template *t)
     op = MAX_OPERANDS - 1; /* Avoid uninitialized variable warning.  */
 
   /* Check if requested masking is supported.  */
-  if (i.mask)
+  if (i.mask.reg)
     {
       switch (t->opcode_modifier.masking)
        {
        case BOTH_MASKING:
          break;
        case MERGING_MASKING:
-         if (i.mask->zeroing)
+         if (i.mask.zeroing)
            {
        case 0:
              i.error = unsupported_masking;
@@ -6032,7 +6199,7 @@ check_VecOperands (const insn_template *t)
          break;
        case DYNAMIC_MASKING:
          /* Memory destinations allow only merging masking.  */
-         if (i.mask->zeroing && i.mem_operands)
+         if (i.mask.zeroing && i.mem_operands)
            {
              /* Find memory operand.  */
              for (op = 0; op < i.operands; op++)
@@ -6052,17 +6219,17 @@ check_VecOperands (const insn_template *t)
     }
 
   /* Check if masking is applied to dest operand.  */
-  if (i.mask && (i.mask->operand != (int) (i.operands - 1)))
+  if (i.mask.reg && (i.mask.operand != i.operands - 1))
     {
       i.error = mask_not_on_destination;
       return 1;
     }
 
   /* Check RC/SAE.  */
-  if (i.rounding)
+  if (i.rounding.type != rc_none)
     {
       if (!t->opcode_modifier.sae
-         || (i.rounding->type != saeonly && !t->opcode_modifier.staticrounding))
+         || (i.rounding.type != saeonly && !t->opcode_modifier.staticrounding))
        {
          i.error = unsupported_rc_sae;
          return 1;
@@ -6071,7 +6238,7 @@ check_VecOperands (const insn_template *t)
         them is rounding, the rounding operand should be the last
         immediate operand.  */
       if (i.imm_operands > 1
-         && i.rounding->operand != (int) (i.imm_operands - 1))
+         && i.rounding.operand != i.imm_operands - 1)
        {
          i.error = rc_sae_operand_not_last_imm;
          return 1;
@@ -6096,7 +6263,7 @@ check_VecOperands (const insn_template *t)
   if (t->opcode_modifier.disp8memshift
       && i.disp_encoding != disp_encoding_32bit)
     {
-      if (i.broadcast)
+      if (i.broadcast.type)
        i.memshift = t->opcode_modifier.broadcast - 1;
       else if (t->opcode_modifier.disp8memshift != DISP8_SHIFT_VL)
        i.memshift = t->opcode_modifier.disp8memshift;
@@ -6336,8 +6503,9 @@ match_template (char mnem_suffix)
       j = i.imm_operands + (t->operands > i.imm_operands + 1);
       if (((i.suffix == QWORD_MNEM_SUFFIX
            && flag_code != CODE_64BIT
-           && !(t->base_opcode == 0xfc7
-                && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == 0
+           && !(t->opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
+                && t->base_opcode == 0xc7
+                && t->opcode_modifier.opcodeprefix == PREFIX_NONE
                 && t->extension_opcode == 1) /* cmpxchg8b */)
           || (i.suffix == LONG_MNEM_SUFFIX
               && !cpu_arch_flags.bitfield.cpui386))
@@ -6377,7 +6545,7 @@ match_template (char mnem_suffix)
              break;
          if (j < MAX_OPERANDS)
            {
-             bfd_boolean override = (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0);
+             bool override = (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0);
 
              addr_prefix_disp = j;
 
@@ -6414,15 +6582,17 @@ match_template (char mnem_suffix)
        }
 
       /* Force 0x8b encoding for "mov foo@GOT, %eax".  */
-      if (i.reloc[0] == BFD_RELOC_386_GOT32 && t->base_opcode == 0xa0)
+      if (i.reloc[0] == BFD_RELOC_386_GOT32
+         && t->base_opcode == 0xa0
+         && t->opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE)
        continue;
 
       /* We check register size if needed.  */
       if (t->opcode_modifier.checkregsize)
        {
          check_register = (1 << t->operands) - 1;
-         if (i.broadcast)
-           check_register &= ~(1 << i.broadcast->operand);
+         if (i.broadcast.type)
+           check_register &= ~(1 << i.broadcast.operand);
        }
       else
        check_register = 0;
@@ -6441,6 +6611,7 @@ match_template (char mnem_suffix)
             zero-extend %eax to %rax.  */
          if (flag_code == CODE_64BIT
              && t->base_opcode == 0x90
+             && t->opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
              && i.types[0].bitfield.instance == Accum
              && i.types[0].bitfield.dword
              && i.types[1].bitfield.instance == Accum
@@ -6451,6 +6622,7 @@ match_template (char mnem_suffix)
          if (flag_code != CODE_64BIT
              && i.hle_prefix
              && t->base_opcode == 0xa0
+             && t->opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
              && i.types[0].bitfield.instance == Accum
              && (i.flags[1] & Operand_Mem))
            continue;
@@ -6727,7 +6899,7 @@ match_template (char mnem_suffix)
     }
 
   /* Copy the template we found.  */
-  i.tm = *t;
+  install_template (t);
 
   if (addr_prefix_disp != -1)
     i.tm.operand_types[addr_prefix_disp]
@@ -6762,7 +6934,7 @@ check_string (void)
   unsigned int es_op = i.tm.opcode_modifier.isstring - IS_STRING_ES_OP0;
   unsigned int op = i.tm.operand_types[0].bitfield.baseindex ? es_op : 0;
 
-  if (i.seg[op] != NULL && i.seg[op] != &es)
+  if (i.seg[op] != NULL && i.seg[op] != reg_es)
     {
       as_bad (_("`%s' operand %u must use `%ses' segment"),
              i.tm.name,
@@ -6783,7 +6955,7 @@ check_string (void)
 static int
 process_suffix (void)
 {
-  bfd_boolean is_crc32 = FALSE;
+  bool is_crc32 = false, is_movx = false;
 
   /* If matched instruction specifies an explicit instruction mnemonic
      suffix, use it.  */
@@ -6798,15 +6970,23 @@ process_suffix (void)
           && !i.tm.opcode_modifier.addrprefixopreg)
     {
       unsigned int numop = i.operands;
+
+      /* MOVSX/MOVZX */
+      is_movx = (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
+                && (i.tm.base_opcode | 8) == 0xbe)
+               || (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
+                   && i.tm.base_opcode == 0x63
+                   && i.tm.cpu_flags.bitfield.cpu64);
+
       /* CRC32 */
-      is_crc32 = (i.tm.base_opcode == 0xf38f0
+      is_crc32 = (i.tm.base_opcode == 0xf0
+                 && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F38
                  && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == PREFIX_0XF2);
 
       /* movsx/movzx want only their source operand considered here, for the
         ambiguity checking below.  The suffix will be replaced afterwards
         to represent the destination (register).  */
-      if (((i.tm.base_opcode | 8) == 0xfbe && i.tm.opcode_modifier.w)
-         || (i.tm.base_opcode == 0x63 && i.tm.cpu_flags.bitfield.cpu64))
+      if (is_movx && (i.tm.opcode_modifier.w || i.tm.base_opcode == 0x63))
        --i.operands;
 
       /* crc32 needs REX.W set regardless of suffix / source operand size.  */
@@ -6844,8 +7024,7 @@ process_suffix (void)
 
          /* As an exception, movsx/movzx silently default to a byte source
             in AT&T mode.  */
-         if ((i.tm.base_opcode | 8) == 0xfbe && i.tm.opcode_modifier.w
-             && !i.suffix && !intel_syntax)
+         if (is_movx && i.tm.opcode_modifier.w && !i.suffix && !intel_syntax)
            i.suffix = BYTE_MNEM_SUFFIX;
        }
       else if (i.suffix == BYTE_MNEM_SUFFIX)
@@ -6924,7 +7103,8 @@ process_suffix (void)
           && (i.tm.opcode_modifier.jump == JUMP_ABSOLUTE
               || i.tm.opcode_modifier.jump == JUMP_BYTE
               || i.tm.opcode_modifier.jump == JUMP_INTERSEGMENT
-              || (i.tm.base_opcode == 0x0f01 /* [ls][gi]dt */
+              || (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
+                  && i.tm.base_opcode == 0x01 /* [ls][gi]dt */
                   && i.tm.extension_opcode <= 3)))
     {
       switch (flag_code)
@@ -6978,7 +7158,7 @@ process_suffix (void)
       /* For [XYZ]MMWORD operands inspect operand sizes.  While generally
         also suitable for AT&T syntax mode, it was requested that this be
         restricted to just Intel syntax.  */
-      if (intel_syntax && is_any_vex_encoding (&i.tm) && !i.broadcast)
+      if (intel_syntax && is_any_vex_encoding (&i.tm) && !i.broadcast.type)
        {
          unsigned int op;
 
