home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ InfoMagic Source Code 1993 July / THE_SOURCE_CODE_CD_ROM.iso / gnu / gcc-2.4.5 / gcc.info-11 < prev    next >
Encoding:
GNU Info File  |  1993-06-20  |  39.5 KB  |  961 lines

  1. This is Info file gcc.info, produced by Makeinfo-1.54 from the input
  2. file gcc.texi.
  3.  
  4.    This file documents the use and the internals of the GNU compiler.
  5.  
  6.    Published by the Free Software Foundation 675 Massachusetts Avenue
  7. Cambridge, MA 02139 USA
  8.  
  9.    Copyright (C) 1988, 1989, 1992, 1993 Free Software Foundation, Inc.
  10.  
  11.    Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
  12. manual provided the copyright notice and this permission notice are
  13. preserved on all copies.
  14.  
  15.    Permission is granted to copy and distribute modified versions of
  16. this manual under the conditions for verbatim copying, provided also
  17. that the sections entitled "GNU General Public License" and "Protect
  18. Your Freedom--Fight `Look And Feel'" are included exactly as in the
  19. original, and provided that the entire resulting derived work is
  20. distributed under the terms of a permission notice identical to this
  21. one.
  22.  
  23.    Permission is granted to copy and distribute translations of this
  24. manual into another language, under the above conditions for modified
  25. versions, except that the sections entitled "GNU General Public
  26. License" and "Protect Your Freedom--Fight `Look And Feel'", and this
  27. permission notice, may be included in translations approved by the Free
  28. Software Foundation instead of in the original English.
  29.  
  30. 
  31. File: gcc.info,  Node: Machine Modes,  Next: Constants,  Prev: Flags,  Up: RTL
  32.  
  33. Machine Modes
  34. =============
  35.  
  36.    A machine mode describes a size of data object and the
  37. representation used for it.  In the C code, machine modes are
  38. represented by an enumeration type, `enum machine_mode', defined in
  39. `machmode.def'.  Each RTL expression has room for a machine mode and so
  40. do certain kinds of tree expressions (declarations and types, to be
  41. precise).
  42.  
  43.    In debugging dumps and machine descriptions, the machine mode of an
  44. RTL expression is written after the expression code with a colon to
  45. separate them.  The letters `mode' which appear at the end of each
  46. machine mode name are omitted.  For example, `(reg:SI 38)' is a `reg'
  47. expression with machine mode `SImode'.  If the mode is `VOIDmode', it
  48. is not written at all.
  49.  
  50.    Here is a table of machine modes.  The term "byte" below refers to an
  51. object of `BITS_PER_UNIT' bits (*note Storage Layout::.).
  52.  
  53. `QImode'
  54.      "Quarter-Integer" mode represents a single byte treated as an
  55.      integer.
  56.  
  57. `HImode'
  58.      "Half-Integer" mode represents a two-byte integer.
  59.  
  60. `PSImode'
  61.      "Partial Single Integer" mode represents an integer which occupies
  62.      four bytes but which doesn't really use all four.  On some
  63.      machines, this is the right mode to use for pointers.
  64.  
  65. `SImode'
  66.      "Single Integer" mode represents a four-byte integer.
  67.  
  68. `PDImode'
  69.      "Partial Double Integer" mode represents an integer which occupies
  70.      eight bytes but which doesn't really use all eight.  On some
  71.      machines, this is the right mode to use for certain pointers.
  72.  
  73. `DImode'
  74.      "Double Integer" mode represents an eight-byte integer.
  75.  
  76. `TImode'
  77.      "Tetra Integer" (?) mode represents a sixteen-byte integer.
  78.  
  79. `SFmode'
  80.      "Single Floating" mode represents a single-precision (four byte)
  81.      floating point number.
  82.  
  83. `DFmode'
  84.      "Double Floating" mode represents a double-precision (eight byte)
  85.      floating point number.
  86.  
  87. `XFmode'
  88.      "Extended Floating" mode represents a triple-precision (twelve
  89.      byte) floating point number.  This mode is used for IEEE extended
  90.      floating point.
  91.  
  92. `TFmode'
  93.      "Tetra Floating" mode represents a quadruple-precision (sixteen
  94.      byte) floating point number.
  95.  
  96. `CCmode'
  97.      "Condition Code" mode represents the value of a condition code,
  98.      which is a machine-specific set of bits used to represent the
  99.      result of a comparison operation.  Other machine-specific modes
  100.      may also be used for the condition code.  These modes are not used
  101.      on machines that use `cc0' (see *note Condition Code::.).
  102.  
  103. `BLKmode'
  104.      "Block" mode represents values that are aggregates to which none of
  105.      the other modes apply.  In RTL, only memory references can have
  106.      this mode, and only if they appear in string-move or vector
  107.      instructions.  On machines which have no such instructions,
  108.      `BLKmode' will not appear in RTL.
  109.  
  110. `VOIDmode'
  111.      Void mode means the absence of a mode or an unspecified mode.  For
  112.      example, RTL expressions of code `const_int' have mode `VOIDmode'
  113.      because they can be taken to have whatever mode the context
  114.      requires.  In debugging dumps of RTL, `VOIDmode' is expressed by
  115.      the absence of any mode.
  116.  
  117. `SCmode, DCmode, XCmode, TCmode'
  118.      These modes stand for a complex number represented as a pair of
  119.      floating point values.  The values are in `SFmode', `DFmode',
  120.      `XFmode', and `TFmode', respectively.  Since C does not support
  121.      complex numbers, these machine modes are only partially
  122.      implemented.
  123.  
