home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Otherware / Otherware_1_SB_Development.iso / amiga / programm / language / gcc222.lha / info / gcc.info-8 < prev    next >
Encoding:
GNU Info File  |  1992-07-19  |  39.4 KB  |  962 lines

  1. This is Info file gcc.info, produced by Makeinfo-1.47 from the input
  2. file gcc.texi.
  3.  
  4.    This file documents the use and the internals of the GNU compiler.
  5.  
  6.    Copyright (C) 1988, 1989, 1992 Free Software Foundation, Inc.
  7.  
  8.    Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
  9. manual provided the copyright notice and this permission notice are
  10. preserved on all copies.
  11.  
  12.    Permission is granted to copy and distribute modified versions of
  13. this manual under the conditions for verbatim copying, provided also
  14. that the sections entitled "GNU General Public License" and "Boycott"
  15. are included exactly as in the original, and provided that the entire
  16. resulting derived work is distributed under the terms of a permission
  17. notice identical to this one.
  18.  
  19.    Permission is granted to copy and distribute translations of this
  20. manual into another language, under the above conditions for modified
  21. versions, except that the sections entitled "GNU General Public
  22. License" and "Boycott", and this permission notice, may be included in
  23. translations approved by the Free Software Foundation instead of in the
  24. original English.
  25.  
  26. 
  27. File: gcc.info,  Node: Machine Modes,  Next: Constants,  Prev: Flags,  Up: RTL
  28.  
  29. Machine Modes
  30. =============
  31.  
  32.    A machine mode describes a size of data object and the
  33. representation used for it.  In the C code, machine modes are
  34. represented by an enumeration type, `enum machine_mode', defined in
  35. `machmode.def'.  Each RTL expression has room for a machine mode and so
  36. do certain kinds of tree expressions (declarations and types, to be
  37. precise).
  38.  
  39.    In debugging dumps and machine descriptions, the machine mode of an
  40. RTL expression is written after the expression code with a colon to
  41. separate them.  The letters `mode' which appear at the end of each
  42. machine mode name are omitted.  For example, `(reg:SI 38)' is a `reg'
  43. expression with machine mode `SImode'.  If the mode is `VOIDmode', it
  44. is not written at all.
  45.  
  46.    Here is a table of machine modes.  The term "byte" below refers to an
  47. object of `BITS_PER_UNIT' bits (*note Storage Layout::.).
  48.  
  49. `QImode'
  50.      "Quarter-Integer" mode represents a single byte treated as an
  51.      integer.
  52.  
  53. `HImode'
  54.      "Half-Integer" mode represents a two-byte integer.
  55.  
  56. `PSImode'
  57.      "Partial Single Integer" mode represents an integer which occupies
  58.      four bytes but which doesn't really use all four.  On some
  59.      machines, this is the right mode to use for pointers.
  60.  
  61. `SImode'
  62.      "Single Integer" mode represents a four-byte integer.
  63.  
  64. `PDImode'
  65.      "Partial Double Integer" mode represents an integer which occupies
  66.      eight bytes but which doesn't really use all eight.  On some
  67.      machines, this is the right mode to use for certain pointers.
  68.  
  69. `DImode'
  70.      "Double Integer" mode represents an eight-byte integer.
  71.  
  72. `TImode'
  73.      "Tetra Integer" (?) mode represents a sixteen-byte integer.
  74.  
  75. `SFmode'
  76.      "Single Floating" mode represents a single-precision (four byte)
  77.      floating point number.
  78.  
  79. `DFmode'
  80.      "Double Floating" mode represents a double-precision (eight byte)
  81.      floating point number.
  82.  
  83. `XFmode'
  84.      "Extended Floating" mode represents a triple-precision (twelve
  85.      byte) floating point number.  This mode is used for IEEE extended
  86.      floating point.
  87.  
  88. `TFmode'
  89.      "Tetra Floating" mode represents a quadruple-precision (sixteen
  90.      byte) floating point number.
  91.  
  92. `CCmode'
  93.      "Condition Code" mode represents the value of a condition code,
  94.      which is a machine-specific set of bits used to represent the
  95.      result of a comparison operation.  Other machine-specific modes
  96.      may also be used for the condition code.  These modes are not used
  97.      on machines that use `cc0' (see *note Condition Code::.).
  98.  
  99. `BLKmode'
  100.      "Block" mode represents values that are aggregates to which none of
  101.      the other modes apply.  In RTL, only memory references can have
  102.      this mode, and only if they appear in string-move or vector
  103.      instructions.  On machines which have no such instructions,
  104.      `BLKmode' will not appear in RTL.
  105.  
  106. `VOIDmode'
  107.      Void mode means the absence of a mode or an unspecified mode. For
  108.      example, RTL expressions of code `const_int' have mode `VOIDmode'
  109.      because they can be taken to have whatever mode the context
  110.      requires.  In debugging dumps of RTL, `VOIDmode' is expressed by
  111.      the absence of any mode.
  112.  
  113. `SCmode, DCmode, XCmode, TCmode'
  114.      These modes stand for a complex number represented as a pair of
  115.      floating point values.  The values are in `SFmode', `DFmode',
  116.      `XFmode', and `TFmode', respectively.  Since C does not support
  117.      complex numbers, these machine modes are only partially
  118.      implemented.
  119.  
  120.    The machine description defines `Pmode' as a C macro which expands
  121. into the machine mode used for addresses.  Normally this is the mode
  122. whose size is `BITS_PER_WORD', `SImode' on 32-bit machines.
  123.  