@@ -7052,9 +7232,7 @@ process_suffix (void)
 
          if (i.tm.opcode_modifier.floatmf)
            i.suffix = SHORT_MNEM_SUFFIX;
-         else if ((i.tm.base_opcode | 8) == 0xfbe
-                  || (i.tm.base_opcode == 0x63
-                      && i.tm.cpu_flags.bitfield.cpu64))
+         else if (is_movx)
            /* handled below */;
          else if (evex)
            i.tm.opcode_modifier.evex = evex;
@@ -7067,8 +7245,7 @@ process_suffix (void)
        }
     }
 
-  if ((i.tm.base_opcode | 8) == 0xfbe
-      || (i.tm.base_opcode == 0x63 && i.tm.cpu_flags.bitfield.cpu64))
+  if (is_movx)
     {
       /* In Intel syntax, movsx/movzx must have a "suffix" (checked above).
         In AT&T syntax, if there is no suffix (warned about above), the default
@@ -7209,7 +7386,7 @@ process_suffix (void)
 
          /* Check the register operand for the address size prefix if
             the memory operand has no real registers, like symbol, DISP
-            or symbol(%rip).  */
+            or bogus (x32-only) symbol(%rip) when symbol(%eip) is meant.  */
          if (i.mem_operands == 1
              && i.reg_operands == 1
              && i.operands == 2
@@ -7218,9 +7395,14 @@ process_suffix (void)
                  ? i.op[1].regs->reg_type.bitfield.word
                  : i.op[1].regs->reg_type.bitfield.dword)
              && ((i.base_reg == NULL && i.index_reg == NULL)
-                 || (i.base_reg
+#if defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_ELF)
+                 || (x86_elf_abi == X86_64_X32_ABI
+                     && i.base_reg
                      && i.base_reg->reg_num == RegIP
                      && i.base_reg->reg_type.bitfield.qword))
+#else
+                 || 0)
+#endif
              && !add_prefix (ADDR_PREFIX_OPCODE))
            return 0;
 
@@ -7285,7 +7467,8 @@ check_byte_reg (void)
        continue;
 
       /* crc32 only wants its source operand checked here.  */
-      if (i.tm.base_opcode == 0xf38f0
+      if (i.tm.base_opcode == 0xf0
+         && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F38
          && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == PREFIX_0XF2
          && op != 0)
        continue;
@@ -7542,7 +7725,7 @@ process_operands (void)
   /* Default segment register this instruction will use for memory
      accesses.  0 means unknown.  This is only for optimizing out
      unnecessary segment overrides.  */
-  const seg_entry *default_seg = 0;
+  const reg_entry *default_seg = NULL;
 
   if (i.tm.opcode_modifier.sse2avx)
     {
@@ -7711,29 +7894,31 @@ process_operands (void)
       if (flag_code != CODE_64BIT
          ? i.tm.base_opcode == POP_SEG_SHORT
            && i.op[0].regs->reg_num == 1
-         : (i.tm.base_opcode | 1) == POP_SEG386_SHORT
+         : (i.tm.base_opcode | 1) == (POP_SEG386_SHORT & 0xff)
            && i.op[0].regs->reg_num < 4)
        {
          as_bad (_("you can't `%s %s%s'"),
                  i.tm.name, register_prefix, i.op[0].regs->reg_name);
          return 0;
        }
-      if ( i.op[0].regs->reg_num > 3 && i.tm.opcode_length == 1 )
+      if (i.op[0].regs->reg_num > 3
+         && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE )
        {
-         i.tm.base_opcode ^= POP_SEG_SHORT ^ POP_SEG386_SHORT;
-         i.tm.opcode_length = 2;
+         i.tm.base_opcode ^= (POP_SEG_SHORT ^ POP_SEG386_SHORT) & 0xff;
+         i.tm.opcode_modifier.opcodespace = SPACE_0F;
        }
       i.tm.base_opcode |= (i.op[0].regs->reg_num << 3);
     }
-  else if ((i.tm.base_opcode & ~0x3) == MOV_AX_DISP32)
+  else if (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
+          && (i.tm.base_opcode & ~3) == MOV_AX_DISP32)
     {
-      default_seg = &ds;
+      default_seg = reg_ds;
     }
   else if (i.tm.opcode_modifier.isstring)
     {
       /* For the string instructions that allow a segment override
         on one of their operands, the default segment is ds.  */
-      default_seg = &ds;
+      default_seg = reg_ds;
     }
   else if (i.short_form)
     {
@@ -7767,6 +7952,7 @@ process_operands (void)
 
   if ((i.seg[0] || i.prefix[SEG_PREFIX])
       && i.tm.base_opcode == 0x8d /* lea */
+      && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
       && !is_any_vex_encoding(&i.tm))
     {
       if (!quiet_warnings)
@@ -7785,16 +7971,16 @@ process_operands (void)
      point, and the specified segment prefix will always be used.  */
   if (i.seg[0]
       && i.seg[0] != default_seg
-      && i.seg[0]->seg_prefix != i.prefix[SEG_PREFIX])
+      && i386_seg_prefixes[i.seg[0]->reg_num] != i.prefix[SEG_PREFIX])
     {
-      if (!add_prefix (i.seg[0]->seg_prefix))
+      if (!add_prefix (i386_seg_prefixes[i.seg[0]->reg_num]))
        return 0;
     }
   return 1;
 }
 
 static INLINE void set_rex_vrex (const reg_entry *r, unsigned int rex_bit,
-                                bfd_boolean do_sse2avx)
+                                bool do_sse2avx)
 {
   if (r->reg_flags & RegRex)
     {
@@ -7812,10 +7998,10 @@ static INLINE void set_rex_vrex (const reg_entry *r, unsigned int rex_bit,
     i.vrex |= rex_bit;
 }
 
-static const seg_entry *
+static const reg_entry *
 build_modrm_byte (void)
 {
-  const seg_entry *default_seg = 0;
+  const reg_entry *default_seg = NULL;
   unsigned int source, dest;
   int vex_3_sources;
 
@@ -7939,7 +8125,7 @@ build_modrm_byte (void)
                          && i.imm_operands == 1
                          && (i.types[0].bitfield.imm8
                              || i.types[i.operands - 1].bitfield.imm8
-                             || i.rounding)));
+                             || i.rounding.type != rc_none)));
          if (i.imm_operands == 2)
            source = 2;
          else
@@ -7980,7 +8166,7 @@ build_modrm_byte (void)
          /* RC/SAE operand could be between DEST and SRC.  That happens
             when one operand is GPR and the other one is XMM/YMM/ZMM
             register.  */
-         if (i.rounding && i.rounding->operand == (int) dest)
+         if (i.rounding.type != rc_none && i.rounding.operand == dest)
            dest++;
 
          if (i.tm.opcode_modifier.vexvvvv == VEXXDS)
@@ -8026,14 +8212,14 @@ build_modrm_byte (void)
          i.rm.reg = i.op[dest].regs->reg_num;
          i.rm.regmem = i.op[source].regs->reg_num;
          set_rex_vrex (i.op[dest].regs, REX_R, i.tm.opcode_modifier.sse2avx);
-         set_rex_vrex (i.op[source].regs, REX_B, FALSE);
+         set_rex_vrex (i.op[source].regs, REX_B, false);
        }
       else
        {
          i.rm.reg = i.op[source].regs->reg_num;
          i.rm.regmem = i.op[dest].regs->reg_num;
          set_rex_vrex (i.op[dest].regs, REX_B, i.tm.opcode_modifier.sse2avx);
-         set_rex_vrex (i.op[source].regs, REX_R, FALSE);
+         set_rex_vrex (i.op[source].regs, REX_R, false);
        }
       if (flag_code != CODE_64BIT && (i.rex & REX_R))
        {
@@ -8072,7 +8258,7 @@ build_modrm_byte (void)
                  i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
                  i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
                  i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
-                 if (flag_code != CODE_64BIT || i.prefix[ADDR_PREFIX])
+                 if (want_disp32 (&i.tm))
                    {
                      /* Must be 32 bit */
                      i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
@@ -8095,11 +8281,11 @@ build_modrm_byte (void)
                    i.sib.index = NO_INDEX_REGISTER;
                  else
                    i.sib.index = i.index_reg->reg_num;
-                 set_rex_vrex (i.index_reg, REX_X, FALSE);
+                 set_rex_vrex (i.index_reg, REX_X, false);
                }
            }
 
