home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OpenStep 4.2J (Developer) / os42jdev.iso / NextDeveloper / Source / GNU / gcc / gcc.info-14 < prev    next >
Encoding:
GNU Info File  |  1995-11-26  |  40.0 KB  |  971 lines

  1. This is Info file gcc.info, produced by Makeinfo-1.55 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 59 Temple Place - Suite 330
  7. Boston, MA 02111-1307 USA
  8.  
  9.    Copyright (C) 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995 Free Software
  10. Foundation, Inc.
  11.  
  12.    Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
  13. manual provided the copyright notice and this permission notice are
  14. preserved on all copies.
  15.  
  16.    Permission is granted to copy and distribute modified versions of
  17. this manual under the conditions for verbatim copying, provided also
  18. that the sections entitled "GNU General Public License," "Funding for
  19. Free Software," and "Protect Your Freedom--Fight `Look And Feel'" are
  20. included exactly as in the original, and provided that the entire
  21. resulting derived work is distributed under the terms of a permission
  22. notice identical to this one.
  23.  
  24.    Permission is granted to copy and distribute translations of this
  25. manual into another language, under the above conditions for modified
  26. versions, except that the sections entitled "GNU General Public
  27. License," "Funding for Free Software," and "Protect Your Freedom--Fight
  28. `Look And Feel'", and this permission notice, may be included in
  29. translations approved by the Free Software Foundation instead of in the
  30. original English.
  31.  
  32. 
  33. File: gcc.info,  Node: Machine Modes,  Next: Constants,  Prev: Flags,  Up: RTL
  34.  
  35. Machine Modes
  36. =============
  37.  
  38.    A machine mode describes a size of data object and the
  39. representation used for it.  In the C code, machine modes are
  40. represented by an enumeration type, `enum machine_mode', defined in
  41. `machmode.def'.  Each RTL expression has room for a machine mode and so
  42. do certain kinds of tree expressions (declarations and types, to be
  43. precise).
  44.  
  45.    In debugging dumps and machine descriptions, the machine mode of an
  46. RTL expression is written after the expression code with a colon to
  47. separate them.  The letters `mode' which appear at the end of each
  48. machine mode name are omitted.  For example, `(reg:SI 38)' is a `reg'
  49. expression with machine mode `SImode'.  If the mode is `VOIDmode', it
  50. is not written at all.
  51.  
  52.    Here is a table of machine modes.  The term "byte" below refers to an
  53. object of `BITS_PER_UNIT' bits (*note Storage Layout::.).
  54.  
  55. `QImode'
  56.      "Quarter-Integer" mode represents a single byte treated as an
  57.      integer.
  58.  
  59. `HImode'
  60.      "Half-Integer" mode represents a two-byte integer.
  61.  
  62. `PSImode'
  63.      "Partial Single Integer" mode represents an integer which occupies
  64.      four bytes but which doesn't really use all four.  On some
  65.      machines, this is the right mode to use for pointers.
  66.  
  67. `SImode'
  68.      "Single Integer" mode represents a four-byte integer.
  69.  
  70. `PDImode'
  71.      "Partial Double Integer" mode represents an integer which occupies
  72.      eight bytes but which doesn't really use all eight.  On some
  73.      machines, this is the right mode to use for certain pointers.
  74.  
  75. `DImode'
  76.      "Double Integer" mode represents an eight-byte integer.
  77.  
  78. `TImode'
  79.      "Tetra Integer" (?) mode represents a sixteen-byte integer.
  80.  
  81. `SFmode'
  82.      "Single Floating" mode represents a single-precision (four byte)
  83.      floating point number.
  84.  
  85. `DFmode'
  86.      "Double Floating" mode represents a double-precision (eight byte)
  87.      floating point number.
  88.  
  89. `XFmode'
  90.      "Extended Floating" mode represents a triple-precision (twelve
  91.      byte) floating point number.  This mode is used for IEEE extended
  92.      floating point.  On some systems not all bits within these bytes
  93.      will actually be used.
  94.  
  95. `TFmode'
  96.      "Tetra Floating" mode represents a quadruple-precision (sixteen
  97.      byte) floating point number.
  98.  
  99. `CCmode'
  100.      "Condition Code" mode represents the value of a condition code,
  101.      which is a machine-specific set of bits used to represent the
  102.      result of a comparison operation.  Other machine-specific modes
  103.      may also be used for the condition code.  These modes are not used
  104.      on machines that use `cc0' (see *note Condition Code::.).
  105.  
  106. `BLKmode'
  107.      "Block" mode represents values that are aggregates to which none of
  108.      the other modes apply.  In RTL, only memory references can have
  109.      this mode, and only if they appear in string-move or vector
  110.      instructions.  On machines which have no such instructions,
  111.      `BLKmode' will not appear in RTL.
  112.  
  113. `VOIDmode'
  114.      Void mode means the absence of a mode or an unspecified mode.  For
  115.      example, RTL expressions of code `const_int' have mode `VOIDmode'
  116.      because they can be taken to have whatever mode the context
  117.      requires.  In debugging dumps of RTL, `VOIDmode' is expressed by
  118.      the absence of any mode.
  119.  