  124.    The machine description defines `Pmode' as a C macro which expands
  125. into the machine mode used for addresses.  Normally this is the mode
  126. whose size is `BITS_PER_WORD', `SImode' on 32-bit machines.
  127.  
  128.    The only modes which a machine description must support are
  129. `QImode', and the modes corresponding to `BITS_PER_WORD',
  130. `FLOAT_TYPE_SIZE' and `DOUBLE_TYPE_SIZE'.  The compiler will attempt to
  131. use `DImode' for 8-byte structures and unions, but this can be
  132. prevented by overriding the definition of `MAX_FIXED_MODE_SIZE'.
  133. Alternatively, you can have the compiler use `TImode' for 16-byte
  134. structures and unions.  Likewise, you can arrange for the C type `short
  135. int' to avoid using `HImode'.
  136.  
  137.    Very few explicit references to machine modes remain in the compiler
  138. and these few references will soon be removed.  Instead, the machine
  139. modes are divided into mode classes.  These are represented by the
  140. enumeration type `enum mode_class' defined in `machmode.h'.  The
  141. possible mode classes are:
  142.  
  143. `MODE_INT'
  144.      Integer modes.  By default these are `QImode', `HImode', `SImode',
  145.      `DImode', and `TImode'.
  146.  
  147. `MODE_PARTIAL_INT'
  148.      The "partial integer" modes, `PSImode' and `PDImode'.
  149.  
  150. `MODE_FLOAT'
  151.      floating point modes.  By default these are `SFmode', `DFmode',
  152.      `XFmode' and `TFmode'.
  153.  
  154. `MODE_COMPLEX_INT'
  155.      Complex integer modes.  (These are not currently implemented).
  156.  
  157. `MODE_COMPLEX_FLOAT'
  158.      Complex floating point modes.  By default these are `SCmode',
  159.      `DCmode', `XCmode', and `TCmode'.
  160.  
  161. `MODE_FUNCTION'
  162.      Algol or Pascal function variables including a static chain.
  163.      (These are not currently implemented).
  164.  
  165. `MODE_CC'
  166.      Modes representing condition code values.  These are `CCmode' plus
  167.      any modes listed in the `EXTRA_CC_MODES' macro.  *Note Jump
  168.      Patterns::, also see *Note Condition Code::.
  169.  
  170. `MODE_RANDOM'
  171.      This is a catchall mode class for modes which don't fit into the
  172.      above classes.  Currently `VOIDmode' and `BLKmode' are in
  173.      `MODE_RANDOM'.
  174.  
  175.    Here are some C macros that relate to machine modes:
  176.  
  177. `GET_MODE (X)'
  178.      Returns the machine mode of the RTX X.
  179.  
  180. `PUT_MODE (X, NEWMODE)'
  181.      Alters the machine mode of the RTX X to be NEWMODE.
  182.  
  183. `NUM_MACHINE_MODES'
  184.      Stands for the number of machine modes available on the target
  185.      machine.  This is one greater than the largest numeric value of any
  186.      machine mode.
  187.  
  188. `GET_MODE_NAME (M)'
  189.      Returns the name of mode M as a string.
  190.  
  191. `GET_MODE_CLASS (M)'
  192.      Returns the mode class of mode M.
  193.  
  194. `GET_MODE_WIDER_MODE (M)'
  195.      Returns the next wider natural mode.  For example, the expression
  196.      `GET_MODE_WIDER_MODE (QImode)' returns `HImode'.
  197.  
  198. `GET_MODE_SIZE (M)'
  199.      Returns the size in bytes of a datum of mode M.
  200.  
  201. `GET_MODE_BITSIZE (M)'
  202.      Returns the size in bits of a datum of mode M.
  203.  
  204. `GET_MODE_MASK (M)'
  205.      Returns a bitmask containing 1 for all bits in a word that fit
  206.      within mode M.  This macro can only be used for modes whose
  207.      bitsize is less than or equal to `HOST_BITS_PER_INT'.
  208.  
  209. `GET_MODE_ALIGNMENT (M))'
  210.      Return the required alignment, in bits, for an object of mode M.
  211.  
  212. `GET_MODE_UNIT_SIZE (M)'
  213.      Returns the size in bytes of the subunits of a datum of mode M.
  214.      This is the same as `GET_MODE_SIZE' except in the case of complex
  215.      modes.  For them, the unit size is the size of the real or
  216.      imaginary part.
  217.  
  218. `GET_MODE_NUNITS (M)'
  219.      Returns the number of units contained in a mode, i.e.,
  220.      `GET_MODE_SIZE' divided by `GET_MODE_UNIT_SIZE'.
  221.  
  222. `GET_CLASS_NARROWEST_MODE (C)'
  223.      Returns the narrowest mode in mode class C.
  224.  
  225.    The global variables `byte_mode' and `word_mode' contain modes whose
  226. classes are `MODE_INT' and whose bitsizes are either `BITS_PER_UNIT' or
  227. `BITS_PER_WORD', respectively.  On 32-bit machines, these are `QImode'
  228. and `SImode', respectively.
  229.  
  230. 
  231. File: gcc.info,  Node: Constants,  Next: Regs and Memory,  Prev: Machine Modes,  Up: RTL
  232.  
  233. Constant Expression Types
  234. =========================
  235.  
  236.    The simplest RTL expressions are those that represent constant
  237. values.
  238.  
  239. `(const_int I)'
  240.      This type of expression represents the integer value I.  I is
  241.      customarily accessed with the macro `INTVAL' as in `INTVAL (EXP)',
  242.      which is equivalent to `XWINT (EXP, 0)'.