-         default_seg = &ds;
+         default_seg = reg_ds;
 
          if (i.base_reg == 0)
            {
@@ -8123,7 +8309,7 @@ build_modrm_byte (void)
                      i.rm.regmem = ESCAPE_TO_TWO_BYTE_ADDRESSING;
                      i.sib.base = NO_BASE_REGISTER;
                      i.sib.index = NO_INDEX_REGISTER;
-                     newdisp = (!i.prefix[ADDR_PREFIX] ? disp32s : disp32);
+                     newdisp = (want_disp32(&i.tm) ? disp32 : disp32s);
                    }
                  else if ((flag_code == CODE_16BIT)
                           ^ (i.prefix[ADDR_PREFIX] != 0))
@@ -8152,7 +8338,7 @@ build_modrm_byte (void)
                  i.types[op].bitfield.disp8 = 0;
                  i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
                  i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
-                 if (flag_code != CODE_64BIT || i.prefix[ADDR_PREFIX])
+                 if (want_disp32 (&i.tm))
                    {
                      /* Must be 32 bit */
                      i.types[op].bitfield.disp32 = 1;
@@ -8193,7 +8379,7 @@ build_modrm_byte (void)
                    i.rm.regmem = i.index_reg->reg_num - 6;
                  break;
                case 5: /* (%bp)  */
-                 default_seg = &ss;
+                 default_seg = reg_ss;
                  if (i.index_reg == 0)
                    {
                      i.rm.regmem = 6;
@@ -8227,12 +8413,11 @@ build_modrm_byte (void)
            }
          else /* i.base_reg and 32/64 bit mode  */
            {
-             if (flag_code == CODE_64BIT
-                 && operand_type_check (i.types[op], disp))
+             if (operand_type_check (i.types[op], disp))
                {
                  i.types[op].bitfield.disp16 = 0;
                  i.types[op].bitfield.disp64 = 0;
-                 if (i.prefix[ADDR_PREFIX] == 0)
+                 if (!want_disp32 (&i.tm))
                    {
                      i.types[op].bitfield.disp32 = 0;
                      i.types[op].bitfield.disp32s = 1;
@@ -8254,7 +8439,7 @@ build_modrm_byte (void)
              if (!(i.base_reg->reg_flags & RegRex)
                  && (i.base_reg->reg_num == EBP_REG_NUM
                   || i.base_reg->reg_num == ESP_REG_NUM))
-                 default_seg = &ss;
+                 default_seg = reg_ss;
              if (i.base_reg->reg_num == 5 && i.disp_operands == 0)
                {
                  fake_zero_displacement = 1;
@@ -8612,41 +8797,41 @@ output_branch (void)
 /* Return TRUE iff PLT32 relocation should be used for branching to
    symbol S.  */
 
-static bfd_boolean
+static bool
 need_plt32_p (symbolS *s)
 {
   /* PLT32 relocation is ELF only.  */
   if (!IS_ELF)
-    return FALSE;
+    return false;
 
 #ifdef TE_SOLARIS
   /* Don't emit PLT32 relocation on Solaris: neither native linker nor
      krtld support it.  */
-  return FALSE;
+  return false;
 #endif
 
   /* Since there is no need to prepare for PLT branch on x86-64, we
      can generate R_X86_64_PLT32, instead of R_X86_64_PC32, which can
      be used as a marker for 32-bit PC-relative branches.  */
   if (!object_64bit)
-    return FALSE;
+    return false;
 
   if (s == NULL)
-    return FALSE;
+    return false;
 
   /* Weak or undefined symbol need PLT32 relocation.  */
   if (S_IS_WEAK (s) || !S_IS_DEFINED (s))
-    return TRUE;
+    return true;
 
   /* Non-global symbol doesn't need PLT32 relocation.  */
   if (! S_IS_EXTERNAL (s))
-    return FALSE;
+    return false;
 
   /* Other global symbols need PLT32 relocation.  NB: Symbol with
      non-default visibilities are treated as normal global symbol
      so that PLT32 relocation can be used as a marker for 32-bit
      PC-relative branches.  It is useful for linker relaxation.  */
-  return TRUE;
+  return true;
 }
 #endif
 
@@ -8713,12 +8898,12 @@ output_jump (void)
 
   if (now_seg == absolute_section)
     {
-      abs_section_offset += i.tm.opcode_length + size;
+      abs_section_offset += i.opcode_length + size;
       return;
     }
 
-  p = frag_more (i.tm.opcode_length + size);
-  switch (i.tm.opcode_length)
+  p = frag_more (i.opcode_length + size);
+  switch (i.opcode_length)
     {
     case 2:
       *p++ = i.tm.base_opcode >> 8;
@@ -8742,11 +8927,26 @@ output_jump (void)
   fixP = fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal, size,
                      i.op[0].disps, 1, jump_reloc);
 
-  /* All jumps handled here are signed, but don't use a signed limit
-     check for 32 and 16 bit jumps as we want to allow wrap around at
-     4G and 64k respectively.  */
-  if (size == 1)
-    fixP->fx_signed = 1;
+  /* All jumps handled here are signed, but don't unconditionally use a
+     signed limit check for 32 and 16 bit jumps as we want to allow wrap
+     around at 4G (outside of 64-bit mode) and 64k (except for XBEGIN)
+     respectively.  */
+  switch (size)
+    {
+    case 1:
+      fixP->fx_signed = 1;
+      break;
+
+    case 2:
+      if (i.tm.base_opcode == 0xc7f8)
+       fixP->fx_signed = 1;
+      break;
+
+    case 4:
+      if (flag_code == CODE_64BIT)
+       fixP->fx_signed = 1;
+      break;
+    }
 }
 
 static void
@@ -8981,8 +9181,8 @@ maybe_fused_with_jcc_p (enum mf_cmp_kind* mf_cmp_p)
   if (i.base_reg && i.base_reg->reg_num == RegIP)
     return 0;
 
-  /* No VEX/EVEX encoding.  */
-  if (is_any_vex_encoding (&i.tm))
+  /* No opcodes outside of base encoding space.  */
+  if (i.tm.opcode_modifier.opcodespace != SPACE_BASE)
     return 0;
 
   /* add, sub without add/sub m, imm.  */
@@ -9105,7 +9305,8 @@ add_branch_padding_frag_p (enum align_branch_kind *branch_p,
   /* NB: Don't work with COND_JUMP86 without i386.  */
   if (!align_branch_power
       || now_seg == absolute_section
-      || !cpu_arch_flags.bitfield.cpui386)
+      || !cpu_arch_flags.bitfield.cpui386
+      || i.tm.opcode_modifier.opcodespace != SPACE_BASE)
     return 0;
 
   add_padding = 0;
@@ -9128,8 +9329,6 @@ add_branch_padding_frag_p (enum align_branch_kind *branch_p,
            add_padding = 1;
        }
     }
-  else if (is_any_vex_encoding (&i.tm))
-    return 0;
   else if ((i.tm.base_opcode | 1) == 0xc3)
     {
       /* Near ret.  */
@@ -9213,8 +9412,10 @@ output_insn (void)
        x86_feature_2_used |= GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_2_X87;
 
       if ((i.xstate & xstate_mmx)
-         || i.tm.base_opcode == 0xf77 /* emms */
-         || i.tm.base_opcode == 0xf0e /* femms */)
+         || (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
+             && !is_any_vex_encoding (&i.tm)
+             && (i.tm.base_opcode == 0x77 /* emms */
+                 || i.tm.base_opcode == 0x0e /* femms */)))
        x86_feature_2_used |= GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_2_MMX;
 
       if (i.index_reg)
@@ -9232,10 +9433,10 @@ output_insn (void)
        i.xstate |= xstate_ymm;
 