  124.    The only modes which a machine description must support are
  125. `QImode', and the modes corresponding to `BITS_PER_WORD',
  126. `FLOAT_TYPE_SIZE' and `DOUBLE_TYPE_SIZE'. The compiler will attempt to
  127. use `DImode' for 8-byte structures and unions, but this can be
  128. prevented by overriding the definition of `MAX_FIXED_MODE_SIZE'. 
  129. Alternatively, you can have the compiler use `TImode' for 16-byte
  130. structures and unions.  Likewise, you can arrange for the C type `short
  131. int' to avoid using `HImode'.
  132.  
  133.    Very few explicit references to machine modes remain in the compiler
  134. and these few references will soon be removed.  Instead, the machine
  135. modes are divided into mode classes.  These are represented by the
  136. enumeration type `enum mode_class' defined in `machmode.h'.  The
  137. possible mode classes are:
  138.  
  139. `MODE_INT'
  140.      Integer modes.  By default these are `QImode', `HImode', `SImode',
  141.      `DImode', and `TImode'.
  142.  
  143. `MODE_PARTIAL_INT'
  144.      The "partial integer" modes, `PSImode' and `PDImode'.
  145.  
  146. `MODE_FLOAT'
  147.      floating point modes.  By default these are `SFmode', `DFmode',
  148.      `XFmode' and `TFmode'.
  149.  
  150. `MODE_COMPLEX_INT'
  151.      Complex integer modes.  (These are not currently implemented).
  152.  
  153. `MODE_COMPLEX_FLOAT'
  154.      Complex floating point modes.  By default these are `SCmode',
  155.      `DCmode', `XCmode', and `TCmode'.
  156.  
  157. `MODE_FUNCTION'
  158.      Algol or Pascal function variables including a static chain.
  159.      (These are not currently implemented).
  160.  
  161. `MODE_CC'
  162.      Modes representing condition code values.  These are `CCmode' plus
  163.      any modes listed in the `EXTRA_CC_MODES' macro.  *Note Jump
  164.      Patterns::, also see *Note Condition Code::.
  165.  
  166. `MODE_RANDOM'
  167.      This is a catchall mode class for modes which don't fit into the
  168.      above classes.  Currently `VOIDmode' and `BLKmode' are in
  169.      `MODE_RANDOM'.
  170.  
  171.    Here are some C macros that relate to machine modes:
  172.  
  173. `GET_MODE (X)'
  174.      Returns the machine mode of the RTX X.
  175.  
  176. `PUT_MODE (X, NEWMODE)'
  177.      Alters the machine mode of the RTX X to be NEWMODE.
  178.  
  179. `NUM_MACHINE_MODES'
  180.      Stands for the number of machine modes available on the target
  181.      machine.  This is one greater than the largest numeric value of any
  182.      machine mode.
  183.  
  184. `GET_MODE_NAME (M)'
  185.      Returns the name of mode M as a string.
  186.  
  187. `GET_MODE_CLASS (M)'
  188.      Returns the mode class of mode M.
  189.  
  190. `GET_MODE_WIDER_MODE (M)'
  191.      Returns the next wider natural mode.  E.g.,
  192.      `GET_WIDER_MODE(QImode)' returns `HImode'.
  193.  
  194. `GET_MODE_SIZE (M)'
  195.      Returns the size in bytes of a datum of mode M.
  196.  
  197. `GET_MODE_BITSIZE (M)'
  198.      Returns the size in bits of a datum of mode M.
  199.  
  200. `GET_MODE_MASK (M)'
  201.      Returns a bitmask containing 1 for all bits in a word that fit
  202.      within mode M.  This macro can only be used for modes whose
  203.      bitsize is less than or equal to `HOST_BITS_PER_INT'.
  204.  
  205. `GET_MODE_ALIGNMENT (M))'
  206.      Return the required alignment, in bits, for an object of mode M.
  207.  
  208. `GET_MODE_UNIT_SIZE (M)'
  209.      Returns the size in bytes of the subunits of a datum of mode M.
  210.      This is the same as `GET_MODE_SIZE' except in the case of complex
  211.      modes.  For them, the unit size is the size of the real or
  212.      imaginary part.
  213.  
  214. `GET_MODE_NUNITS (M)'
  215.      Returns the number of units contained in a mode, i.e.,
  216.      `GET_MODE_SIZE' divided by `GET_MODE_UNIT_SIZE'.
  217.  
  218. `GET_CLASS_NARROWEST_MODE (C)'
  219.      Returns the narrowest mode in mode class C.
  220.  
  221.    The global variables `byte_mode' and `word_mode' contain modes whose
  222. classes are `MODE_INT' and whose bitsizes are `BITS_PER_UNIT' or
  223. `BITS_PER_WORD', respectively.  On 32-bit machines, these are `QImode'
  224. and `SImode', respectively.
  225.  
  226. 
  227. File: gcc.info,  Node: Constants,  Next: Regs and Memory,  Prev: Machine Modes,  Up: RTL
  228.  
  229. Constant Expression Types
  230. =========================
  231.  
  232.    The simplest RTL expressions are those that represent constant
  233. values.
  234.  
  235. `(const_int I)'
  236.      This type of expression represents the integer value I.  I is
  237.      customarily accessed with the macro `INTVAL' as in `INTVAL (EXP)',
  238.      which is equivalent to `XINT (EXP, 0)'.
  239.  
  240.      Keep in mind that the result of `INTVAL' is an integer on the host
  241.      machine.  If the host machine has more bits in an `int' than the
  242.      target machine has in the mode in which the constant will be used,
  243.      then some of the bits you get from `INTVAL' will be superfluous. 