  120. `SCmode, DCmode, XCmode, TCmode'
  121.      These modes stand for a complex number represented as a pair of
  122.      floating point values.  The floating point values are in `SFmode',
  123.      `DFmode', `XFmode', and `TFmode', respectively.
  124.  
  125. `CQImode, CHImode, CSImode, CDImode, CTImode, COImode'
  126.      These modes stand for a complex number represented as a pair of
  127.      integer values.  The integer values are in `QImode', `HImode',
  128.      `SImode', `DImode', `TImode', and `OImode', respectively.
  129.  
  130.    The machine description defines `Pmode' as a C macro which expands
  131. into the machine mode used for addresses.  Normally this is the mode
  132. whose size is `BITS_PER_WORD', `SImode' on 32-bit machines.
  133.  
  134.    The only modes which a machine description must support are
  135. `QImode', and the modes corresponding to `BITS_PER_WORD',
  136. `FLOAT_TYPE_SIZE' and `DOUBLE_TYPE_SIZE'.  The compiler will attempt to
  137. use `DImode' for 8-byte structures and unions, but this can be
  138. prevented by overriding the definition of `MAX_FIXED_MODE_SIZE'.
  139. Alternatively, you can have the compiler use `TImode' for 16-byte
  140. structures and unions.  Likewise, you can arrange for the C type `short
  141. int' to avoid using `HImode'.
  142.  
  143.    Very few explicit references to machine modes remain in the compiler
  144. and these few references will soon be removed.  Instead, the machine
  145. modes are divided into mode classes.  These are represented by the
  146. enumeration type `enum mode_class' defined in `machmode.h'.  The
  147. possible mode classes are:
  148.  
  149. `MODE_INT'
  150.      Integer modes.  By default these are `QImode', `HImode', `SImode',
  151.      `DImode', and `TImode'.
  152.  
  153. `MODE_PARTIAL_INT'
  154.      The "partial integer" modes, `PSImode' and `PDImode'.
  155.  
  156. `MODE_FLOAT'
  157.      floating point modes.  By default these are `SFmode', `DFmode',
  158.      `XFmode' and `TFmode'.
  159.  
  160. `MODE_COMPLEX_INT'
  161.      Complex integer modes.  (These are not currently implemented).
  162.  
  163. `MODE_COMPLEX_FLOAT'
  164.      Complex floating point modes.  By default these are `SCmode',
  165.      `DCmode', `XCmode', and `TCmode'.
  166.  
  167. `MODE_FUNCTION'
  168.      Algol or Pascal function variables including a static chain.
  169.      (These are not currently implemented).
  170.  
  171. `MODE_CC'
  172.      Modes representing condition code values.  These are `CCmode' plus
  173.      any modes listed in the `EXTRA_CC_MODES' macro.  *Note Jump
  174.      Patterns::, also see *Note Condition Code::.
  175.  
  176. `MODE_RANDOM'
  177.      This is a catchall mode class for modes which don't fit into the
  178.      above classes.  Currently `VOIDmode' and `BLKmode' are in
  179.      `MODE_RANDOM'.
  180.  
  181.    Here are some C macros that relate to machine modes:
  182.  
  183. `GET_MODE (X)'
  184.      Returns the machine mode of the RTX X.
  185.  
  186. `PUT_MODE (X, NEWMODE)'
  187.      Alters the machine mode of the RTX X to be NEWMODE.
  188.  
  189. `NUM_MACHINE_MODES'
  190.      Stands for the number of machine modes available on the target
  191.      machine.  This is one greater than the largest numeric value of any
  192.      machine mode.
  193.  
  194. `GET_MODE_NAME (M)'
  195.      Returns the name of mode M as a string.
  196.  
  197. `GET_MODE_CLASS (M)'
  198.      Returns the mode class of mode M.
  199.  
  200. `GET_MODE_WIDER_MODE (M)'
  201.      Returns the next wider natural mode.  For example, the expression
  202.      `GET_MODE_WIDER_MODE (QImode)' returns `HImode'.
  203.  
  204. `GET_MODE_SIZE (M)'
  205.      Returns the size in bytes of a datum of mode M.
  206.  
  207. `GET_MODE_BITSIZE (M)'
  208.      Returns the size in bits of a datum of mode M.
  209.  
  210. `GET_MODE_MASK (M)'
  211.      Returns a bitmask containing 1 for all bits in a word that fit
  212.      within mode M.  This macro can only be used for modes whose
  213.      bitsize is less than or equal to `HOST_BITS_PER_INT'.
  214.  
  215. `GET_MODE_ALIGNMENT (M))'
  216.      Return the required alignment, in bits, for an object of mode M.
  217.  
  218. `GET_MODE_UNIT_SIZE (M)'
  219.      Returns the size in bytes of the subunits of a datum of mode M.
  220.      This is the same as `GET_MODE_SIZE' except in the case of complex
  221.      modes.  For them, the unit size is the size of the real or
  222.      imaginary part.
  223.  
  224. `GET_MODE_NUNITS (M)'
  225.      Returns the number of units contained in a mode, i.e.,
  226.      `GET_MODE_SIZE' divided by `GET_MODE_UNIT_SIZE'.
  227.  