  243.  
  244.      There is only one expression object for the integer value zero; it
  245.      is the value of the variable `const0_rtx'.  Likewise, the only
  246.      expression for integer value one is found in `const1_rtx', the only
  247.      expression for integer value two is found in `const2_rtx', and the
  248.      only expression for integer value negative one is found in
  249.      `constm1_rtx'.  Any attempt to create an expression of code
  250.      `const_int' and value zero, one, two or negative one will return
  251.      `const0_rtx', `const1_rtx', `const2_rtx' or `constm1_rtx' as
  252.      appropriate.
  253.  
  254.      Similarly, there is only one object for the integer whose value is
  255.      `STORE_FLAG_VALUE'.  It is found in `const_true_rtx'.  If
  256.      `STORE_FLAG_VALUE' is one, `const_true_rtx' and `const1_rtx' will
  257.      point to the same object.  If `STORE_FLAG_VALUE' is -1,
  258.      `const_true_rtx' and `constm1_rtx' will point to the same object.
  259.  
  260. `(const_double:M ADDR I0 I1 ...)'
  261.      Represents either a floating-point constant of mode M or an
  262.      integer constant too large to fit into `HOST_BITS_PER_WIDE_INT'
  263.      bits but small enough to fit within twice that number of bits (GNU
  264.      CC does not provide a mechanism to represent even larger
  265.      constants).  In the latter case, M will be `VOIDmode'.
  266.  
  267.      ADDR is used to contain the `mem' expression that corresponds to
  268.      the location in memory that at which the constant can be found.  If
  269.      it has not been allocated a memory location, but is on the chain
  270.      of all `const_double' expressions in this compilation (maintained
  271.      using an undisplayed field), ADDR contains `const0_rtx'.  If it is
  272.      not on the chain, ADDR contains `cc0_rtx'.  ADDR is customarily
  273.      accessed with the macro `CONST_DOUBLE_MEM' and the chain field via
  274.      `CONST_DOUBLE_CHAIN'.
  275.  
  276.      If M is `VOIDmode', the bits of the value are stored in I0 and I1.
  277.      I0 is customarily accessed with the macro `CONST_DOUBLE_LOW' and
  278.      I1 with `CONST_DOUBLE_HIGH'.
  279.  
  280.      If the constant is floating point (regardless of its precision),
  281.      then the number of integers used to store the value depends on the
  282.      size of `REAL_VALUE_TYPE' (*note Cross-compilation::.).  The
  283.      integers represent a floating point number, but not precisely in
  284.      the target machine's or host machine's floating point format.  To
  285.      convert them to the precise bit pattern used by the target
  286.      machine, use the macro `REAL_VALUE_TO_TARGET_DOUBLE' and friends
  287.      (*note Data Output::.).
  288.  
  289.      The macro `CONST0_RTX (MODE)' refers to an expression with value 0
  290.      in mode MODE.  If mode MODE is of mode class `MODE_INT', it
  291.      returns `const0_rtx'.  Otherwise, it returns a `CONST_DOUBLE'
  292.      expression in mode MODE.  Similarly, the macro `CONST1_RTX (MODE)'
  293.      refers to an expression with value 1 in mode MODE and similarly
  294.      for `CONST2_RTX'.
  295.  
  296. `(const_string STR)'
  297.      Represents a constant string with value STR.  Currently this is
  298.      used only for insn attributes (*note Insn Attributes::.) since
  299.      constant strings in C are placed in memory.
  300.  
  301. `(symbol_ref:MODE SYMBOL)'
  302.      Represents the value of an assembler label for data.  SYMBOL is a
  303.      string that describes the name of the assembler label.  If it
  304.      starts with a `*', the label is the rest of SYMBOL not including
  305.      the `*'.  Otherwise, the label is SYMBOL, usually prefixed with
  306.      `_'.
  307.  
  308.      The `symbol_ref' contains a mode, which is usually `Pmode'.
  309.      Usually that is the only mode for which a symbol is directly valid.
  310.  
  311. `(label_ref LABEL)'
  312.      Represents the value of an assembler label for code.  It contains
  313.      one operand, an expression, which must be a `code_label' that
  314.      appears in the instruction sequence to identify the place where
  315.      the label should go.
  316.  
  317.      The reason for using a distinct expression type for code label
  318.      references is so that jump optimization can distinguish them.
  319.  
  320. `(const:M EXP)'
  321.      Represents a constant that is the result of an assembly-time
  322.      arithmetic computation.  The operand, EXP, is an expression that
  323.      contains only constants (`const_int', `symbol_ref' and `label_ref'
  324.      expressions) combined with `plus' and `minus'.  However, not all
  325.      combinations are valid, since the assembler cannot do arbitrary
  326.      arithmetic on relocatable symbols.
  327.  
  328.      M should be `Pmode'.
  329.  
  330. `(high:M EXP)'
  331.      Represents the high-order bits of EXP, usually a `symbol_ref'.
  332.      The number of bits is machine-dependent and is normally the number
  333.      of bits specified in an instruction that initializes the high
  334.      order bits of a register.  It is used with `lo_sum' to represent
  335.      the typical two-instruction sequence used in RISC machines to
  336.      reference a global memory location.
  337.  
  338.      M should be `Pmode'.
  339.  
  340. 
  341. File: gcc.info,  Node: Regs and Memory,  Next: Arithmetic,  Prev: Constants,  Up: RTL
  342.  
  343. Registers and Memory
  344. ====================
  345.  
  346.    Here are the RTL expression types for describing access to machine
  347. registers and to main memory.
  348.  