  244.      In many cases, for proper results, you must carefully disregard
  245.      the values of those bits.
  246.  
  247.      There is only one expression object for the integer value zero; it
  248.      is the value of the variable `const0_rtx'.  Likewise, the only
  249.      expression for integer value one is found in `const1_rtx', the only
  250.      expression for integer value two is found in `const2_rtx', and the
  251.      only expression for integer value negative one is found in
  252.      `constm1_rtx'.  Any attempt to create an expression of code
  253.      `const_int' and value zero, one, two or negative one will return
  254.      `const0_rtx', `const1_rtx', `const2_rtx' or `constm1_rtx' as
  255.      appropriate.
  256.  
  257.      Similarly, there is only one object for the integer whose value is
  258.      `STORE_FLAG_VALUE'.  It is found in `const_true_rtx'.  If
  259.      `STORE_FLAG_VALUE' is one, `const_true_rtx' and `const1_rtx' will
  260.      point to the same object.  If `STORE_FLAG_VALUE' is -1,
  261.      `const_true_rtx' and `constm1_rtx' will point to the same object.
  262.  
  263. `(const_double:M ADDR I0 I1 ...)'
  264.      Represents either a floating-point constant of mode M or an
  265.      integer constant that is too large to fit into `HOST_BITS_PER_INT'
  266.      bits but small enough to fit within twice that number of bits (GNU
  267.      CC does not provide a mechanism to represent even larger
  268.      constants).  In the latter case, M will be `VOIDmode'.
  269.  
  270.      ADDR is used to contain the `mem' expression that corresponds to
  271.      the location in memory that at which the constant can be found.  If
  272.      it has not been allocated a memory location, but is on the chain
  273.      of all `const_double' expressions in this compilation (maintained
  274.      using an undisplayed field), ADDR contains `const0_rtx'.  If it is
  275.      not on the chain, ADDR contains `cc0_rtx'.  ADDR is customarily
  276.      accessed with the macro `CONST_DOUBLE_MEM' and the chain field via
  277.      `CONST_DOUBLE_CHAIN'.
  278.  
  279.      If M is `VOIDmode', the bits of the value are stored in I0 and I1.
  280.       I0 is customarily accessed with the macro `CONST_DOUBLE_LOW' and
  281.      I1 with `CONST_DOUBLE_HIGH'.
  282.  
  283.      If the constant is floating point (either single or double
  284.      precision), then the number of integers used to store the value
  285.      depends on the size of `REAL_VALUE_TYPE' (*note
  286.      Cross-compilation::.).  The integers represent a `double'.  To
  287.      convert them to a `double', do
  288.  
  289.           union real_extract u;
  290.           bcopy (&CONST_DOUBLE_LOW (x), &u, sizeof u);
  291.  
  292.      and then refer to `u.d'.
  293.  
  294.      The macro `CONST0_RTX (MODE)' refers to an expression with value 0
  295.      in mode MODE. If mode MODE is of mode class `MODE_INT', it returns
  296.      `const0_rtx'.  Otherwise, it returns a `CONST_DOUBLE' expression
  297.      in mode MODE.  Similarly, the macro `CONST1_RTX (MODE)' refers to
  298.      an expression with value 1 in mode MODE and similarly for
  299.      `CONST2_RTX'.
  300.  
  301. `(const_string STR)'
  302.      Represents a constant string with value STR.  Currently this is
  303.      used only for insn attributes (*note Insn Attributes::.) since
  304.      constant strings in C are placed in memory.
  305.  
  306. `(symbol_ref:MODE SYMBOL)'
  307.      Represents the value of an assembler label for data.  SYMBOL is a
  308.      string that describes the name of the assembler label.  If it
  309.      starts with a `*', the label is the rest of SYMBOL not including
  310.      the `*'.  Otherwise, the label is SYMBOL, usually prefixed with
  311.      `_'.
  312.  
  313.      The `symbol_ref' contains a mode, which is usually `Pmode'.
  314.      Usually that is the only mode for which a symbol is directly valid.
  315.  
  316. `(label_ref LABEL)'
  317.      Represents the value of an assembler label for code.  It contains
  318.      one operand, an expression, which must be a `code_label' that
  319.      appears in the instruction sequence to identify the place where
  320.      the label should go.
  321.  
  322.      The reason for using a distinct expression type for code label
  323.      references is so that jump optimization can distinguish them.
  324.  
  325. `(const:M EXP)'
  326.      Represents a constant that is the result of an assembly-time
  327.      arithmetic computation.  The operand, EXP, is an expression that
  328.      contains only constants (`const_int', `symbol_ref' and `label_ref'
  329.      expressions) combined with `plus' and `minus'.  However, not all
  330.      combinations are valid, since the assembler cannot do arbitrary
  331.      arithmetic on relocatable symbols.
  332.  
  333.      M should be `Pmode'.
  334.  
  335. `(high:M EXP)'
  336.      Represents the high-order bits of EXP, usually a `symbol_ref'. 
  337.      The number of bits is machine-dependent and is normally the number
  338.      of bits specified in an instruction that initializes the high
  339.      order bits of a register.  It is used with `lo_sum' to represent
  340.      the typical two-instruction sequence used in RISC machines to
  341.      reference a global memory location.
  342.  
  343.      M should be `Pmode'.
  344.  
  345. 
  346. File: gcc.info,  Node: Regs and Memory,  Next: Arithmetic,  Prev: Constants,  Up: RTL
  347.  
  348. Registers and Memory
  349. ====================
  350.  
  351.    Here are the RTL expression types for describing access to machine
  352. registers and to main memory.