  228. `GET_CLASS_NARROWEST_MODE (C)'
  229.      Returns the narrowest mode in mode class C.
  230.  
  231.    The global variables `byte_mode' and `word_mode' contain modes whose
  232. classes are `MODE_INT' and whose bitsizes are either `BITS_PER_UNIT' or
  233. `BITS_PER_WORD', respectively.  On 32-bit machines, these are `QImode'
  234. and `SImode', respectively.
  235.  
  236. 
  237. File: gcc.info,  Node: Constants,  Next: Regs and Memory,  Prev: Machine Modes,  Up: RTL
  238.  
  239. Constant Expression Types
  240. =========================
  241.  
  242.    The simplest RTL expressions are those that represent constant
  243. values.
  244.  
  245. `(const_int I)'
  246.      This type of expression represents the integer value I.  I is
  247.      customarily accessed with the macro `INTVAL' as in `INTVAL (EXP)',
  248.      which is equivalent to `XWINT (EXP, 0)'.
  249.  
  250.      There is only one expression object for the integer value zero; it
  251.      is the value of the variable `const0_rtx'.  Likewise, the only
  252.      expression for integer value one is found in `const1_rtx', the only
  253.      expression for integer value two is found in `const2_rtx', and the
  254.      only expression for integer value negative one is found in
  255.      `constm1_rtx'.  Any attempt to create an expression of code
  256.      `const_int' and value zero, one, two or negative one will return
  257.      `const0_rtx', `const1_rtx', `const2_rtx' or `constm1_rtx' as
  258.      appropriate.
  259.  
  260.      Similarly, there is only one object for the integer whose value is
  261.      `STORE_FLAG_VALUE'.  It is found in `const_true_rtx'.  If
  262.      `STORE_FLAG_VALUE' is one, `const_true_rtx' and `const1_rtx' will
  263.      point to the same object.  If `STORE_FLAG_VALUE' is -1,
  264.      `const_true_rtx' and `constm1_rtx' will point to the same object.
  265.  
  266. `(const_double:M ADDR I0 I1 ...)'
  267.      Represents either a floating-point constant of mode M or an
  268.      integer constant too large to fit into `HOST_BITS_PER_WIDE_INT'
  269.      bits but small enough to fit within twice that number of bits (GNU
  270.      CC does not provide a mechanism to represent even larger
  271.      constants).  In the latter case, M will be `VOIDmode'.
  272.  
  273.      ADDR is used to contain the `mem' expression that corresponds to
  274.      the location in memory that at which the constant can be found.  If
  275.      it has not been allocated a memory location, but is on the chain
  276.      of all `const_double' expressions in this compilation (maintained
  277.      using an undisplayed field), ADDR contains `const0_rtx'.  If it is
  278.      not on the chain, ADDR contains `cc0_rtx'.  ADDR is customarily
  279.      accessed with the macro `CONST_DOUBLE_MEM' and the chain field via
  280.      `CONST_DOUBLE_CHAIN'.
  281.  
  282.      If M is `VOIDmode', the bits of the value are stored in I0 and I1.
  283.      I0 is customarily accessed with the macro `CONST_DOUBLE_LOW' and
  284.      I1 with `CONST_DOUBLE_HIGH'.
  285.  
  286.      If the constant is floating point (regardless of its precision),
  287.      then the number of integers used to store the value depends on the
  288.      size of `REAL_VALUE_TYPE' (*note Cross-compilation::.).  The
  289.      integers represent a floating point number, but not precisely in
  290.      the target machine's or host machine's floating point format.  To
  291.      convert them to the precise bit pattern used by the target
  292.      machine, use the macro `REAL_VALUE_TO_TARGET_DOUBLE' and friends
  293.      (*note Data Output::.).
  294.  
  295.      The macro `CONST0_RTX (MODE)' refers to an expression with value 0
  296.      in mode MODE.  If mode MODE is of mode class `MODE_INT', it
  297.      returns `const0_rtx'.  Otherwise, it returns a `CONST_DOUBLE'
  298.      expression in mode MODE.  Similarly, the macro `CONST1_RTX (MODE)'
  299.      refers to an expression with value 1 in mode MODE and similarly
  300.      for `CONST2_RTX'.
  301.  
  302. `(const_string STR)'
  303.      Represents a constant string with value STR.  Currently this is
  304.      used only for insn attributes (*note Insn Attributes::.) since
  305.      constant strings in C are placed in memory.
  306.  
  307. `(symbol_ref:MODE SYMBOL)'
  308.      Represents the value of an assembler label for data.  SYMBOL is a
  309.      string that describes the name of the assembler label.  If it
  310.      starts with a `*', the label is the rest of SYMBOL not including
  311.      the `*'.  Otherwise, the label is SYMBOL, usually prefixed with
  312.      `_'.
  313.  
  314.      The `symbol_ref' contains a mode, which is usually `Pmode'.
  315.      Usually that is the only mode for which a symbol is directly valid.
  316.  
  317. `(label_ref LABEL)'
  318.      Represents the value of an assembler label for code.  It contains
  319.      one operand, an expression, which must be a `code_label' that
  320.      appears in the instruction sequence to identify the place where
  321.      the label should go.
  322.  