       if ((i.xstate & xstate_xmm)
-         /* ldmxcsr / stmxcsr */
-         || (i.tm.base_opcode == 0xfae && i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse)
-         /* vldmxcsr / vstmxcsr */
-         || (i.tm.base_opcode == 0xae && i.tm.cpu_flags.bitfield.cpuavx)
+         /* ldmxcsr / stmxcsr / vldmxcsr / vstmxcsr */
+         || (i.tm.base_opcode == 0xae
+             && (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse
+                 || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpuavx))
          || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpuwidekl
          || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpukl)
        x86_feature_2_used |= GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_2_XMM;
@@ -9244,7 +9445,7 @@ output_insn (void)
        x86_feature_2_used |= GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_2_YMM;
       if ((i.xstate & xstate_zmm) == xstate_zmm)
        x86_feature_2_used |= GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_2_ZMM;
-      if (i.mask || (i.xstate & xstate_mask) == xstate_mask)
+      if (i.mask.reg || (i.xstate & xstate_mask) == xstate_mask)
        x86_feature_2_used |= GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_2_MASK;
       if (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpufxsr)
        x86_feature_2_used |= GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_2_FXSR;
@@ -9258,8 +9459,9 @@ output_insn (void)
       if (x86_feature_2_used
          || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpucmov
          || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusyscall
-         || (i.tm.base_opcode == 0xfc7
-             && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == 0
+         || (i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
+             && i.tm.base_opcode == 0xc7
+             && i.tm.opcode_modifier.opcodeprefix == PREFIX_NONE
              && i.tm.extension_opcode == 1) /* cmpxchg8b */)
        x86_isa_1_used |= GNU_PROPERTY_X86_ISA_1_BASELINE;
       if (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpusse3
@@ -9270,7 +9472,8 @@ output_insn (void)
          || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpupopcnt
          /* LAHF-SAHF insns in 64-bit mode.  */
          || (flag_code == CODE_64BIT
-             && (i.tm.base_opcode | 1) == 0x9f))
+             && (i.tm.base_opcode | 1) == 0x9f
+             && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE))
        x86_isa_1_used |= GNU_PROPERTY_X86_ISA_1_V2;
       if (i.tm.cpu_flags.bitfield.cpuavx
          || i.tm.cpu_flags.bitfield.cpuavx2
@@ -9358,9 +9561,9 @@ output_insn (void)
       enum mf_cmp_kind mf_cmp;
 
       if (avoid_fence
-         && (i.tm.base_opcode == 0xfaee8
-             || i.tm.base_opcode == 0xfaef0
-             || i.tm.base_opcode == 0xfaef8))
+         && (i.tm.base_opcode == 0xaee8
+             || i.tm.base_opcode == 0xaef0
+             || i.tm.base_opcode == 0xaef8))
        {
          /* Encode lfence, mfence, and sfence as
             f0 83 04 24 00   lock addl $0x0, (%{re}sp).  */
@@ -9380,7 +9583,8 @@ output_insn (void)
         assembler ignore LOCK prefix and serves as a workaround.  */
       if (omit_lock_prefix)
        {
-         if (i.tm.base_opcode == LOCK_PREFIX_OPCODE)
+         if (i.tm.base_opcode == LOCK_PREFIX_OPCODE
+             && i.tm.opcode_modifier.isprefix)
            return;
          i.prefix[LOCK_PREFIX] = 0;
        }
@@ -9439,14 +9643,14 @@ output_insn (void)
                add_prefix (0xf3);
              break;
            case PREFIX_NONE:
-             switch (i.tm.opcode_length)
+             switch (i.opcode_length)
                {
-               case 3:
                case 2:
-               case 1:
                  break;
-               case 0:
+               case 1:
                  /* Check for pseudo prefixes.  */
+                 if (!i.tm.opcode_modifier.isprefix || i.tm.base_opcode)
+                   break;
                  as_bad_where (insn_start_frag->fr_file,
                                insn_start_frag->fr_line,
                                _("pseudo prefix without instruction"));
@@ -9511,36 +9715,55 @@ output_insn (void)
        }
 
       /* Now the opcode; be careful about word order here!  */
+      j = i.opcode_length;
+      if (!i.vex.length)
+       switch (i.tm.opcode_modifier.opcodespace)
+         {
+         case SPACE_BASE:
+           break;
+         case SPACE_0F:
+           ++j;
+           break;
+         case SPACE_0F38:
+         case SPACE_0F3A:
+           j += 2;
+           break;
+         default:
+           abort ();
+         }
+
       if (now_seg == absolute_section)
-       abs_section_offset += i.tm.opcode_length;
-      else if (i.tm.opcode_length == 1)
+       abs_section_offset += j;
+      else if (j == 1)
        {
          FRAG_APPEND_1_CHAR (i.tm.base_opcode);
        }
       else
        {
-         switch (i.tm.opcode_length)
+         p = frag_more (j);
+         if (!i.vex.length
+             && i.tm.opcode_modifier.opcodespace != SPACE_BASE)
+           {
+             *p++ = 0x0f;
+             if (i.tm.opcode_modifier.opcodespace != SPACE_0F)
+               *p++ = i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F38
+                      ? 0x38 : 0x3a;
+           }
+
+         switch (i.opcode_length)
            {
-           case 4:
-             p = frag_more (4);
-             *p++ = (i.tm.base_opcode >> 24) & 0xff;
-             *p++ = (i.tm.base_opcode >> 16) & 0xff;
-             break;
-           case 3:
-             p = frag_more (3);
-             *p++ = (i.tm.base_opcode >> 16) & 0xff;
-             break;
            case 2:
-             p = frag_more (2);
+             /* Put out high byte first: can't use md_number_to_chars!  */
+             *p++ = (i.tm.base_opcode >> 8) & 0xff;
+             /* Fall through.  */
+           case 1:
+             *p = i.tm.base_opcode & 0xff;
              break;
            default:
              abort ();
              break;
            }
 
-         /* Put out high byte first: can't use md_number_to_chars!  */
-         *p++ = (i.tm.base_opcode >> 8) & 0xff;
-         *p = i.tm.base_opcode & 0xff;
        }
 
       /* Now the modrm byte and sib byte (if present).  */
@@ -9595,28 +9818,16 @@ output_insn (void)
 
              /* Count prefixes for extended opcode maps.  */
              if (!i.vex.length)
-               switch (i.tm.opcode_length)
+               switch (i.tm.opcode_modifier.opcodespace)
                  {
-                 case 3:
-                   if (((i.tm.base_opcode >> 16) & 0xff) == 0xf)
-                     {
-                       count++;
-                       switch ((i.tm.base_opcode >> 8) & 0xff)
-                         {
-                         case 0x38:
-                         case 0x3a:
-                           count++;
-                           break;
-                         default:
-                           break;
-                         }
-                     }
+                 case SPACE_BASE:
                    break;
-                 case 2:
-                   if (((i.tm.base_opcode >> 8) & 0xff) == 0xf)
-                     count++;
+                 case SPACE_0F:
+                   count++;
                    break;
-                 case 1:
+                 case SPACE_0F38:
+                 case SPACE_0F3A:
+                   count += 2;
                    break;
                  default:
                    abort ();
@@ -9788,8 +9999,8 @@ output_disp (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
                  if (!object_64bit)
                    {
                      reloc_type = BFD_RELOC_386_GOTPC;
-                     i.has_gotpc_tls_reloc = TRUE;
-                     i.op[n].imms->X_add_number +=
+                     i.has_gotpc_tls_reloc = true;
+                     i.op[n].disps->X_add_number +=
                        encoding_length (insn_start_frag, insn_start_off, p);
                    }
                  else if (reloc_type == BFD_RELOC_64)
@@ -9816,7 +10027,7 @@ output_disp (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
                    case BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF:
                    case BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC:
                    case BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL:
-                     i.has_gotpc_tls_reloc = TRUE;
+                     i.has_gotpc_tls_reloc = true;
                    default:
                      break;
                    }
@@ -9824,6 +10035,11 @@ output_disp (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
              fixP = fix_new_exp (frag_now, p - frag_now->fr_literal,
                                  size, i.op[n].disps, pcrel,
                                  reloc_type);
+
+             if (flag_code == CODE_64BIT && size == 4 && pcrel
+                 && !i.prefix[ADDR_PREFIX])
+               fixP->fx_signed = 1;
+
              /* Check for "call/jmp *mem", "mov mem, %reg",
                 "test %reg, mem" and "binop mem, %reg" where binop
                 is one of adc, add, and, cmp, or, sbb, sub, xor
@@ -9836,7 +10052,7 @@ output_disp (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
                          && i.rm.regmem == 5))
                  && (i.rm.mode == 2
                      || (i.rm.mode == 0 && i.rm.regmem == 5))
-                 && !is_any_vex_encoding(&i.tm)
+                 && i.tm.opcode_modifier.opcodespace == SPACE_BASE
                  && ((i.operands == 1
                       && i.tm.base_opcode == 0xff
                       && (i.rm.reg == 2 || i.rm.reg == 4))
@@ -9869,7 +10085,7 @@ output_imm (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
   for (n = 0; n < i.operands; n++)
     {
       /* Skip SAE/RC Imm operand in EVEX.  They are already handled.  */
-      if (i.rounding && (int) n == i.rounding->operand)
+      if (i.rounding.type != rc_none && n == i.rounding.operand)
        continue;
 