  353.  
  354. `(reg:M N)'
  355.      For small values of the integer N (less than
  356.      `FIRST_PSEUDO_REGISTER'), this stands for a reference to machine
  357.      register number N: a "hard register".  For larger values of N, it
  358.      stands for a temporary value or "pseudo register". The compiler's
  359.      strategy is to generate code assuming an unlimited number of such
  360.      pseudo registers, and later convert them into hard registers or
  361.      into memory references.
  362.  
  363.      M is the machine mode of the reference.  It is necessary because
  364.      machines can generally refer to each register in more than one
  365.      mode. For example, a register may contain a full word but there
  366.      may be instructions to refer to it as a half word or as a single
  367.      byte, as well as instructions to refer to it as a floating point
  368.      number of various precisions.
  369.  
  370.      Even for a register that the machine can access in only one mode,
  371.      the mode must always be specified.
  372.  
  373.      The symbol `FIRST_PSEUDO_REGISTER' is defined by the machine
  374.      description, since the number of hard registers on the machine is
  375.      an invariant characteristic of the machine.  Note, however, that
  376.      not all of the machine registers must be general registers.  All
  377.      the machine registers that can be used for storage of data are
  378.      given hard register numbers, even those that can be used only in
  379.      certain instructions or can hold only certain types of data.
  380.  
  381.      A hard register may be accessed in various modes throughout one
  382.      function, but each pseudo register is given a natural mode and is
  383.      accessed only in that mode.  When it is necessary to describe an
  384.      access to a pseudo register using a nonnatural mode, a `subreg'
  385.      expression is used.
  386.  
  387.      A `reg' expression with a machine mode that specifies more than
  388.      one word of data may actually stand for several consecutive
  389.      registers. If in addition the register number specifies a hardware
  390.      register, then it actually represents several consecutive hardware
  391.      registers starting with the specified one.
  392.  
  393.      Each pseudo register number used in a function's RTL code is
  394.      represented by a unique `reg' expression.
  395.  
  396.      Some pseudo register numbers, those within the range of
  397.      `FIRST_VIRTUAL_REGISTER' to `LAST_VIRTUAL_REGISTER' only appear
  398.      during the RTL generation phase and are eliminated before the
  399.      optimization phases.  These represent locations in the stack frame
  400.      that cannot be determined until RTL generation for the function
  401.      has been completed.  The following virtual register numbers are
  402.      defined:
  403.  
  404.     `VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM'
  405.           This points to the first word of the incoming arguments
  406.           passed on the stack.  Normally these arguments are placed
  407.           there by the caller, but the callee may have pushed some
  408.           arguments that were previously passed in registers.
  409.  
  410.           When RTL generation is complete, this virtual register is
  411.           replaced by the sum of the register given by
  412.           `ARG_POINTER_REGNUM' and the value of `FIRST_PARM_OFFSET'.
  413.  
  414.     `VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM'
  415.           If `FRAME_GROWS_DOWNWARDS' is defined, this points to
  416.           immediately above the first variable on the stack. 
  417.           Otherwise, it points to the first variable on the stack.
  418.  
  419.           It is replaced with the sum of the register given by
  420.           `FRAME_POINTER_REGNUM' and the value `STARTING_FRAME_OFFSET'.
  421.  
  422.     `VIRTUAL_STACK_DYNAMIC_REGNUM'
  423.           This points to the location of dynamically allocated memory
  424.           on the stack immediately after the stack pointer has been
  425.           adjusted by the amount of memory desired.
  426.  
  427.           It is replaced by the sum of the register given by
  428.           `STACK_POINTER_REGNUM' and the value `STACK_DYNAMIC_OFFSET'.
  429.  
  430.     `VIRTUAL_OUTGOING_ARGS_REGNUM'
  431.           This points to the location in the stack at which outgoing
  432.           arguments should be written when the stack is pre-pushed
  433.           (arguments pushed using push insns should always use
  434.           `STACK_POINTER_REGNUM').
  435.  
  436.           It is replaced by the sum of the register given by
  437.           `STACK_POINTER_REGNUM' and the value `STACK_POINTER_OFFSET'.
  438.  
  439. `(subreg:M REG WORDNUM)'
  440.      `subreg' expressions are used to refer to a register in a machine
  441.      mode other than its natural one, or to refer to one register of a
  442.      multi-word `reg' that actually refers to several registers.
  443.  
  444.      Each pseudo-register has a natural mode.  If it is necessary to
  445.      operate on it in a different mode--for example, to perform a
  446.      fullword move instruction on a pseudo-register that contains a
  447.      single byte--the pseudo-register must be enclosed in a `subreg'. 
  448.      In such a case, WORDNUM is zero.
  449.  
  450.      Usually M is at least as narrow as the mode of REG, in which case
  451.      it is restricting consideration to only the bits of REG that are
  452.      in M.  However, sometimes M is wider than the mode of REG.  These
  453.      `subreg' expressions are often called "paradoxical".  They are
  454.      used in cases where we want to refer to an object in a wider mode
  455.      but do not care what value the additional bits have.  The reload
  456.      pass ensures that paradoxical references are only made to hard
  457.      registers.
  458.  
  459.      The other use of `subreg' is to extract the individual registers of
  460.      a multi-register value.  Machine modes such as `DImode' and
  461.      `TImode' can indicate values longer than a word, values which
  462.      usually require two or more consecutive registers.  To access one
  463.      of the registers, use a `subreg' with mode `SImode' and a WORDNUM
  464.      that says which register.
  465.  