  349. `(reg:M N)'
  350.      For small values of the integer N (those that are less than
  351.      `FIRST_PSEUDO_REGISTER'), this stands for a reference to machine
  352.      register number N: a "hard register".  For larger values of N, it
  353.      stands for a temporary value or "pseudo register".  The compiler's
  354.      strategy is to generate code assuming an unlimited number of such
  355.      pseudo registers, and later convert them into hard registers or
  356.      into memory references.
  357.  
  358.      M is the machine mode of the reference.  It is necessary because
  359.      machines can generally refer to each register in more than one
  360.      mode.  For example, a register may contain a full word but there
  361.      may be instructions to refer to it as a half word or as a single
  362.      byte, as well as instructions to refer to it as a floating point
  363.      number of various precisions.
  364.  
  365.      Even for a register that the machine can access in only one mode,
  366.      the mode must always be specified.
  367.  
  368.      The symbol `FIRST_PSEUDO_REGISTER' is defined by the machine
  369.      description, since the number of hard registers on the machine is
  370.      an invariant characteristic of the machine.  Note, however, that
  371.      not all of the machine registers must be general registers.  All
  372.      the machine registers that can be used for storage of data are
  373.      given hard register numbers, even those that can be used only in
  374.      certain instructions or can hold only certain types of data.
  375.  
  376.      A hard register may be accessed in various modes throughout one
  377.      function, but each pseudo register is given a natural mode and is
  378.      accessed only in that mode.  When it is necessary to describe an
  379.      access to a pseudo register using a nonnatural mode, a `subreg'
  380.      expression is used.
  381.  
  382.      A `reg' expression with a machine mode that specifies more than
  383.      one word of data may actually stand for several consecutive
  384.      registers.  If in addition the register number specifies a
  385.      hardware register, then it actually represents several consecutive
  386.      hardware registers starting with the specified one.
  387.  
  388.      Each pseudo register number used in a function's RTL code is
  389.      represented by a unique `reg' expression.
  390.  
  391.      Some pseudo register numbers, those within the range of
  392.      `FIRST_VIRTUAL_REGISTER' to `LAST_VIRTUAL_REGISTER' only appear
  393.      during the RTL generation phase and are eliminated before the
  394.      optimization phases.  These represent locations in the stack frame
  395.      that cannot be determined until RTL generation for the function
  396.      has been completed.  The following virtual register numbers are
  397.      defined:
  398.  
  399.     `VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM'
  400.           This points to the first word of the incoming arguments
  401.           passed on the stack.  Normally these arguments are placed
  402.           there by the caller, but the callee may have pushed some
  403.           arguments that were previously passed in registers.
  404.  
  405.           When RTL generation is complete, this virtual register is
  406.           replaced by the sum of the register given by
  407.           `ARG_POINTER_REGNUM' and the value of `FIRST_PARM_OFFSET'.
  408.  
  409.     `VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM'
  410.           If `FRAME_GROWS_DOWNWARDS' is defined, this points to
  411.           immediately above the first variable on the stack.
  412.           Otherwise, it points to the first variable on the stack.
  413.  
  414.           `VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM' is replaced with the sum of the
  415.           register given by `FRAME_POINTER_REGNUM' and the value
  416.           `STARTING_FRAME_OFFSET'.
  417.  
  418.     `VIRTUAL_STACK_DYNAMIC_REGNUM'
  419.           This points to the location of dynamically allocated memory
  420.           on the stack immediately after the stack pointer has been
  421.           adjusted by the amount of memory desired.
  422.  
  423.           This virtual register is replaced by the sum of the register
  424.           given by `STACK_POINTER_REGNUM' and the value
  425.           `STACK_DYNAMIC_OFFSET'.
  426.  
  427.     `VIRTUAL_OUTGOING_ARGS_REGNUM'
  428.           This points to the location in the stack at which outgoing
  429.           arguments should be written when the stack is pre-pushed
  430.           (arguments pushed using push insns should always use
  431.           `STACK_POINTER_REGNUM').
  432.  
  433.           This virtual register is replaced by the sum of the register
  434.           given by `STACK_POINTER_REGNUM' and the value
  435.           `STACK_POINTER_OFFSET'.
  436.  
  437. `(subreg:M REG WORDNUM)'
  438.      `subreg' expressions are used to refer to a register in a machine
  439.      mode other than its natural one, or to refer to one register of a
  440.      multi-word `reg' that actually refers to several registers.
  441.  
  442.      Each pseudo-register has a natural mode.  If it is necessary to
  443.      operate on it in a different mode--for example, to perform a
  444.      fullword move instruction on a pseudo-register that contains a
  445.      single byte--the pseudo-register must be enclosed in a `subreg'.
  446.      In such a case, WORDNUM is zero.
  447.  
  448.      Usually M is at least as narrow as the mode of REG, in which case
  449.      it is restricting consideration to only the bits of REG that are
  450.      in M.  However, sometimes M is wider than the mode of REG.  These
  451.      `subreg' expressions are often called "paradoxical".  They are
  452.      used in cases where we want to refer to an object in a wider mode
  453.      but do not care what value the additional bits have.  The reload
  454.      pass ensures that paradoxical references are only made to hard
  455.      registers.
  456.  
  457.      The other use of `subreg' is to extract the individual registers of
  458.      a multi-register value.  Machine modes such as `DImode' and
  459.      `TImode' can indicate values longer than a word, values which
  460.      usually require two or more consecutive registers.  To access one
  461.      of the registers, use a `subreg' with mode `SImode' and a WORDNUM
  462.      that says which register.
  463.  