       if (operand_type_check (i.types[n], imm))
@@ -9965,7 +10181,7 @@ output_imm (fragS *insn_start_frag, offsetT insn_start_off)
                    reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32;
                  else if (size == 8)
                    reloc_type = BFD_RELOC_X86_64_GOTPC64;
-                 i.has_gotpc_tls_reloc = TRUE;
+                 i.has_gotpc_tls_reloc = true;
                  i.op[n].imms->X_add_number +=
                    encoding_length (insn_start_frag, insn_start_off, p);
                }
@@ -10008,8 +10224,8 @@ x86_address_bytes (void)
   return stdoutput->arch_info->bits_per_address / 8;
 }
 
-#if !(defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_MACH_O)) \
-    || defined (LEX_AT)
+#if (!(defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF) || defined (OBJ_MACH_O)) \
+     || defined (LEX_AT)) && !defined (TE_PE)
 # define lex_got(reloc, adjust, types) NULL
 #else
 /* Parse operands of the form
@@ -10036,69 +10252,75 @@ lex_got (enum bfd_reloc_code_real *rel,
     int len;
     const enum bfd_reloc_code_real rel[2];
     const i386_operand_type types64;
-    bfd_boolean need_GOT_symbol;
+    bool need_GOT_symbol;
   } gotrel[] = {
+#ifndef TE_PE
 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
     { STRING_COMMA_LEN ("SIZE"),      { BFD_RELOC_SIZE32,
                                        BFD_RELOC_SIZE32 },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_64, FALSE },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_64, false },
 #endif
     { STRING_COMMA_LEN ("PLTOFF"),   { _dummy_first_bfd_reloc_code_real,
                                       BFD_RELOC_X86_64_PLTOFF64 },
-      OPERAND_TYPE_IMM64, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM64, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("PLT"),      { BFD_RELOC_386_PLT32,
                                       BFD_RELOC_X86_64_PLT32    },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, FALSE },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, false },
     { STRING_COMMA_LEN ("GOTPLT"),   { _dummy_first_bfd_reloc_code_real,
                                       BFD_RELOC_X86_64_GOTPLT64 },
-      OPERAND_TYPE_IMM64_DISP64, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM64_DISP64, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("GOTOFF"),   { BFD_RELOC_386_GOTOFF,
                                       BFD_RELOC_X86_64_GOTOFF64 },
-      OPERAND_TYPE_IMM64_DISP64, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM64_DISP64, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("GOTPCREL"), { _dummy_first_bfd_reloc_code_real,
                                       BFD_RELOC_X86_64_GOTPCREL },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("TLSGD"),    { BFD_RELOC_386_TLS_GD,
                                       BFD_RELOC_X86_64_TLSGD    },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("TLSLDM"),   { BFD_RELOC_386_TLS_LDM,
                                       _dummy_first_bfd_reloc_code_real },
-      OPERAND_TYPE_NONE, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_NONE, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("TLSLD"),    { _dummy_first_bfd_reloc_code_real,
                                       BFD_RELOC_X86_64_TLSLD    },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("GOTTPOFF"), { BFD_RELOC_386_TLS_IE_32,
                                       BFD_RELOC_X86_64_GOTTPOFF },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("TPOFF"),    { BFD_RELOC_386_TLS_LE_32,
                                       BFD_RELOC_X86_64_TPOFF32  },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32_64, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32_64, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("NTPOFF"),   { BFD_RELOC_386_TLS_LE,
                                       _dummy_first_bfd_reloc_code_real },
-      OPERAND_TYPE_NONE, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_NONE, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("DTPOFF"),   { BFD_RELOC_386_TLS_LDO_32,
                                       BFD_RELOC_X86_64_DTPOFF32 },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32_64, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32_64, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("GOTNTPOFF"),{ BFD_RELOC_386_TLS_GOTIE,
                                       _dummy_first_bfd_reloc_code_real },
-      OPERAND_TYPE_NONE, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_NONE, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("INDNTPOFF"),{ BFD_RELOC_386_TLS_IE,
                                       _dummy_first_bfd_reloc_code_real },
-      OPERAND_TYPE_NONE, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_NONE, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("GOT"),      { BFD_RELOC_386_GOT32,
                                       BFD_RELOC_X86_64_GOT32    },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("TLSDESC"),  { BFD_RELOC_386_TLS_GOTDESC,
                                       BFD_RELOC_X86_64_GOTPC32_TLSDESC },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, true },
     { STRING_COMMA_LEN ("TLSCALL"),  { BFD_RELOC_386_TLS_DESC_CALL,
                                       BFD_RELOC_X86_64_TLSDESC_CALL },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, TRUE },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_DISP32, true },
+#else /* TE_PE */
+    { STRING_COMMA_LEN ("SECREL32"), { BFD_RELOC_32_SECREL,
+                                      BFD_RELOC_32_SECREL },
+      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32_64, false },
+#endif
   };
   char *cp;
   unsigned int j;
 
-#if defined (OBJ_MAYBE_ELF)
+#if defined (OBJ_MAYBE_ELF) && !defined (TE_PE)
   if (!IS_ELF)
     return NULL;
 #endif
@@ -10174,109 +10396,6 @@ lex_got (enum bfd_reloc_code_real *rel,
 }
 #endif
 
-#ifdef TE_PE
-#ifdef lex_got
-#undef lex_got
-#endif
-/* Parse operands of the form
-   <symbol>@SECREL32+<nnn>
-
-   If we find one, set up the correct relocation in RELOC and copy the
-   input string, minus the `@SECREL32' into a malloc'd buffer for
-   parsing by the calling routine.  Return this buffer, and if ADJUST
-   is non-null set it to the length of the string we removed from the
-   input line.  Otherwise return NULL.
-
-   This function is copied from the ELF version above adjusted for PE targets.  */
-
-static char *
-lex_got (enum bfd_reloc_code_real *rel ATTRIBUTE_UNUSED,
-        int *adjust ATTRIBUTE_UNUSED,
-        i386_operand_type *types)
-{
-  static const struct
-  {
-    const char *str;
-    int len;
-    const enum bfd_reloc_code_real rel[2];
-    const i386_operand_type types64;
-  }
-  gotrel[] =
-  {
-    { STRING_COMMA_LEN ("SECREL32"),    { BFD_RELOC_32_SECREL,
-                                         BFD_RELOC_32_SECREL },
-      OPERAND_TYPE_IMM32_32S_64_DISP32_64 },
-  };
-
-  char *cp;
-  unsigned j;
-
-  for (cp = input_line_pointer; *cp != '@'; cp++)
-    if (is_end_of_line[(unsigned char) *cp] || *cp == ',')
-      return NULL;
-
-  for (j = 0; j < ARRAY_SIZE (gotrel); j++)
-    {
-      int len = gotrel[j].len;
-
-      if (strncasecmp (cp + 1, gotrel[j].str, len) == 0)
-       {
-         if (gotrel[j].rel[object_64bit] != 0)
-           {
-             int first, second;
-             char *tmpbuf, *past_reloc;
-
-             *rel = gotrel[j].rel[object_64bit];
-             if (adjust)
-               *adjust = len;
-
-             if (types)
-               {
-                 if (flag_code != CODE_64BIT)
-                   {
-                     types->bitfield.imm32 = 1;
-                     types->bitfield.disp32 = 1;
-                   }
-                 else
-                   *types = gotrel[j].types64;
-               }
-
-             /* The length of the first part of our input line.  */
-             first = cp - input_line_pointer;
-
-             /* The second part goes from after the reloc token until
-                (and including) an end_of_line char or comma.  */
-             past_reloc = cp + 1 + len;
-             cp = past_reloc;
-             while (!is_end_of_line[(unsigned char) *cp] && *cp != ',')
-               ++cp;
-             second = cp + 1 - past_reloc;
-
-             /* Allocate and copy string.  The trailing NUL shouldn't
-                be necessary, but be safe.  */
-             tmpbuf = XNEWVEC (char, first + second + 2);
-             memcpy (tmpbuf, input_line_pointer, first);
-             if (second != 0 && *past_reloc != ' ')
-               /* Replace the relocation token with ' ', so that
-                  errors like foo@SECLREL321 will be detected.  */
-               tmpbuf[first++] = ' ';
-             memcpy (tmpbuf + first, past_reloc, second);
-             tmpbuf[first + second] = '\0';
-             return tmpbuf;
-           }
-
-         as_bad (_("@%s reloc is not supported with %d-bit output format"),
-                 gotrel[j].str, 1 << (5 + object_64bit));
-         return NULL;
-       }
-    }
-
-  /* Might be a symbol version string.  Don't as_bad here.  */
-  return NULL;
-}
-
-#endif /* TE_PE */
-
 bfd_reloc_code_real_type
 x86_cons (expressionS *exp, int size)
 {
@@ -10389,11 +10508,11 @@ check_VecOperations (char *op_string, char *op_end)
          op_string++;
 