  323.      The reason for using a distinct expression type for code label
  324.      references is so that jump optimization can distinguish them.
  325.  
  326. `(const:M EXP)'
  327.      Represents a constant that is the result of an assembly-time
  328.      arithmetic computation.  The operand, EXP, is an expression that
  329.      contains only constants (`const_int', `symbol_ref' and `label_ref'
  330.      expressions) combined with `plus' and `minus'.  However, not all
  331.      combinations are valid, since the assembler cannot do arbitrary
  332.      arithmetic on relocatable symbols.
  333.  
  334.      M should be `Pmode'.
  335.  
  336. `(high:M EXP)'
  337.      Represents the high-order bits of EXP, usually a `symbol_ref'.
  338.      The number of bits is machine-dependent and is normally the number
  339.      of bits specified in an instruction that initializes the high
  340.      order bits of a register.  It is used with `lo_sum' to represent
  341.      the typical two-instruction sequence used in RISC machines to
  342.      reference a global memory location.
  343.  
  344.      M should be `Pmode'.
  345.  
  346. 
  347. File: gcc.info,  Node: Regs and Memory,  Next: Arithmetic,  Prev: Constants,  Up: RTL
  348.  
  349. Registers and Memory
  350. ====================
  351.  
  352.    Here are the RTL expression types for describing access to machine
  353. registers and to main memory.
  354.  
  355. `(reg:M N)'
  356.      For small values of the integer N (those that are less than
  357.      `FIRST_PSEUDO_REGISTER'), this stands for a reference to machine
  358.      register number N: a "hard register".  For larger values of N, it
  359.      stands for a temporary value or "pseudo register".  The compiler's
  360.      strategy is to generate code assuming an unlimited number of such
  361.      pseudo registers, and later convert them into hard registers or
  362.      into memory references.
  363.  
  364.      M is the machine mode of the reference.  It is necessary because
  365.      machines can generally refer to each register in more than one
  366.      mode.  For example, a register may contain a full word but there
  367.      may be instructions to refer to it as a half word or as a single
  368.      byte, as well as instructions to refer to it as a floating point
  369.      number of various precisions.
  370.  
  371.      Even for a register that the machine can access in only one mode,
  372.      the mode must always be specified.
  373.  
  374.      The symbol `FIRST_PSEUDO_REGISTER' is defined by the machine
  375.      description, since the number of hard registers on the machine is
  376.      an invariant characteristic of the machine.  Note, however, that
  377.      not all of the machine registers must be general registers.  All
  378.      the machine registers that can be used for storage of data are
  379.      given hard register numbers, even those that can be used only in
  380.      certain instructions or can hold only certain types of data.
  381.  
  382.      A hard register may be accessed in various modes throughout one
  383.      function, but each pseudo register is given a natural mode and is
  384.      accessed only in that mode.  When it is necessary to describe an
  385.      access to a pseudo register using a nonnatural mode, a `subreg'
  386.      expression is used.
  387.  
  388.      A `reg' expression with a machine mode that specifies more than
  389.      one word of data may actually stand for several consecutive
  390.      registers.  If in addition the register number specifies a
  391.      hardware register, then it actually represents several consecutive
  392.      hardware registers starting with the specified one.
  393.  
  394.      Each pseudo register number used in a function's RTL code is
  395.      represented by a unique `reg' expression.
  396.  
  397.      Some pseudo register numbers, those within the range of
  398.      `FIRST_VIRTUAL_REGISTER' to `LAST_VIRTUAL_REGISTER' only appear
  399.      during the RTL generation phase and are eliminated before the
  400.      optimization phases.  These represent locations in the stack frame
  401.      that cannot be determined until RTL generation for the function
  402.      has been completed.  The following virtual register numbers are
  403.      defined:
  404.  
  405.     `VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM'
  406.           This points to the first word of the incoming arguments
  407.           passed on the stack.  Normally these arguments are placed
  408.           there by the caller, but the callee may have pushed some
  409.           arguments that were previously passed in registers.
  410.  
  411.           When RTL generation is complete, this virtual register is
  412.           replaced by the sum of the register given by
  413.           `ARG_POINTER_REGNUM' and the value of `FIRST_PARM_OFFSET'.
  414.  
  415.     `VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM'
  416.           If `FRAME_GROWS_DOWNWARD' is defined, this points to
  417.           immediately above the first variable on the stack.
  418.           Otherwise, it points to the first variable on the stack.
  419.  
  420.           `VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM' is replaced with the sum of the
  421.           register given by `FRAME_POINTER_REGNUM' and the value
  422.           `STARTING_FRAME_OFFSET'.
  423.  
  424.     `VIRTUAL_STACK_DYNAMIC_REGNUM'
  425.           This points to the location of dynamically allocated memory
  426.           on the stack immediately after the stack pointer has been
  427.           adjusted by the amount of memory desired.
  428.  
  429.           This virtual register is replaced by the sum of the register
  430.           given by `STACK_POINTER_REGNUM' and the value
  431.           `STACK_DYNAMIC_OFFSET'.
  432.  
  433.     `VIRTUAL_OUTGOING_ARGS_REGNUM'
  434.           This points to the location in the stack at which outgoing
  435.           arguments should be written when the stack is pre-pushed
  436.           (arguments pushed using push insns should always use
  437.           `STACK_POINTER_REGNUM').