  464.      The compilation parameter `WORDS_BIG_ENDIAN', if set to 1, says
  465.      that word number zero is the most significant part; otherwise, it
  466.      is the least significant part.
  467.  
  468.      Between the combiner pass and the reload pass, it is possible to
  469.      have a paradoxical `subreg' which contains a `mem' instead of a
  470.      `reg' as its first operand.  After the reload pass, it is also
  471.      possible to have a non-paradoxical `subreg' which contains a
  472.      `mem'; this usually occurs when the `mem' is a stack slot which
  473.      replaced a pseudo register.
  474.  
  475.      Note that it is not valid to access a `DFmode' value in `SFmode'
  476.      using a `subreg'.  On some machines the most significant part of a
  477.      `DFmode' value does not have the same format as a single-precision
  478.      floating value.
  479.  
  480.      It is also not valid to access a single word of a multi-word value
  481.      in a hard register when less registers can hold the value than
  482.      would be expected from its size.  For example, some 32-bit
  483.      machines have floating-point registers that can hold an entire
  484.      `DFmode' value.  If register 10 were such a register `(subreg:SI
  485.      (reg:DF 10) 1)' would be invalid because there is no way to
  486.      convert that reference to a single machine register.  The reload
  487.      pass prevents `subreg' expressions such as these from being formed.
  488.  
  489.      The first operand of a `subreg' expression is customarily accessed
  490.      with the `SUBREG_REG' macro and the second operand is customarily
  491.      accessed with the `SUBREG_WORD' macro.
  492.  
  493. `(scratch:M)'
  494.      This represents a scratch register that will be required for the
  495.      execution of a single instruction and not used subsequently.  It is
  496.      converted into a `reg' by either the local register allocator or
  497.      the reload pass.
  498.  
  499.      `scratch' is usually present inside a `clobber' operation (*note
  500.      Side Effects::.).
  501.  
  502. `(cc0)'
  503.      This refers to the machine's condition code register.  It has no
  504.      operands and may not have a machine mode.  There are two ways to
  505.      use it:
  506.  
  507.         * To stand for a complete set of condition code flags.  This is
  508.           best on most machines, where each comparison sets the entire
  509.           series of flags.
  510.  
  511.           With this technique, `(cc0)' may be validly used in only two
  512.           contexts: as the destination of an assignment (in test and
  513.           compare instructions) and in comparison operators comparing
  514.           against zero (`const_int' with value zero; that is to say,
  515.           `const0_rtx').
  516.  
  517.         * To stand for a single flag that is the result of a single
  518.           condition.  This is useful on machines that have only a
  519.           single flag bit, and in which comparison instructions must
  520.           specify the condition to test.
  521.  
  522.           With this technique, `(cc0)' may be validly used in only two
  523.           contexts: as the destination of an assignment (in test and
  524.           compare instructions) where the source is a comparison
  525.           operator, and as the first operand of `if_then_else' (in a
  526.           conditional branch).
  527.  
  528.      There is only one expression object of code `cc0'; it is the value
  529.      of the variable `cc0_rtx'.  Any attempt to create an expression of
  530.      code `cc0' will return `cc0_rtx'.
  531.  
  532.      Instructions can set the condition code implicitly.  On many
  533.      machines, nearly all instructions set the condition code based on
  534.      the value that they compute or store.  It is not necessary to
  535.      record these actions explicitly in the RTL because the machine
  536.      description includes a prescription for recognizing the
  537.      instructions that do so (by means of the macro
  538.      `NOTICE_UPDATE_CC').  *Note Condition Code::.  Only instructions
  539.      whose sole purpose is to set the condition code, and instructions
  540.      that use the condition code, need mention `(cc0)'.
  541.  
  542.      On some machines, the condition code register is given a register
  543.      number and a `reg' is used instead of `(cc0)'.  This is usually the
  544.      preferable approach if only a small subset of instructions modify
  545.      the condition code.  Other machines store condition codes in
  546.      general registers; in such cases a pseudo register should be used.
  547.  
  548.      Some machines, such as the Sparc and RS/6000, have two sets of
  549.      arithmetic instructions, one that sets and one that does not set
  550.      the condition code.  This is best handled by normally generating
  551.      the instruction that does not set the condition code, and making a
  552.      pattern that both performs the arithmetic and sets the condition
  553.      code register (which would not be `(cc0)' in this case).  For
  554.      examples, search for `addcc' and `andcc' in `sparc.md'.
  555.  
  556. `(pc)'
  557.      This represents the machine's program counter.  It has no operands
  558.      and may not have a machine mode.  `(pc)' may be validly used only
  559.      in certain specific contexts in jump instructions.
  560.  
  561.      There is only one expression object of code `pc'; it is the value
  562.      of the variable `pc_rtx'.  Any attempt to create an expression of
  563.      code `pc' will return `pc_rtx'.
  564.  
  565.      All instructions that do not jump alter the program counter
  566.      implicitly by incrementing it, but there is no need to mention
  567.      this in the RTL.
  568.  
  569. `(mem:M ADDR)'
  570.      This RTX represents a reference to main memory at an address
  571.      represented by the expression ADDR.  M specifies how large a unit
  572.      of memory is accessed.
  573.  
  574. 
  575. File: gcc.info,  Node: Arithmetic,  Next: Comparisons,  Prev: Regs and Memory,  Up: RTL
  576.  
  577. RTL Expressions for Arithmetic
  578. ==============================
  579.  
  580.    Unless otherwise specified, all the operands of arithmetic
  581. expressions must be valid for mode M.  An operand is valid for mode M
  582. if it has mode M, or if it is a `const_int' or `const_double' and M is
  583. a mode of class `MODE_INT'.