  466.      The compilation parameter `WORDS_BIG_ENDIAN', if set to 1, says
  467.      that word number zero is the most significant part; otherwise, it
  468.      is the least significant part.
  469.  
  470.      Between the combiner pass and the reload pass, it is possible to
  471.      have a paradoxical `subreg' which contains a `mem' instead of a
  472.      `reg' as its first operand.  After the reload pass, it is also
  473.      possible to have a non-paradoxical `subreg' which contains a
  474.      `mem'; this usually occurs when the `mem' is a stack slot which
  475.      replaced a pseudo register.
  476.  
  477.      Note that it is not valid to access a `DFmode' value in `SFmode'
  478.      using a `subreg'.  On some machines the most significant part of a
  479.      `DFmode' value does not have the same format as a single-precision
  480.      floating value.
  481.  
  482.      It is also not valid to access a single word of a multi-word value
  483.      in a hard register when less registers can hold the value than
  484.      would be expected from its size.  For example, some 32-bit
  485.      machines have floating-point registers that can hold an entire
  486.      `DFmode' value. If register 10 were such a register `(subreg:SI
  487.      (reg:DF 10) 1)' would be invalid because there is no way to
  488.      convert that reference to a single machine register.  The reload
  489.      pass prevents `subreg' expressions such as these from being formed.
  490.  
  491.      The first operand of a `subreg' expression is customarily accessed
  492.      with the `SUBREG_REG' macro and the second operand is customarily
  493.      accessed with the `SUBREG_WORD' macro.
  494.  
  495. `(scratch:M)'
  496.      This represents a scratch register that will be required for the
  497.      execution of a single instruction and not used subsequently.  It is
  498.      converted into a `reg' by either the local register allocator or
  499.      the reload pass.
  500.  
  501.      `scratch' is usually present inside a `clobber' operation (*note
  502.      Side Effects::.).
  503.  
  504. `(cc0)'
  505.      This refers to the machine's condition code register.  It has no
  506.      operands and may not have a machine mode.  There are two ways to
  507.      use it:
  508.  
  509.         * To stand for a complete set of condition code flags.  This is
  510.           best on most machines, where each comparison sets the entire
  511.           series of flags.
  512.  
  513.           With this technique, `(cc0)' may be validly used in only two
  514.           contexts: as the destination of an assignment (in test and
  515.           compare instructions) and in comparison operators comparing
  516.           against zero (`const_int' with value zero; that is to say,
  517.           `const0_rtx').
  518.  
  519.         * To stand for a single flag that is the result of a single
  520.           condition. This is useful on machines that have only a single
  521.           flag bit, and in which comparison instructions must specify
  522.           the condition to test.
  523.  
  524.           With this technique, `(cc0)' may be validly used in only two
  525.           contexts: as the destination of an assignment (in test and
  526.           compare instructions) where the source is a comparison
  527.           operator, and as the first operand of `if_then_else' (in a
  528.           conditional branch).
  529.  
  530.      There is only one expression object of code `cc0'; it is the value
  531.      of the variable `cc0_rtx'.  Any attempt to create an expression of
  532.      code `cc0' will return `cc0_rtx'.
  533.  
  534.      Instructions can set the condition code implicitly.  On many
  535.      machines, nearly all instructions set the condition code based on
  536.      the value that they compute or store.  It is not necessary to
  537.      record these actions explicitly in the RTL because the machine
  538.      description includes a prescription for recognizing the
  539.      instructions that do so (by means of the macro
  540.      `NOTICE_UPDATE_CC').  *Note Condition Code::.  Only instructions
  541.      whose sole purpose is to set the condition code, and instructions
  542.      that use the condition code, need mention `(cc0)'.
  543.  
  544.      On some machines, the condition code register is given a register
  545.      number and a `reg' is used instead of `(cc0)'.  This is usually the
  546.      preferable approach if only a small subset of instructions modify
  547.      the condition code.  Other machines store condition codes in
  548.      general registers; in such cases a pseudo register should be used.
  549.  
  550.      Some machines, such as the Sparc and RS/6000, have two sets of
  551.      arithmetic instructions, one that sets and one that does not set
  552.      the condition code.  This is best handled by normally generating
  553.      the instruction that does not set the condition code, and making a
  554.      pattern that both performs the arithmetic and sets the condition
  555.      code register (which would not be `(cc0)' in this case).  For
  556.      examples, search for `addcc' and `andcc' in `sparc.md'.
  557.  
  558. `(pc)'
  559.      This represents the machine's program counter.  It has no operands
  560.      and may not have a machine mode.  `(pc)' may be validly used only
  561.      in certain specific contexts in jump instructions.
  562.  
  563.      There is only one expression object of code `pc'; it is the value
  564.      of the variable `pc_rtx'.  Any attempt to create an expression of
  565.      code `pc' will return `pc_rtx'.
  566.  
  567.      All instructions that do not jump alter the program counter
  568.      implicitly by incrementing it, but there is no need to mention
  569.      this in the RTL.
  570.  
  571. `(mem:M ADDR)'
  572.      This RTX represents a reference to main memory at an address
  573.      represented by the expression ADDR.  M specifies how large a unit
  574.      of memory is accessed.
  575.  
  576. 
  577. File: gcc.info,  Node: Arithmetic,  Next: Comparisons,  Prev: Regs and Memory,  Up: RTL
  578.  
  579. RTL Expressions for Arithmetic
  580. ==============================
  581.  
  582.    Unless otherwise specified, all the operands of arithmetic
  583. expressions must be valid for mode M.  An operand is valid for mode M
  584. if it has mode M, or if it is a `const_int' or `const_double' and M is
  585. a mode of class `MODE_INT'.