          /* Check broadcasts.  */
-         if (strncmp (op_string, "1to", 3) == 0)
+         if (startswith (op_string, "1to"))
            {
-             int bcst_type;
+             unsigned int bcst_type;
 
-             if (i.broadcast)
+             if (i.broadcast.type)
                goto duplicated_vec_op;
 
              op_string += 3;
@@ -10416,10 +10535,8 @@ check_VecOperations (char *op_string, char *op_end)
                }
              op_string++;
 
-             broadcast_op.type = bcst_type;
-             broadcast_op.operand = this_operand;
-             broadcast_op.bytes = 0;
-             i.broadcast = &broadcast_op;
+             i.broadcast.type = bcst_type;
+             i.broadcast.operand = this_operand;
            }
          /* Check masking operation.  */
          else if ((mask = parse_register (op_string, &end_op)) != NULL)
@@ -10435,23 +10552,20 @@ check_VecOperations (char *op_string, char *op_end)
                  return NULL;
                }
 
-             if (!i.mask)
+             if (!i.mask.reg)
                {
-                 mask_op.mask = mask;
-                 mask_op.zeroing = 0;
-                 mask_op.operand = this_operand;
-                 i.mask = &mask_op;
+                 i.mask.reg = mask;
+                 i.mask.operand = this_operand;
                }
+             else if (i.mask.reg->reg_num)
+               goto duplicated_vec_op;
              else
                {
-                 if (i.mask->mask)
-                   goto duplicated_vec_op;
-
-                 i.mask->mask = mask;
+                 i.mask.reg = mask;
 
                  /* Only "{z}" is allowed here.  No need to check
                     zeroing mask explicitly.  */
-                 if (i.mask->operand != this_operand)
+                 if (i.mask.operand != (unsigned int) this_operand)
                    {
                      as_bad (_("invalid write mask `%s'"), saved);
                      return NULL;
@@ -10463,27 +10577,26 @@ check_VecOperations (char *op_string, char *op_end)
          /* Check zeroing-flag for masking operation.  */
          else if (*op_string == 'z')
            {
-             if (!i.mask)
+             if (!i.mask.reg)
                {
-                 mask_op.mask = NULL;
-                 mask_op.zeroing = 1;
-                 mask_op.operand = this_operand;
-                 i.mask = &mask_op;
+                 i.mask.reg = reg_k0;
+                 i.mask.zeroing = 1;
+                 i.mask.operand = this_operand;
                }
              else
                {
-                 if (i.mask->zeroing)
+                 if (i.mask.zeroing)
                    {
                    duplicated_vec_op:
                      as_bad (_("duplicated `%s'"), saved);
                      return NULL;
                    }
 
-                 i.mask->zeroing = 1;
+                 i.mask.zeroing = 1;
 
                  /* Only "{%k}" is allowed here.  No need to check mask
                     register explicitly.  */
-                 if (i.mask->operand != this_operand)
+                 if (i.mask.operand != (unsigned int) this_operand)
                    {
                      as_bad (_("invalid zeroing-masking `%s'"),
                              saved);
@@ -10516,7 +10629,7 @@ check_VecOperations (char *op_string, char *op_end)
       return NULL;
     }
 
-  if (i.mask && i.mask->zeroing && !i.mask->mask)
+  if (i.mask.reg && i.mask.zeroing && !i.mask.reg->reg_num)
     {
       as_bad (_("zeroing-masking only allowed with write mask"));
       return NULL;
@@ -10577,10 +10690,16 @@ i386_immediate (char *imm_start)
     {
       free (gotfree_input_line);
 
-      if (exp->X_op == O_constant || exp->X_op == O_register)
+      if (exp->X_op == O_constant)
        exp->X_op = O_illegal;
     }
 
+  if (exp_seg == reg_section)
+    {
+      as_bad (_("illegal immediate register operand %s"), imm_start);
+      return 0;
+    }
+
   return i386_finalize_immediate (exp_seg, exp, types, imm_start);
 }
 
@@ -10618,12 +10737,6 @@ i386_finalize_immediate (segT exp_seg ATTRIBUTE_UNUSED, expressionS *exp,
       return 0;
     }
 #endif
-  else if (!intel_syntax && exp_seg == reg_section)
-    {
-      if (imm_start)
-       as_bad (_("illegal immediate register operand %s"), imm_start);
-      return 0;
-    }
   else
     {
       /* This is an address.  The size of the address will be
@@ -10736,7 +10849,7 @@ i386_displacement (char *disp_start, char *disp_end)
         branch template.  */
       static templates aux_templates;
       const insn_template *t = current_templates->start;
-      bfd_boolean has_intel64 = FALSE;
+      bool has_intel64 = false;
 
       aux_templates.start = t;
       while (++t < current_templates->end)
@@ -10745,7 +10858,7 @@ i386_displacement (char *disp_start, char *disp_end)
              != current_templates->start->opcode_modifier.jump)
            break;
          if ((t->opcode_modifier.isa64 >= INTEL64))
-           has_intel64 = TRUE;
+           has_intel64 = true;
        }
       if (t < current_templates->end)
        {
@@ -10899,25 +11012,6 @@ i386_finalize_displacement (segT exp_seg ATTRIBUTE_UNUSED, expressionS *exp,
       ret = 0;
     }
 
-  else if (flag_code == CODE_64BIT
-          && !i.prefix[ADDR_PREFIX]
-          && exp->X_op == O_constant)
-    {
-      /* Since displacement is signed extended to 64bit, don't allow
-        disp32 and turn off disp32s if they are out of range.  */
-      i.types[this_operand].bitfield.disp32 = 0;
-      if (!fits_in_signed_long (exp->X_add_number))
-       {
-         i.types[this_operand].bitfield.disp32s = 0;
-         if (i.types[this_operand].bitfield.baseindex)
-           {
-             as_bad (_("0x%lx out range of signed 32bit displacement"),
-                     (long) exp->X_add_number);
-             ret = 0;
-           }
-       }
-    }
-
 #if (defined (OBJ_AOUT) || defined (OBJ_MAYBE_AOUT))
   else if (exp->X_op != O_constant
           && OUTPUT_FLAVOR == bfd_target_aout_flavour
@@ -11031,9 +11125,10 @@ i386_index_check (const char *operand_string)
 {
   const char *kind = "base/index";
   enum flag_code addr_mode = i386_addressing_mode ();
+  const insn_template *t = current_templates->start;
 
-  if (current_templates->start->opcode_modifier.isstring
-      && !current_templates->start->cpu_flags.bitfield.cpupadlock
+  if (t->opcode_modifier.isstring
+      && !t->cpu_flags.bitfield.cpupadlock
       && (current_templates->end[-1].opcode_modifier.isstring
          || i.mem_operands))
     {
@@ -11050,7 +11145,7 @@ i386_index_check (const char *operand_string)
 
       kind = "string address";
 