  584.  
  585.    For commutative binary operations, constants should be placed in the
  586. second operand.
  587.  
  588. `(plus:M X Y)'
  589.      Represents the sum of the values represented by X and Y carried
  590.      out in machine mode M.
  591.  
  592. `(lo_sum:M X Y)'
  593.      Like `plus', except that it represents that sum of X and the
  594.      low-order bits of Y.  The number of low order bits is
  595.      machine-dependent but is normally the number of bits in a `Pmode'
  596.      item minus the number of bits set by the `high' code (*note
  597.      Constants::.).
  598.  
  599.      M should be `Pmode'.
  600.  
  601. `(minus:M X Y)'
  602.      Like `plus' but represents subtraction.
  603.  
  604. `(compare:M X Y)'
  605.      Represents the result of subtracting Y from X for purposes of
  606.      comparison.  The result is computed without overflow, as if with
  607.      infinite precision.
  608.  
  609.      Of course, machines can't really subtract with infinite precision.
  610.      However, they can pretend to do so when only the sign of the
  611.      result will be used, which is the case when the result is stored
  612.      in the condition code.   And that is the only way this kind of
  613.      expression may validly be used: as a value to be stored in the
  614.      condition codes.
  615.  
  616.      The mode M is not related to the modes of X and Y, but instead is
  617.      the mode of the condition code value.  If `(cc0)' is used, it is
  618.      `VOIDmode'.  Otherwise it is some mode in class `MODE_CC', often
  619.      `CCmode'.  *Note Condition Code::.
  620.  
  621.      Normally, X and Y must have the same mode.  Otherwise, `compare'
  622.      is valid only if the mode of X is in class `MODE_INT' and Y is a
  623.      `const_int' or `const_double' with mode `VOIDmode'.  The mode of X
  624.      determines what mode the comparison is to be done in; thus it must
  625.      not be `VOIDmode'.
  626.  
  627.      If one of the operands is a constant, it should be placed in the
  628.      second operand and the comparison code adjusted as appropriate.
  629.  
  630.      A `compare' specifying two `VOIDmode' constants is not valid since
  631.      there is no way to know in what mode the comparison is to be
  632.      performed; the comparison must either be folded during the
  633.      compilation or the first operand must be loaded into a register
  634.      while its mode is still known.
  635.  
  636. `(neg:M X)'
  637.      Represents the negation (subtraction from zero) of the value
  638.      represented by X, carried out in mode M.
  639.  
  640. `(mult:M X Y)'
  641.      Represents the signed product of the values represented by X and Y
  642.      carried out in machine mode M.
  643.  
  644.      Some machines support a multiplication that generates a product
  645.      wider than the operands.  Write the pattern for this as
  646.  
  647.           (mult:M (sign_extend:M X) (sign_extend:M Y))
  648.  
  649.      where M is wider than the modes of X and Y, which need not be the
  650.      same.
  651.  
  652.      Write patterns for unsigned widening multiplication similarly using
  653.      `zero_extend'.
  654.  
  655. `(div:M X Y)'
  656.      Represents the quotient in signed division of X by Y, carried out
  657.      in machine mode M.  If M is a floating point mode, it represents
  658.      the exact quotient; otherwise, the integerized quotient.
  659.  
  660.      Some machines have division instructions in which the operands and
  661.      quotient widths are not all the same; you should represent such
  662.      instructions using `truncate' and `sign_extend' as in,
  663.  
  664.           (truncate:M1 (div:M2 X (sign_extend:M2 Y)))
  665.  
  666. `(udiv:M X Y)'
  667.      Like `div' but represents unsigned division.
  668.  
  669. `(mod:M X Y)'
  670. `(umod:M X Y)'
  671.      Like `div' and `udiv' but represent the remainder instead of the
  672.      quotient.
  673.  
  674. `(smin:M X Y)'
  675. `(smax:M X Y)'
  676.      Represents the smaller (for `smin') or larger (for `smax') of X
  677.      and Y, interpreted as signed integers in mode M.
  678.  
  679. `(umin:M X Y)'
  680. `(umax:M X Y)'
  681.      Like `smin' and `smax', but the values are interpreted as unsigned
  682.      integers.
  683.  
  684. `(not:M X)'
  685.      Represents the bitwise complement of the value represented by X,
  686.      carried out in mode M, which must be a fixed-point machine mode.
  687.  
  688. `(and:M X Y)'
  689.      Represents the bitwise logical-and of the values represented by X
  690.      and Y, carried out in machine mode M, which must be a fixed-point
  691.      machine mode.
  692.  
  693. `(ior:M X Y)'
  694.      Represents the bitwise inclusive-or of the values represented by X
  695.      and Y, carried out in machine mode M, which must be a fixed-point
  696.      mode.
  697.  
  698. `(xor:M X Y)'
  699.      Represents the bitwise exclusive-or of the values represented by X
  700.      and Y, carried out in machine mode M, which must be a fixed-point
  701.      mode.
  702.  
  703. `(ashift:M X C)'
  704.      Represents the result of arithmetically shifting X left by C
  705.      places.  X have mode M, a fixed-point machine mode.  C be a
  706.      fixed-point mode or be a constant with mode `VOIDmode'; which mode
  707.      is determined by the mode called for in the machine description
  708.      entry for the left-shift instruction.  For example, on the Vax,
  709.      the mode of C is `QImode' regardless of M.
  710.  
  711. `(lshift:M X C)'
  712.      Like `ashift' but for logical left shift.  `ashift' and `lshift'
  713.      are identical operations; we customarily use `ashift' for both.