  438.  
  439.           This virtual register is replaced by the sum of the register
  440.           given by `STACK_POINTER_REGNUM' and the value
  441.           `STACK_POINTER_OFFSET'.
  442.  
  443. `(subreg:M REG WORDNUM)'
  444.      `subreg' expressions are used to refer to a register in a machine
  445.      mode other than its natural one, or to refer to one register of a
  446.      multi-word `reg' that actually refers to several registers.
  447.  
  448.      Each pseudo-register has a natural mode.  If it is necessary to
  449.      operate on it in a different mode--for example, to perform a
  450.      fullword move instruction on a pseudo-register that contains a
  451.      single byte--the pseudo-register must be enclosed in a `subreg'.
  452.      In such a case, WORDNUM is zero.
  453.  
  454.      Usually M is at least as narrow as the mode of REG, in which case
  455.      it is restricting consideration to only the bits of REG that are
  456.      in M.
  457.  
  458.      Sometimes M is wider than the mode of REG.  These `subreg'
  459.      expressions are often called "paradoxical".  They are used in
  460.      cases where we want to refer to an object in a wider mode but do
  461.      not care what value the additional bits have.  The reload pass
  462.      ensures that paradoxical references are only made to hard
  463.      registers.
  464.  
  465.      The other use of `subreg' is to extract the individual registers of
  466.      a multi-register value.  Machine modes such as `DImode' and
  467.      `TImode' can indicate values longer than a word, values which
  468.      usually require two or more consecutive registers.  To access one
  469.      of the registers, use a `subreg' with mode `SImode' and a WORDNUM
  470.      that says which register.
  471.  
  472.      Storing in a non-paradoxical `subreg' has undefined results for
  473.      bits belonging to the same word as the `subreg'.  This laxity makes
  474.      it easier to generate efficient code for such instructions.  To
  475.      represent an instruction that preserves all the bits outside of
  476.      those in the `subreg', use `strict_low_part' around the `subreg'.
  477.  
  478.      The compilation parameter `WORDS_BIG_ENDIAN', if set to 1, says
  479.      that word number zero is the most significant part; otherwise, it
  480.      is the least significant part.
  481.  
  482.      Between the combiner pass and the reload pass, it is possible to
  483.      have a paradoxical `subreg' which contains a `mem' instead of a
  484.      `reg' as its first operand.  After the reload pass, it is also
  485.      possible to have a non-paradoxical `subreg' which contains a
  486.      `mem'; this usually occurs when the `mem' is a stack slot which
  487.      replaced a pseudo register.
  488.  
  489.      Note that it is not valid to access a `DFmode' value in `SFmode'
  490.      using a `subreg'.  On some machines the most significant part of a
  491.      `DFmode' value does not have the same format as a single-precision
  492.      floating value.
  493.  
  494.      It is also not valid to access a single word of a multi-word value
  495.      in a hard register when less registers can hold the value than
  496.      would be expected from its size.  For example, some 32-bit
  497.      machines have floating-point registers that can hold an entire
  498.      `DFmode' value.  If register 10 were such a register `(subreg:SI
  499.      (reg:DF 10) 1)' would be invalid because there is no way to
  500.      convert that reference to a single machine register.  The reload
  501.      pass prevents `subreg' expressions such as these from being formed.
  502.  
  503.      The first operand of a `subreg' expression is customarily accessed
  504.      with the `SUBREG_REG' macro and the second operand is customarily
  505.      accessed with the `SUBREG_WORD' macro.
  506.  
  507. `(scratch:M)'
  508.      This represents a scratch register that will be required for the
  509.      execution of a single instruction and not used subsequently.  It is
  510.      converted into a `reg' by either the local register allocator or
  511.      the reload pass.
  512.  
  513.      `scratch' is usually present inside a `clobber' operation (*note
  514.      Side Effects::.).
  515.  
  516. `(cc0)'
  517.      This refers to the machine's condition code register.  It has no
  518.      operands and may not have a machine mode.  There are two ways to
  519.      use it:
  520.  
  521.         * To stand for a complete set of condition code flags.  This is
  522.           best on most machines, where each comparison sets the entire
  523.           series of flags.
  524.  
  525.           With this technique, `(cc0)' may be validly used in only two
  526.           contexts: as the destination of an assignment (in test and
  527.           compare instructions) and in comparison operators comparing
  528.           against zero (`const_int' with value zero; that is to say,
  529.           `const0_rtx').
  530.  
  531.         * To stand for a single flag that is the result of a single
  532.           condition.  This is useful on machines that have only a
  533.           single flag bit, and in which comparison instructions must
  534.           specify the condition to test.
  535.  
  536.           With this technique, `(cc0)' may be validly used in only two
  537.           contexts: as the destination of an assignment (in test and
  538.           compare instructions) where the source is a comparison
  539.           operator, and as the first operand of `if_then_else' (in a
  540.           conditional branch).
  541.  
  542.      There is only one expression object of code `cc0'; it is the value
  543.      of the variable `cc0_rtx'.  Any attempt to create an expression of
  544.      code `cc0' will return `cc0_rtx'.