  586.  
  587.    For commutative binary operations, constants should be placed in the
  588. second operand.
  589.  
  590. `(plus:M X Y)'
  591.      Represents the sum of the values represented by X and Y carried
  592.      out in machine mode M.
  593.  
  594. `(lo_sum:M X Y)'
  595.      Like `plus', except that it represents that sum of X and the
  596.      low-order bits of Y.  The number of low order bits is
  597.      machine-dependent but is normally the number of bits in a `Pmode'
  598.      item minus the number of bits set by the `high' code (*note
  599.      Constants::.).
  600.  
  601.      M should be `Pmode'.
  602.  
  603. `(minus:M X Y)'
  604.      Like `plus' but represents subtraction.
  605.  
  606. `(compare:M X Y)'
  607.      Represents the result of subtracting Y from X for purposes of
  608.      comparison.  The result is computed without overflow, as if with
  609.      infinite precision.
  610.  
  611.      Of course, machines can't really subtract with infinite precision.
  612.      However, they can pretend to do so when only the sign of the
  613.      result will be used, which is the case when the result is stored
  614.      in the condition code.   And that is the only way this kind of
  615.      expression may validly be used: as a value to be stored in the
  616.      condition codes.
  617.  
  618.      The mode M is not related to the modes of X and Y, but instead is
  619.      the mode of the condition code value.  If `(cc0)' is used, it is
  620.      `VOIDmode'.  Otherwise it is some mode in class `MODE_CC', often
  621.      `CCmode'.  *Note Condition Code::.
  622.  
  623.      Normally, X and Y must have the same mode.  Otherwise, `compare'
  624.      is valid only if the mode of X is in class `MODE_INT' and Y is a
  625.      `const_int' or `const_double' with mode `VOIDmode'.  The mode of X
  626.      determines what mode the comparison is to be done in; thus it must
  627.      not be `VOIDmode'.
  628.  
  629.      If one of the operands is a constant, it should be placed in the
  630.      second operand and the comparison code adjusted as appropriate.
  631.  
  632.      A `compare' specifying two `VOIDmode' constants is not valid since
  633.      there is no way to know in what mode the comparison is to be
  634.      performed; the comparison must either be folded during the
  635.      compilation or the first operand must be loaded into a register
  636.      while its mode is still known.
  637.  
  638. `(neg:M X)'
  639.      Represents the negation (subtraction from zero) of the value
  640.      represented by X, carried out in mode M.
  641.  
  642. `(mult:M X Y)'
  643.      Represents the signed product of the values represented by X and Y
  644.      carried out in machine mode M.
  645.  
  646.      Some machines support a multiplication that generates a product
  647.      wider than the operands.  Write the pattern for this as
  648.  
  649.           (mult:M (sign_extend:M X) (sign_extend:M Y))
  650.  
  651.      where M is wider than the modes of X and Y, which need not be the
  652.      same.
  653.  
  654.      Write patterns for unsigned widening multiplication similarly using
  655.      `zero_extend'.
  656.  
  657. `(div:M X Y)'
  658.      Represents the quotient in signed division of X by Y, carried out
  659.      in machine mode M.  If M is a floating point mode, it represents
  660.      the exact quotient; otherwise, the integerized quotient.
  661.  
  662.      Some machines have division instructions in which the operands and
  663.      quotient widths are not all the same; you should represent such
  664.      instructions using `truncate' and `sign_extend' as in,
  665.  
  666.           (truncate:M1 (div:M2 X (sign_extend:M2 Y)))
  667.  
  668. `(udiv:M X Y)'
  669.      Like `div' but represents unsigned division.
  670.  
  671. `(mod:M X Y)'
  672. `(umod:M X Y)'
  673.      Like `div' and `udiv' but represent the remainder instead of the
  674.      quotient.
  675.  
  676. `(smin:M X Y)'
  677. `(smax:M X Y)'
  678.      Represents the smaller (for `smin') or larger (for `smax') of X
  679.      and Y, interpreted as signed integers in mode M.
  680.  
  681. `(umin:M X Y)'
  682. `(umax:M X Y)'
  683.      Like `smin' and `smax', but the values are interpreted as unsigned
  684.      integers.
  685.  
  686. `(not:M X)'
  687.      Represents the bitwise complement of the value represented by X,
  688.      carried out in mode M, which must be a fixed-point machine mode.
  689.  
  690. `(and:M X Y)'
  691.      Represents the bitwise logical-and of the values represented by X
  692.      and Y, carried out in machine mode M, which must be a fixed-point
  693.      machine mode.
  694.  
  695. `(ior:M X Y)'
  696.      Represents the bitwise inclusive-or of the values represented by X
  697.      and Y, carried out in machine mode M, which must be a fixed-point
  698.      mode.
  699.  
  700. `(xor:M X Y)'
  701.      Represents the bitwise exclusive-or of the values represented by X
  702.      and Y, carried out in machine mode M, which must be a fixed-point
  703.      mode.
  704.  
  705. `(ashift:M X C)'
  706.      Represents the result of arithmetically shifting X left by C
  707.      places.  X have mode M, a fixed-point machine mode.  C be a
  708.      fixed-point mode or be a constant with mode `VOIDmode'; which mode
  709.      is determined by the mode called for in the machine description
  710.      entry for the left-shift instruction.  For example, on the Vax,
  711.      the mode of C is `QImode' regardless of M.
  712.  
  713. `(lshift:M X C)'
  714.      Like `ashift' but for logical left shift.  `ashift' and `lshift'
  715.      are identical operations; we customarily use `ashift' for both.