  714.  
  715. `(lshiftrt:M X C)'
  716. `(ashiftrt:M X C)'
  717.      Like `lshift' and `ashift' but for right shift.  Unlike the case
  718.      for left shift, these two operations are distinct.
  719.  
  720. `(rotate:M X C)'
  721. `(rotatert:M X C)'
  722.      Similar but represent left and right rotate.  If C is a constant,
  723.      use `rotate'.
  724.  
  725. `(abs:M X)'
  726.      Represents the absolute value of X, computed in mode M.
  727.  
  728. `(sqrt:M X)'
  729.      Represents the square root of X, computed in mode M.  Most often M
  730.      will be a floating point mode.
  731.  
  732. `(ffs:M X)'
  733.      Represents one plus the index of the least significant 1-bit in X,
  734.      represented as an integer of mode M.  (The value is zero if X is
  735.      zero.)  The mode of X need not be M; depending on the target
  736.      machine, various mode combinations may be valid.
  737.  
  738. 
  739. File: gcc.info,  Node: Comparisons,  Next: Bit Fields,  Prev: Arithmetic,  Up: RTL
  740.  
  741. Comparison Operations
  742. =====================
  743.  
  744.    Comparison operators test a relation on two operands and are
  745. considered to represent a machine-dependent nonzero value described by,
  746. but not necessarily equal to, `STORE_FLAG_VALUE' (*note Misc::.) if the
  747. relation holds, or zero if it does not.  The mode of the comparison
  748. operation is independent of the mode of the data being compared.  If
  749. the comparison operation is being tested (e.g., the first operand of an
  750. `if_then_else'), the mode must be `VOIDmode'.  If the comparison
  751. operation is producing data to be stored in some variable, the mode
  752. must be in class `MODE_INT'.  All comparison operations producing data
  753. must use the same mode, which is machine-specific.
  754.  
  755.    There are two ways that comparison operations may be used.  The
  756. comparison operators may be used to compare the condition codes `(cc0)'
  757. against zero, as in `(eq (cc0) (const_int 0))'.  Such a construct
  758. actually refers to the result of the preceding instruction in which the
  759. condition codes were set.  The instructing setting the condition code
  760. must be adjacent to the instruction using the condition code; only
  761. `note' insns may separate them.
  762.  
  763.    Alternatively, a comparison operation may directly compare two data
  764. objects.  The mode of the comparison is determined by the operands; they
  765. must both be valid for a common machine mode.  A comparison with both
  766. operands constant would be invalid as the machine mode could not be
  767. deduced from it, but such a comparison should never exist in RTL due to
  768. constant folding.
  769.  
  770.    In the example above, if `(cc0)' were last set to `(compare X Y)',
  771. the comparison operation is identical to `(eq X Y)'.  Usually only one
  772. style of comparisons is supported on a particular machine, but the
  773. combine pass will try to merge the operations to produce the `eq' shown
  774. in case it exists in the context of the particular insn involved.
  775.  
  776.    Inequality comparisons come in two flavors, signed and unsigned.
  777. Thus, there are distinct expression codes `gt' and `gtu' for signed and
  778. unsigned greater-than.  These can produce different results for the same
  779. pair of integer values: for example, 1 is signed greater-than -1 but not
  780. unsigned greater-than, because -1 when regarded as unsigned is actually
  781. `0xffffffff' which is greater than 1.
  782.  
  783.    The signed comparisons are also used for floating point values.
  784. Floating point comparisons are distinguished by the machine modes of
  785. the operands.
  786.  
  787. `(eq:M X Y)'
  788.      1 if the values represented by X and Y are equal, otherwise 0.
  789.  
  790. `(ne:M X Y)'
  791.      1 if the values represented by X and Y are not equal, otherwise 0.
  792.  
  793. `(gt:M X Y)'
  794.      1 if the X is greater than Y.  If they are fixed-point, the
  795.      comparison is done in a signed sense.
  796.  
  797. `(gtu:M X Y)'
  798.      Like `gt' but does unsigned comparison, on fixed-point numbers
  799.      only.
  800.  
  801. `(lt:M X Y)'
  802. `(ltu:M X Y)'
  803.      Like `gt' and `gtu' but test for "less than".
  804.  
  805. `(ge:M X Y)'
  806. `(geu:M X Y)'
  807.      Like `gt' and `gtu' but test for "greater than or equal".
  808.  
  809. `(le:M X Y)'
  810. `(leu:M X Y)'
  811.      Like `gt' and `gtu' but test for "less than or equal".
  812.  
  813. `(if_then_else COND THEN ELSE)'
  814.      This is not a comparison operation but is listed here because it is
  815.      always used in conjunction with a comparison operation.  To be
  816.      precise, COND is a comparison expression.  This expression
  817.      represents a choice, according to COND, between the value
  818.      represented by THEN and the one represented by ELSE.
  819.  
  820.      On most machines, `if_then_else' expressions are valid only to
  821.      express conditional jumps.
  822.  
  823. `(cond [TEST1 VALUE1 TEST2 VALUE2 ...] DEFAULT)'
  824.      Similar to `if_then_else', but more general.  Each of TEST1,
  825.      TEST2, ... is performed in turn.  The result of this expression is
  826.      the VALUE corresponding to the first non-zero test, or DEFAULT if
  827.      none of the tests are non-zero expressions.
  828.  
  829.      This is currently not valid for instruction patterns and is
  830.      supported only for insn attributes.  *Note Insn Attributes::.
  831.  
  832. 