  545.  
  546.      Instructions can set the condition code implicitly.  On many
  547.      machines, nearly all instructions set the condition code based on
  548.      the value that they compute or store.  It is not necessary to
  549.      record these actions explicitly in the RTL because the machine
  550.      description includes a prescription for recognizing the
  551.      instructions that do so (by means of the macro
  552.      `NOTICE_UPDATE_CC').  *Note Condition Code::.  Only instructions
  553.      whose sole purpose is to set the condition code, and instructions
  554.      that use the condition code, need mention `(cc0)'.
  555.  
  556.      On some machines, the condition code register is given a register
  557.      number and a `reg' is used instead of `(cc0)'.  This is usually the
  558.      preferable approach if only a small subset of instructions modify
  559.      the condition code.  Other machines store condition codes in
  560.      general registers; in such cases a pseudo register should be used.
  561.  
  562.      Some machines, such as the Sparc and RS/6000, have two sets of
  563.      arithmetic instructions, one that sets and one that does not set
  564.      the condition code.  This is best handled by normally generating
  565.      the instruction that does not set the condition code, and making a
  566.      pattern that both performs the arithmetic and sets the condition
  567.      code register (which would not be `(cc0)' in this case).  For
  568.      examples, search for `addcc' and `andcc' in `sparc.md'.
  569.  
  570. `(pc)'
  571.      This represents the machine's program counter.  It has no operands
  572.      and may not have a machine mode.  `(pc)' may be validly used only
  573.      in certain specific contexts in jump instructions.
  574.  
  575.      There is only one expression object of code `pc'; it is the value
  576.      of the variable `pc_rtx'.  Any attempt to create an expression of
  577.      code `pc' will return `pc_rtx'.
  578.  
  579.      All instructions that do not jump alter the program counter
  580.      implicitly by incrementing it, but there is no need to mention
  581.      this in the RTL.
  582.  
  583. `(mem:M ADDR)'
  584.      This RTX represents a reference to main memory at an address
  585.      represented by the expression ADDR.  M specifies how large a unit
  586.      of memory is accessed.
  587.  
  588. 
  589. File: gcc.info,  Node: Arithmetic,  Next: Comparisons,  Prev: Regs and Memory,  Up: RTL
  590.  
  591. RTL Expressions for Arithmetic
  592. ==============================
  593.  
  594.    Unless otherwise specified, all the operands of arithmetic
  595. expressions must be valid for mode M.  An operand is valid for mode M
  596. if it has mode M, or if it is a `const_int' or `const_double' and M is
  597. a mode of class `MODE_INT'.
  598.  
  599.    For commutative binary operations, constants should be placed in the
  600. second operand.
  601.  
  602. `(plus:M X Y)'
  603.      Represents the sum of the values represented by X and Y carried
  604.      out in machine mode M.
  605.  
  606. `(lo_sum:M X Y)'
  607.      Like `plus', except that it represents that sum of X and the
  608.      low-order bits of Y.  The number of low order bits is
  609.      machine-dependent but is normally the number of bits in a `Pmode'
  610.      item minus the number of bits set by the `high' code (*note
  611.      Constants::.).
  612.  
  613.      M should be `Pmode'.
  614.  
  615. `(minus:M X Y)'
  616.      Like `plus' but represents subtraction.
  617.  
  618. `(compare:M X Y)'
  619.      Represents the result of subtracting Y from X for purposes of
  620.      comparison.  The result is computed without overflow, as if with
  621.      infinite precision.
  622.  
  623.      Of course, machines can't really subtract with infinite precision.
  624.      However, they can pretend to do so when only the sign of the
  625.      result will be used, which is the case when the result is stored
  626.      in the condition code.   And that is the only way this kind of
  627.      expression may validly be used: as a value to be stored in the
  628.      condition codes.
  629.  
  630.      The mode M is not related to the modes of X and Y, but instead is
  631.      the mode of the condition code value.  If `(cc0)' is used, it is
  632.      `VOIDmode'.  Otherwise it is some mode in class `MODE_CC', often
  633.      `CCmode'.  *Note Condition Code::.
  634.  
  635.      Normally, X and Y must have the same mode.  Otherwise, `compare'
  636.      is valid only if the mode of X is in class `MODE_INT' and Y is a
  637.      `const_int' or `const_double' with mode `VOIDmode'.  The mode of X
  638.      determines what mode the comparison is to be done in; thus it must
  639.      not be `VOIDmode'.
  640.  
  641.      If one of the operands is a constant, it should be placed in the
  642.      second operand and the comparison code adjusted as appropriate.
  643.  
  644.      A `compare' specifying two `VOIDmode' constants is not valid since
  645.      there is no way to know in what mode the comparison is to be
  646.      performed; the comparison must either be folded during the
  647.      compilation or the first operand must be loaded into a register
  648.      while its mode is still known.
  649.  
  650. `(neg:M X)'
  651.      Represents the negation (subtraction from zero) of the value
  652.      represented by X, carried out in mode M.
  653.  
  654. `(mult:M X Y)'
  655.      Represents the signed product of the values represented by X and Y
  656.      carried out in machine mode M.
  657.  
  658.      Some machines support a multiplication that generates a product
  659.      wider than the operands.  Write the pattern for this as
  660.  