-      if (current_templates->start->opcode_modifier.prefixok == PrefixRep)
+      if (t->opcode_modifier.prefixok == PrefixRep)
        {
          int es_op = current_templates->end[-1].opcode_modifier.isstring
                      - IS_STRING_ES_OP0;
@@ -11130,9 +11225,13 @@ i386_index_check (const char *operand_string)
            goto bad_address;
 
          /* bndmk, bndldx, bndstx and mandatory non-vector SIB have special restrictions. */
-         if (current_templates->start->base_opcode == 0xf30f1b
-             || (current_templates->start->base_opcode & ~1) == 0x0f1a
-             || current_templates->start->opcode_modifier.sib == SIBMEM)
+         if ((t->opcode_modifier.opcodeprefix == PREFIX_0XF3
+              && t->opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
+              && t->base_opcode == 0x1b)
+             || (t->opcode_modifier.opcodeprefix == PREFIX_NONE
+                 && t->opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
+                 && (t->base_opcode & ~1) == 0x1a)
+             || t->opcode_modifier.sib == SIBMEM)
            {
              /* They cannot use RIP-relative addressing. */
              if (i.base_reg && i.base_reg->reg_num == RegIP)
@@ -11142,7 +11241,9 @@ i386_index_check (const char *operand_string)
                }
 
              /* bndldx and bndstx ignore their scale factor. */
-             if ((current_templates->start->base_opcode & ~1) == 0x0f1a
+             if (t->opcode_modifier.opcodeprefix == PREFIX_NONE
+                 && t->opcode_modifier.opcodespace == SPACE_0F
+                 && (t->base_opcode & ~1) == 0x1a
                  && i.log2_scale_factor)
                as_warn (_("register scaling is being ignored here"));
            }
@@ -11187,17 +11288,15 @@ RC_SAE_immediate (const char *imm_start)
     {
       if (!strncmp (pstr, RC_NamesTable[j].name, RC_NamesTable[j].len))
        {
-         if (!i.rounding)
-           {
-             rc_op.type = RC_NamesTable[j].type;
-             rc_op.operand = this_operand;
-             i.rounding = &rc_op;
-           }
-         else
+         if (i.rounding.type != rc_none)
            {
              as_bad (_("duplicated `%s'"), imm_start);
              return 0;
            }
+
+         i.rounding.type = RC_NamesTable[j].type;
+         i.rounding.operand = this_operand;
+
          pstr += RC_NamesTable[j].len;
          match_found = 1;
          break;
@@ -11246,7 +11345,7 @@ maybe_adjust_templates (void)
   if (t < current_templates->end)
     {
       static templates aux_templates;
-      bfd_boolean recheck;
+      bool recheck;
 
       aux_templates.start = t;
       for (; t < current_templates->end; ++t)
@@ -11293,7 +11392,7 @@ i386_att_operand (char *operand_string)
       ++op_string;
       if (is_space_char (*op_string))
        ++op_string;
-      i.jumpabsolute = TRUE;
+      i.jumpabsolute = true;
     }
 
   /* Check if operand is a register.  */
@@ -11311,27 +11410,7 @@ i386_att_operand (char *operand_string)
        ++op_string;
       if (*op_string == ':' && r->reg_type.bitfield.class == SReg)
        {
-         switch (r->reg_num)
-           {
-           case 0:
-             i.seg[i.mem_operands] = &es;
-             break;
-           case 1:
-             i.seg[i.mem_operands] = &cs;
-             break;
-           case 2:
-             i.seg[i.mem_operands] = &ss;
-             break;
-           case 3:
-             i.seg[i.mem_operands] = &ds;
-             break;
-           case 4:
-             i.seg[i.mem_operands] = &fs;
-             break;
-           case 5:
-             i.seg[i.mem_operands] = &gs;
-             break;
-           }
+         i.seg[i.mem_operands] = r;
 
          /* Skip the ':' and whitespace.  */
          ++op_string;
@@ -11352,7 +11431,7 @@ i386_att_operand (char *operand_string)
              ++op_string;
              if (is_space_char (*op_string))
                ++op_string;
-             i.jumpabsolute = TRUE;
+             i.jumpabsolute = true;
            }
          goto do_memory_reference;
        }
@@ -12099,6 +12178,7 @@ md_estimate_size_before_relax (fragS *fragP, segT segment)
       enum bfd_reloc_code_real reloc_type;
       unsigned char *opcode;
       int old_fr_fix;
+      fixS *fixP = NULL;
 
       if (fragP->fr_var != NO_RELOC)
        reloc_type = (enum bfd_reloc_code_real) fragP->fr_var;
@@ -12120,10 +12200,10 @@ md_estimate_size_before_relax (fragS *fragP, segT segment)
          /* Make jmp (0xeb) a (d)word displacement jump.  */
          opcode[0] = 0xe9;
          fragP->fr_fix += size;
-         fix_new (fragP, old_fr_fix, size,
-                  fragP->fr_symbol,
-                  fragP->fr_offset, 1,
-                  reloc_type);
+         fixP = fix_new (fragP, old_fr_fix, size,
+                         fragP->fr_symbol,
+                         fragP->fr_offset, 1,
+                         reloc_type);
          break;
 
        case COND_JUMP86:
@@ -12150,8 +12230,6 @@ md_estimate_size_before_relax (fragS *fragP, segT segment)
        case COND_JUMP:
          if (no_cond_jump_promotion && fragP->fr_var == NO_RELOC)
            {
-             fixS *fixP;
-
              fragP->fr_fix += 1;
              fixP = fix_new (fragP, old_fr_fix, 1,
                              fragP->fr_symbol,
@@ -12167,16 +12245,23 @@ md_estimate_size_before_relax (fragS *fragP, segT segment)
          opcode[0] = TWO_BYTE_OPCODE_ESCAPE;
          /* We've added an opcode byte.  */
          fragP->fr_fix += 1 + size;
-         fix_new (fragP, old_fr_fix + 1, size,
-                  fragP->fr_symbol,
-                  fragP->fr_offset, 1,
-                  reloc_type);
+         fixP = fix_new (fragP, old_fr_fix + 1, size,
+                         fragP->fr_symbol,
+                         fragP->fr_offset, 1,
+                         reloc_type);
          break;
 
        default:
          BAD_CASE (fragP->fr_subtype);
          break;
        }
+
+      /* All jumps handled here are signed, but don't unconditionally use a
+        signed limit check for 32 and 16 bit jumps as we want to allow wrap
+        around at 4G (outside of 64-bit mode) and 64k.  */
+      if (size == 4 && flag_code == CODE_64BIT)
+       fixP->fx_signed = 1;
+
       frag_wane (fragP);
       return fragP->fr_fix - old_fr_fix;
     }
@@ -12560,7 +12645,18 @@ md_apply_fix (fixS *fixP, valueT *valP, segT seg ATTRIBUTE_UNUSED)
 
   /* Are we finished with this relocation now?  */
   if (fixP->fx_addsy == NULL)
-    fixP->fx_done = 1;
+    {
+      fixP->fx_done = 1;
+      switch (fixP->fx_r_type)
+       {
+       case BFD_RELOC_X86_64_32S:
+         fixP->fx_signed = 1;
+         break;
+
+       default:
+         break;
+       }
+    }
 #if defined (OBJ_COFF) && defined (TE_PE)
   else if (fixP->fx_addsy != NULL && S_IS_WEAK (fixP->fx_addsy))
     {
@@ -12587,7 +12683,7 @@ md_atof (int type, char *litP, int *sizeP)
 {
   /* This outputs the LITTLENUMs in REVERSE order;
      in accord with the bigendian 386.  */
-  return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, FALSE);
+  return ieee_md_atof (type, litP, sizeP, false);
 }
 \f
 static char output_invalid_buf[sizeof (unsigned char) * 2 + 6];
@@ -12606,58 +12702,58 @@ output_invalid (int c)
 