  833. File: gcc.info,  Node: Bit Fields,  Next: Conversions,  Prev: Comparisons,  Up: RTL
  834.  
  835. Bit Fields
  836. ==========
  837.  
  838.    Special expression codes exist to represent bitfield instructions.
  839. These types of expressions are lvalues in RTL; they may appear on the
  840. left side of an assignment, indicating insertion of a value into the
  841. specified bit field.
  842.  
  843. `(sign_extract:M LOC SIZE POS)'
  844.      This represents a reference to a sign-extended bit field contained
  845.      or starting in LOC (a memory or register reference).  The bit field
  846.      is SIZE bits wide and starts at bit POS.  The compilation option
  847.      `BITS_BIG_ENDIAN' says which end of the memory unit POS counts
  848.      from.
  849.  
  850.      If LOC is in memory, its mode must be a single-byte integer mode.
  851.      If LOC is in a register, the mode to use is specified by the
  852.      operand of the `insv' or `extv' pattern (*note Standard Names::.)
  853.      and is usually a full-word integer mode.
  854.  
  855.      The mode of POS is machine-specific and is also specified in the
  856.      `insv' or `extv' pattern.
  857.  
  858.      The mode M is the same as the mode that would be used for LOC if
  859.      it were a register.
  860.  
  861. `(zero_extract:M LOC SIZE POS)'
  862.      Like `sign_extract' but refers to an unsigned or zero-extended bit
  863.      field.  The same sequence of bits are extracted, but they are
  864.      filled to an entire word with zeros instead of by sign-extension.
  865.  
  866. 
  867. File: gcc.info,  Node: Conversions,  Next: RTL Declarations,  Prev: Bit Fields,  Up: RTL
  868.  
  869. Conversions
  870. ===========
  871.  
  872.    All conversions between machine modes must be represented by
  873. explicit conversion operations.  For example, an expression which is
  874. the sum of a byte and a full word cannot be written as `(plus:SI
  875. (reg:QI 34) (reg:SI 80))' because the `plus' operation requires two
  876. operands of the same machine mode.  Therefore, the byte-sized operand
  877. is enclosed in a conversion operation, as in
  878.  
  879.      (plus:SI (sign_extend:SI (reg:QI 34)) (reg:SI 80))
  880.  
  881.    The conversion operation is not a mere placeholder, because there
  882. may be more than one way of converting from a given starting mode to
  883. the desired final mode.  The conversion operation code says how to do
  884. it.
  885.  
  886.    For all conversion operations, X must not be `VOIDmode' because the
  887. mode in which to do the conversion would not be known.  The conversion
  888. must either be done at compile-time or X must be placed into a register.
  889.  
  890. `(sign_extend:M X)'
  891.      Represents the result of sign-extending the value X to machine
  892.      mode M.  M must be a fixed-point mode and X a fixed-point value of
  893.      a mode narrower than M.
  894.  
  895. `(zero_extend:M X)'
  896.      Represents the result of zero-extending the value X to machine
  897.      mode M.  M must be a fixed-point mode and X a fixed-point value of
  898.      a mode narrower than M.
  899.  
  900. `(float_extend:M X)'
  901.      Represents the result of extending the value X to machine mode M.
  902.      m must be a floating point mode and X a floating point value of a
  903.      mode narrower than M.
  904.  
  905. `(truncate:M X)'
  906.      Represents the result of truncating the value X to machine mode M.
  907.      M must be a fixed-point mode and X a fixed-point value of a mode
  908.      wider than M.
  909.  
  910. `(float_truncate:M X)'
  911.      Represents the result of truncating the value X to machine mode M.
  912.      M must be a floating point mode and X a floating point value of a
  913.      mode wider than M.
  914.  
  915. `(float:M X)'
  916.      Represents the result of converting fixed point value X, regarded
  917.      as signed, to floating point mode M.
  918.  
  919. `(unsigned_float:M X)'
  920.      Represents the result of converting fixed point value X, regarded
  921.      as unsigned, to floating point mode M.
  922.  
  923. `(fix:M X)'
  924.      When M is a fixed point mode, represents the result of converting
  925.      floating point value X to mode M, regarded as signed.  How
  926.      rounding is done is not specified, so this operation may be used
  927.      validly in compiling C code only for integer-valued operands.
  928.  
  929. `(unsigned_fix:M X)'
  930.      Represents the result of converting floating point value X to
  931.      fixed point mode M, regarded as unsigned.  How rounding is done is
  932.      not specified.
  933.  
  934. `(fix:M X)'
  935.      When M is a floating point mode, represents the result of
  936.      converting floating point value X (valid for mode M) to an
  937.      integer, still represented in floating point mode M, by rounding
  938.      towards zero.
  939.  
  940. 
  941. File: gcc.info,  Node: RTL Declarations,  Next: Side Effects,  Prev: Conversions,  Up: RTL
  942.  
  943. Declarations
  944. ============
  945.  
  946.    Declaration expression codes do not represent arithmetic operations
  947. but rather state assertions about their operands.
  948.  
  949. `(strict_low_part (subreg:M (reg:N R) 0))'
  950.      This expression code is used in only one context: as the
  951.      destination operand of a `set' expression.  In addition, the
  952.      operand of this expression must be a non-paradoxical `subreg'
  953.      expression.
  954.  
  955.      The presence of `strict_low_part' says that the part of the
  956.      register which is meaningful in mode N, but is not part of mode M,
  957.      is not to be altered.  Normally, an assignment to such a subreg is
  958.      allowed to have undefined effects on the rest of the register when
  959.      M is less than a word.
  960.  
  961.