  661.           (mult:M (sign_extend:M X) (sign_extend:M Y))
  662.  
  663.      where M is wider than the modes of X and Y, which need not be the
  664.      same.
  665.  
  666.      Write patterns for unsigned widening multiplication similarly using
  667.      `zero_extend'.
  668.  
  669. `(div:M X Y)'
  670.      Represents the quotient in signed division of X by Y, carried out
  671.      in machine mode M.  If M is a floating point mode, it represents
  672.      the exact quotient; otherwise, the integerized quotient.
  673.  
  674.      Some machines have division instructions in which the operands and
  675.      quotient widths are not all the same; you should represent such
  676.      instructions using `truncate' and `sign_extend' as in,
  677.  
  678.           (truncate:M1 (div:M2 X (sign_extend:M2 Y)))
  679.  
  680. `(udiv:M X Y)'
  681.      Like `div' but represents unsigned division.
  682.  
  683. `(mod:M X Y)'
  684. `(umod:M X Y)'
  685.      Like `div' and `udiv' but represent the remainder instead of the
  686.      quotient.
  687.  
  688. `(smin:M X Y)'
  689. `(smax:M X Y)'
  690.      Represents the smaller (for `smin') or larger (for `smax') of X
  691.      and Y, interpreted as signed integers in mode M.
  692.  
  693. `(umin:M X Y)'
  694. `(umax:M X Y)'
  695.      Like `smin' and `smax', but the values are interpreted as unsigned
  696.      integers.
  697.  
  698. `(not:M X)'
  699.      Represents the bitwise complement of the value represented by X,
  700.      carried out in mode M, which must be a fixed-point machine mode.
  701.  
  702. `(and:M X Y)'
  703.      Represents the bitwise logical-and of the values represented by X
  704.      and Y, carried out in machine mode M, which must be a fixed-point
  705.      machine mode.
  706.  
  707. `(ior:M X Y)'
  708.      Represents the bitwise inclusive-or of the values represented by X
  709.      and Y, carried out in machine mode M, which must be a fixed-point
  710.      mode.
  711.  
  712. `(xor:M X Y)'
  713.      Represents the bitwise exclusive-or of the values represented by X
  714.      and Y, carried out in machine mode M, which must be a fixed-point
  715.      mode.
  716.  
  717. `(ashift:M X C)'
  718.      Represents the result of arithmetically shifting X left by C
  719.      places.  X have mode M, a fixed-point machine mode.  C be a
  720.      fixed-point mode or be a constant with mode `VOIDmode'; which mode
  721.      is determined by the mode called for in the machine description
  722.      entry for the left-shift instruction.  For example, on the Vax,
  723.      the mode of C is `QImode' regardless of M.
  724.  
  725. `(lshiftrt:M X C)'
  726. `(ashiftrt:M X C)'
  727.      Like `ashift' but for right shift.  Unlike the case for left shift,
  728.      these two operations are distinct.
  729.  
  730. `(rotate:M X C)'
  731. `(rotatert:M X C)'
  732.      Similar but represent left and right rotate.  If C is a constant,
  733.      use `rotate'.
  734.  
  735. `(abs:M X)'
  736.      Represents the absolute value of X, computed in mode M.
  737.  
  738. `(sqrt:M X)'
  739.      Represents the square root of X, computed in mode M.  Most often M
  740.      will be a floating point mode.
  741.  
  742. `(ffs:M X)'
  743.      Represents one plus the index of the least significant 1-bit in X,
  744.      represented as an integer of mode M.  (The value is zero if X is
  745.      zero.)  The mode of X need not be M; depending on the target
  746.      machine, various mode combinations may be valid.
  747.  
  748. 
  749. File: gcc.info,  Node: Comparisons,  Next: Bit Fields,  Prev: Arithmetic,  Up: RTL
  750.  
  751. Comparison Operations
  752. =====================
  753.  
  754.    Comparison operators test a relation on two operands and are
  755. considered to represent a machine-dependent nonzero value described by,
  756. but not necessarily equal to, `STORE_FLAG_VALUE' (*note Misc::.) if the
  757. relation holds, or zero if it does not.  The mode of the comparison
  758. operation is independent of the mode of the data being compared.  If
  759. the comparison operation is being tested (e.g., the first operand of an
  760. `if_then_else'), the mode must be `VOIDmode'.  If the comparison
  761. operation is producing data to be stored in some variable, the mode
  762. must be in class `MODE_INT'.  All comparison operations producing data
  763. must use the same mode, which is machine-specific.
  764.  
  765.    There are two ways that comparison operations may be used.  The
  766. comparison operators may be used to compare the condition codes `(cc0)'
  767. against zero, as in `(eq (cc0) (const_int 0))'.  Such a construct
  768. actually refers to the result of the preceding instruction in which the
  769. condition codes were set.  The instructing setting the condition code
  770. must be adjacent to the instruction using the condition code; only
  771. `note' insns may separate them.
  772.  
  773.    Alternatively, a comparison operation may directly compare two data
  774. objects.  The mode of the comparison is determined by the operands; they
  775. must both be valid for a common machine mode.  A comparison with both
  776. operands constant would be invalid as the machine mode could not be
  777. deduced from it, but such a comparison should never exist in RTL due to
  778. constant folding.