 /* Verify that @r can be used in the current context.  */
 
-static bfd_boolean check_register (const reg_entry *r)
+static bool check_register (const reg_entry *r)
 {
   if (allow_pseudo_reg)
-    return TRUE;
+    return true;
 
   if (operand_type_all_zero (&r->reg_type))
-    return FALSE;
+    return false;
 
   if ((r->reg_type.bitfield.dword
        || (r->reg_type.bitfield.class == SReg && r->reg_num > 3)
        || r->reg_type.bitfield.class == RegCR
        || r->reg_type.bitfield.class == RegDR)
       && !cpu_arch_flags.bitfield.cpui386)
-    return FALSE;
+    return false;
 
   if (r->reg_type.bitfield.class == RegTR
       && (flag_code == CODE_64BIT
          || !cpu_arch_flags.bitfield.cpui386
          || cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui586
          || cpu_arch_isa_flags.bitfield.cpui686))
-    return FALSE;
+    return false;
 
   if (r->reg_type.bitfield.class == RegMMX && !cpu_arch_flags.bitfield.cpummx)
-    return FALSE;
+    return false;
 
   if (!cpu_arch_flags.bitfield.cpuavx512f)
     {
       if (r->reg_type.bitfield.zmmword
          || r->reg_type.bitfield.class == RegMask)
-       return FALSE;
+       return false;
 
       if (!cpu_arch_flags.bitfield.cpuavx)
        {
          if (r->reg_type.bitfield.ymmword)
-           return FALSE;
+           return false;
 
          if (!cpu_arch_flags.bitfield.cpusse && r->reg_type.bitfield.xmmword)
-           return FALSE;
+           return false;
        }
     }
 
   if (r->reg_type.bitfield.tmmword
       && (!cpu_arch_flags.bitfield.cpuamx_tile
           || flag_code != CODE_64BIT))
-    return FALSE;
+    return false;
 
   if (r->reg_type.bitfield.class == RegBND && !cpu_arch_flags.bitfield.cpumpx)
-    return FALSE;
+    return false;
 
   /* Don't allow fake index register unless allow_index_reg isn't 0. */
   if (!allow_index_reg && r->reg_num == RegIZ)
-    return FALSE;
+    return false;
 
   /* Upper 16 vector registers are only available with VREX in 64bit
      mode, and require EVEX encoding.  */
@@ -12665,7 +12761,7 @@ static bfd_boolean check_register (const reg_entry *r)
     {
       if (!cpu_arch_flags.bitfield.cpuavx512f
          || flag_code != CODE_64BIT)
-       return FALSE;
+       return false;
 
       if (i.vec_encoding == vex_encoding_default)
        i.vec_encoding = vex_encoding_evex;
@@ -12676,13 +12772,13 @@ static bfd_boolean check_register (const reg_entry *r)
   if (((r->reg_flags & (RegRex64 | RegRex)) || r->reg_type.bitfield.qword)
       && (!cpu_arch_flags.bitfield.cpulm || r->reg_type.bitfield.class != RegCR)
       && flag_code != CODE_64BIT)
-    return FALSE;
+    return false;
 
   if (r->reg_type.bitfield.class == SReg && r->reg_num == RegFlat
       && !intel_syntax)
-    return FALSE;
+    return false;
 
-  return TRUE;
+  return true;
 }
 
 /* REG_STRING starts *before* REGISTER_PREFIX.  */
@@ -12721,7 +12817,7 @@ parse_real_register (char *reg_string, char **end_op)
   r = (const reg_entry *) str_hash_find (reg_hash, reg_name_given);
 
   /* Handle floating point regs, allowing spaces in the (i) part.  */
-  if (r == i386_regtab /* %st is first entry of table  */)
+  if (r == reg_st0)
     {
       if (!cpu_arch_flags.bitfield.cpu8087
          && !cpu_arch_flags.bitfield.cpu287
@@ -12745,8 +12841,7 @@ parse_real_register (char *reg_string, char **end_op)
              if (*s == ')')
                {
                  *end_op = s + 1;
-                 r = (const reg_entry *) str_hash_find (reg_hash, "st(0)");
-                 know (r);
+                 know (r[fpr].reg_num == fpr);
                  return r + fpr;
                }
            }
@@ -13749,7 +13844,7 @@ md_show_usage (FILE *stream)
 const char *
 i386_target_format (void)
 {
-  if (!strncmp (default_arch, "x86_64", 6))
+  if (startswith (default_arch, "x86_64"))
     {
       update_code_flag (CODE_64BIT, 1);
       if (default_arch[6] == '\0')
@@ -13798,9 +13893,11 @@ i386_target_format (void)
 # if defined (TE_PE) || defined (TE_PEP)
     case bfd_target_coff_flavour:
       if (flag_code == CODE_64BIT)
-       return use_big_obj ? "pe-bigobj-x86-64" : "pe-x86-64";
-      else
-       return use_big_obj ? "pe-bigobj-i386" : "pe-i386";
+       {
+         object_64bit = 1;
+         return use_big_obj ? "pe-bigobj-x86-64" : "pe-x86-64";
+       }
+      return use_big_obj ? "pe-bigobj-i386" : "pe-i386";
 # elif defined (TE_GO32)
     case bfd_target_coff_flavour:
       return "coff-go32";
@@ -13977,9 +14074,17 @@ i386_cons_align (int ignore ATTRIBUTE_UNUSED)
     }
 }
 
-void
+int
 i386_validate_fix (fixS *fixp)
 {
+#if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
+  if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_SIZE32
+      || fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_SIZE64)
+    return IS_ELF && fixp->fx_addsy
+          && (!S_IS_DEFINED (fixp->fx_addsy)
+              || S_IS_EXTERNAL (fixp->fx_addsy));
+#endif
+
   if (fixp->fx_subsy)
     {
       if (fixp->fx_subsy == GOT_symbol)
@@ -14026,6 +14131,8 @@ i386_validate_fix (fixS *fixp)
        }
     }
 #endif
+
+  return 1;
 }
 
 arelent *
@@ -14037,15 +14144,41 @@ tc_gen_reloc (asection *section ATTRIBUTE_UNUSED, fixS *fixp)
   switch (fixp->fx_r_type)
     {
 #if defined (OBJ_ELF) || defined (OBJ_MAYBE_ELF)
+      symbolS *sym;
+
     case BFD_RELOC_SIZE32:
     case BFD_RELOC_SIZE64:
-      if (S_IS_DEFINED (fixp->fx_addsy)
-         && !S_IS_EXTERNAL (fixp->fx_addsy))
+      if (fixp->fx_addsy
+         && !bfd_is_abs_section (S_GET_SEGMENT (fixp->fx_addsy))
+         && (!fixp->fx_subsy
+             || bfd_is_abs_section (S_GET_SEGMENT (fixp->fx_subsy))))
+       sym = fixp->fx_addsy;
+      else if (fixp->fx_subsy
+              && !bfd_is_abs_section (S_GET_SEGMENT (fixp->fx_subsy))
+              && (!fixp->fx_addsy
+                  || bfd_is_abs_section (S_GET_SEGMENT (fixp->fx_addsy))))
+       sym = fixp->fx_subsy;
+      else
+       sym = NULL;
+      if (IS_ELF && sym && S_IS_DEFINED (sym) && !S_IS_EXTERNAL (sym))
        {
          /* Resolve size relocation against local symbol to size of
             the symbol plus addend.  */
-         valueT value = S_GET_SIZE (fixp->fx_addsy) + fixp->fx_offset;
+         valueT value = S_GET_SIZE (sym);
+
+         if (symbol_get_bfdsym (sym)->flags & BSF_SECTION_SYM)
+           value = bfd_section_size (S_GET_SEGMENT (sym));
+         if (sym == fixp->fx_subsy)
+           {
+             value = -value;
+             if (fixp->fx_addsy)
+               value += S_GET_VALUE (fixp->fx_addsy);
+           }
+         else if (fixp->fx_subsy)
+           value -= S_GET_VALUE (fixp->fx_subsy);
+         value += fixp->fx_offset;
          if (fixp->fx_r_type == BFD_RELOC_SIZE32
+             && object_64bit
              && !fits_in_unsigned_long (value))
            as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
                          _("symbol size computation overflow"));
@@ -14054,6 +14187,12 @@ tc_gen_reloc (asection *section ATTRIBUTE_UNUSED, fixS *fixp)
          md_apply_fix (fixp, (valueT *) &value, NULL);
          return NULL;
        }
+      if (!fixp->fx_addsy || fixp->fx_subsy)
+       {
+         as_bad_where (fixp->fx_file, fixp->fx_line,
+                       "unsupported expression involving @size");
+         return NULL;
+       }
 #endif
       /* Fall through.  */
 
@@ -14317,7 +14456,7 @@ i386_elf_section_type (const char *str, size_t len)
 {
   if (flag_code == CODE_64BIT
       && len == sizeof ("unwind") - 1
-      && strncmp (str, "unwind", 6) == 0)
+      && startswith (str, "unwind"))
     return SHT_X86_64_UNWIND;
 
   return -1;