  716.  
  717. `(lshiftrt:M X C)'
  718. `(ashiftrt:M X C)'
  719.      Like `lshift' and `ashift' but for right shift.  Unlike the case
  720.      for left shift, these two operations are distinct.
  721.  
  722. `(rotate:M X C)'
  723. `(rotatert:M X C)'
  724.      Similar but represent left and right rotate.  If C is a constant,
  725.      use `rotate'.
  726.  
  727. `(abs:M X)'
  728.      Represents the absolute value of X, computed in mode M.
  729.  
  730. `(sqrt:M X)'
  731.      Represents the square root of X, computed in mode M. Most often M
  732.      will be a floating point mode.
  733.  
  734. `(ffs:M X)'
  735.      Represents one plus the index of the least significant 1-bit in X,
  736.      represented as an integer of mode M.  (The value is zero if X is
  737.      zero.)  The mode of X need not be M; depending on the target
  738.      machine, various mode combinations may be valid.
  739.  
  740. 
  741. File: gcc.info,  Node: Comparisons,  Next: Bit Fields,  Prev: Arithmetic,  Up: RTL
  742.  
  743. Comparison Operations
  744. =====================
  745.  
  746.    Comparison operators test a relation on two operands and are
  747. considered to represent a machine-dependent nonzero value described by,
  748. but not necessarily equal to, `STORE_FLAG_VALUE' (*note Misc::.) if the
  749. relation holds, or zero if it does not.  The mode of the comparison
  750. operation is independent of the mode of the data being compared.  If
  751. the comparison operation is being tested (e.g., the first operand of an
  752. `if_then_else'), the mode must be `VOIDmode'. If the comparison
  753. operation is producing data to be stored in some variable, the mode
  754. must be in class `MODE_INT'.  All comparison operations producing data
  755. must use the same mode, which is machine-specific.
  756.  
  757.    There are two ways that comparison operations may be used.  The
  758. comparison operators may be used to compare the condition codes `(cc0)'
  759. against zero, as in `(eq (cc0) (const_int 0))'.  Such a construct
  760. actually refers to the result of the preceding instruction in which the
  761. condition codes were set.  The instructing setting the condition code
  762. must be adjacent to the instruction using the condition code; only
  763. `note' insns may separate them.
  764.  
  765.    Alternatively, a comparison operation may directly compare two data
  766. objects.  The mode of the comparison is determined by the operands; they
  767. must both be valid for a common machine mode.  A comparison with both
  768. operands constant would be invalid as the machine mode could not be
  769. deduced from it, but such a comparison should never exist in RTL due to
  770. constant folding.
  771.  
  772.    In the example above, if `(cc0)' were last set to `(compare X Y)',
  773. the comparison operation is identical to `(eq X Y)'.  Usually only one
  774. style of comparisons is supported on a particular machine, but the
  775. combine pass will try to merge the operations to produce the `eq' shown
  776. in case it exists in the context of the particular insn involved.
  777.  
  778.    Inequality comparisons come in two flavors, signed and unsigned. 
  779. Thus, there are distinct expression codes `gt' and `gtu' for signed and
  780. unsigned greater-than.  These can produce different results for the same
  781. pair of integer values: for example, 1 is signed greater-than -1 but not
  782. unsigned greater-than, because -1 when regarded as unsigned is actually
  783. `0xffffffff' which is greater than 1.
  784.  
  785.    The signed comparisons are also used for floating point values. 
  786. Floating point comparisons are distinguished by the machine modes of
  787. the operands.
  788.  
  789. `(eq:M X Y)'
  790.      1 if the values represented by X and Y are equal, otherwise 0.
  791.  
  792. `(ne:M X Y)'
  793.      1 if the values represented by X and Y are not equal, otherwise 0.
  794.  
  795. `(gt:M X Y)'
  796.      1 if the X is greater than Y.  If they are fixed-point, the
  797.      comparison is done in a signed sense.
  798.  
  799. `(gtu:M X Y)'
  800.      Like `gt' but does unsigned comparison, on fixed-point numbers
  801.      only.
  802.  
  803. `(lt:M X Y)'
  804. `(ltu:M X Y)'
  805.      Like `gt' and `gtu' but test for "less than".
  806.  
  807. `(ge:M X Y)'
  808. `(geu:M X Y)'
  809.      Like `gt' and `gtu' but test for "greater than or equal".
  810.  
  811. `(le:M X Y)'
  812. `(leu:M X Y)'
  813.      Like `gt' and `gtu' but test for "less than or equal".
  814.  
  815. `(if_then_else COND THEN ELSE)'
  816.      This is not a comparison operation but is listed here because it is
  817.      always used in conjunction with a comparison operation.  To be
  818.      precise, COND is a comparison expression.  This expression
  819.      represents a choice, according to COND, between the value
  820.      represented by THEN and the one represented by ELSE.
  821.  
  822.      On most machines, `if_then_else' expressions are valid only to
  823.      express conditional jumps.
  824.  
  825. `(cond [TEST1 VALUE1 TEST2 VALUE2 ...] DEFAULT)'
  826.      Similar to `if_then_else', but more general.  Each of TEST1,
  827.      TEST2, ... is performed in turn.  The result of this expression is
  828.      the VALUE corresponding to the first non-zero test, or DEFAULT if
  829.      none of the tests are non-zero expressions.
  830.  
  831.      This is currently not valid for instruction patterns and is
  832.      supported only for insn attributes.  *Note Insn Attributes::.
  833.  
  834. 
  835. File: gcc.info,  Node: Bit Fields,  Next: Conversions,  Prev: Comparisons,  Up: RTL
  836.  
  837. Bit Fields
  838. ==========
  839.  
  840.    Special expression codes exist to represent bit-field instructions.
  841. These types of expressions are lvalues in RTL; they may appear on the
  842. left side of an assignment, indicating insertion of a value into the
  843. specified bit field.
  844.  
  845. `(sign_extract:M LOC SIZE POS)'
  846.      This represents a reference to a sign-extended bit field contained
  847.      or starting in LOC (a memory or register reference).  The bit field
  848.      is SIZE bits wide and starts at bit POS.  The compilation option
  849.      `BITS_BIG_ENDIAN' says which end of the memory unit POS counts
  850.      from.
  851.  
  852.      If LOC is in memory, its mode must be a single-byte integer mode.
  853.      If LOC is in a register, the mode to use is specified by the
  854.      operand of the `insv' or `extv' pattern (*note Standard Names::.)
  855.      and is usually a full-word integer mode.
  856.  
  857.      The mode of POS is machine-specific and is also specified in the
  858.      `insv' or `extv' pattern.
  859.  
  860.      The mode M is the same as the mode that would be used for LOC if
  861.      it were a register.
  862.  
  863. `(zero_extract:M LOC SIZE POS)'
  864.      Like `sign_extract' but refers to an unsigned or zero-extended bit
  865.      field.  The same sequence of bits are extracted, but they are
  866.      filled to an entire word with zeros instead of by sign-extension.
  867.  
  868. 
  869. File: gcc.info,  Node: Conversions,  Next: RTL Declarations,  Prev: Bit Fields,  Up: RTL
  870.  
  871. Conversions
  872. ===========
  873.  
  874.    All conversions between machine modes must be represented by
  875. explicit conversion operations.  For example, an expression which is
  876. the sum of a byte and a full word cannot be written as `(plus:SI
  877. (reg:QI 34) (reg:SI 80))' because the `plus' operation requires two
  878. operands of the same machine mode. Therefore, the byte-sized operand is
  879. enclosed in a conversion operation, as in
  880.  
  881.      (plus:SI (sign_extend:SI (reg:QI 34)) (reg:SI 80))
  882.  
  883.    The conversion operation is not a mere placeholder, because there
  884. may be more than one way of converting from a given starting mode to
  885. the desired final mode.  The conversion operation code says how to do
  886. it.
  887.  
  888.    For all conversion operations, X must not be `VOIDmode' because the
  889. mode in which to do the conversion would not be known. The conversion
  890. must either be done at compile-time or X must be placed into a register.
  891.  
  892. `(sign_extend:M X)'
  893.      Represents the result of sign-extending the value X to machine
  894.      mode M.  M must be a fixed-point mode and X a fixed-point value of
  895.      a mode narrower than M.
  896.  
  897. `(zero_extend:M X)'
  898.      Represents the result of zero-extending the value X to machine
  899.      mode M.  M must be a fixed-point mode and X a fixed-point value of
  900.      a mode narrower than M.
  901.  
  902. `(float_extend:M X)'
  903.      Represents the result of extending the value X to machine mode M. 
  904.      M must be a floating point mode and X a floating point value of a
  905.      mode narrower than M.
  906.  
  907. `(truncate:M X)'
  908.      Represents the result of truncating the value X to machine mode M.
  909.       M must be a fixed-point mode and X a fixed-point value of a mode
  910.      wider than M.
  911.  
  912. `(float_truncate:M X)'
  913.      Represents the result of truncating the value X to machine mode M.
  914.       M must be a floating point mode and X a floating point value of a
  915.      mode wider than M.
  916.  
  917. `(float:M X)'
  918.      Represents the result of converting fixed point value X, regarded
  919.      as signed, to floating point mode M.
  920.  
  921. `(unsigned_float:M X)'
  922.      Represents the result of converting fixed point value X, regarded
  923.      as unsigned, to floating point mode M.
  924.  
  925. `(fix:M X)'
  926.      When M is a fixed point mode, represents the result of converting
  927.      floating point value X to mode M, regarded as signed.  How
  928.      rounding is done is not specified, so this operation may be used
  929.      validly in compiling C code only for integer-valued operands.
  930.  
  931. `(unsigned_fix:M X)'
  932.      Represents the result of converting floating point value X to
  933.      fixed point mode M, regarded as unsigned.  How rounding is done is
  934.      not specified.
  935.  
  936. `(fix:M X)'
  937.      When M is a floating point mode, represents the result of
  938.      converting floating point value X (valid for mode M) to an
  939.      integer, still represented in floating point mode M, by rounding
  940.      towards zero.
  941.  
  942. 
  943. File: gcc.info,  Node: RTL Declarations,  Next: Side Effects,  Prev: Conversions,  Up: RTL
  944.  
  945. Declarations
  946. ============
  947.  
  948.    Declaration expression codes do not represent arithmetic operations
  949. but rather state assertions about their operands.
  950.  
  951. `(strict_low_part (subreg:M (reg:N R) 0))'
  952.      This expression code is used in only one context: operand 0 of a
  953.      `set' expression.  In addition, the operand of this expression
  954.      must be a non-paradoxical `subreg' expression.
  955.  
  956.      The presence of `strict_low_part' says that the part of the
  957.      register which is meaningful in mode N, but is not part of mode M,
  958.      is not to be altered.  Normally, an assignment to such a subreg is
  959.      allowed to have undefined effects on the rest of the register when
  960.      M is less than a word.
  961.  
  962.