  779.  
  780.    In the example above, if `(cc0)' were last set to `(compare X Y)',
  781. the comparison operation is identical to `(eq X Y)'.  Usually only one
  782. style of comparisons is supported on a particular machine, but the
  783. combine pass will try to merge the operations to produce the `eq' shown
  784. in case it exists in the context of the particular insn involved.
  785.  
  786.    Inequality comparisons come in two flavors, signed and unsigned.
  787. Thus, there are distinct expression codes `gt' and `gtu' for signed and
  788. unsigned greater-than.  These can produce different results for the same
  789. pair of integer values: for example, 1 is signed greater-than -1 but not
  790. unsigned greater-than, because -1 when regarded as unsigned is actually
  791. `0xffffffff' which is greater than 1.
  792.  
  793.    The signed comparisons are also used for floating point values.
  794. Floating point comparisons are distinguished by the machine modes of
  795. the operands.
  796.  
  797. `(eq:M X Y)'
  798.      1 if the values represented by X and Y are equal, otherwise 0.
  799.  
  800. `(ne:M X Y)'
  801.      1 if the values represented by X and Y are not equal, otherwise 0.
  802.  
  803. `(gt:M X Y)'
  804.      1 if the X is greater than Y.  If they are fixed-point, the
  805.      comparison is done in a signed sense.
  806.  
  807. `(gtu:M X Y)'
  808.      Like `gt' but does unsigned comparison, on fixed-point numbers
  809.      only.
  810.  
  811. `(lt:M X Y)'
  812. `(ltu:M X Y)'
  813.      Like `gt' and `gtu' but test for "less than".
  814.  
  815. `(ge:M X Y)'
  816. `(geu:M X Y)'
  817.      Like `gt' and `gtu' but test for "greater than or equal".
  818.  
  819. `(le:M X Y)'
  820. `(leu:M X Y)'
  821.      Like `gt' and `gtu' but test for "less than or equal".
  822.  
  823. `(if_then_else COND THEN ELSE)'
  824.      This is not a comparison operation but is listed here because it is
  825.      always used in conjunction with a comparison operation.  To be
  826.      precise, COND is a comparison expression.  This expression
  827.      represents a choice, according to COND, between the value
  828.      represented by THEN and the one represented by ELSE.
  829.  
  830.      On most machines, `if_then_else' expressions are valid only to
  831.      express conditional jumps.
  832.  
  833. `(cond [TEST1 VALUE1 TEST2 VALUE2 ...] DEFAULT)'
  834.      Similar to `if_then_else', but more general.  Each of TEST1,
  835.      TEST2, ... is performed in turn.  The result of this expression is
  836.      the VALUE corresponding to the first non-zero test, or DEFAULT if
  837.      none of the tests are non-zero expressions.
  838.  
  839.      This is currently not valid for instruction patterns and is
  840.      supported only for insn attributes.  *Note Insn Attributes::.
  841.  
  842. 
  843. File: gcc.info,  Node: Bit Fields,  Next: Conversions,  Prev: Comparisons,  Up: RTL
  844.  
  845. Bit Fields
  846. ==========
  847.  
  848.    Special expression codes exist to represent bitfield instructions.
  849. These types of expressions are lvalues in RTL; they may appear on the
  850. left side of an assignment, indicating insertion of a value into the
  851. specified bit field.
  852.  
  853. `(sign_extract:M LOC SIZE POS)'
  854.      This represents a reference to a sign-extended bit field contained
  855.      or starting in LOC (a memory or register reference).  The bit field
  856.      is SIZE bits wide and starts at bit POS.  The compilation option
  857.      `BITS_BIG_ENDIAN' says which end of the memory unit POS counts
  858.      from.
  859.  
  860.      If LOC is in memory, its mode must be a single-byte integer mode.
  861.      If LOC is in a register, the mode to use is specified by the
  862.      operand of the `insv' or `extv' pattern (*note Standard Names::.)
  863.      and is usually a full-word integer mode.
  864.  
  865.      The mode of POS is machine-specific and is also specified in the
  866.      `insv' or `extv' pattern.
  867.  
  868.      The mode M is the same as the mode that would be used for LOC if
  869.      it were a register.
  870.  
  871. `(zero_extract:M LOC SIZE POS)'
  872.      Like `sign_extract' but refers to an unsigned or zero-extended bit
  873.      field.  The same sequence of bits are extracted, but they are
  874.      filled to an entire word with zeros instead of by sign-extension.
  875.  
  876. 
  877. File: gcc.info,  Node: Conversions,  Next: RTL Declarations,  Prev: Bit Fields,  Up: RTL
  878.  
  879. Conversions
  880. ===========
  881.  
  882.    All conversions between machine modes must be represented by
  883. explicit conversion operations.  For example, an expression which is
  884. the sum of a byte and a full word cannot be written as `(plus:SI
  885. (reg:QI 34) (reg:SI 80))' because the `plus' operation requires two
  886. operands of the same machine mode.  Therefore, the byte-sized operand
  887. is enclosed in a conversion operation, as in
  888.  
  889.      (plus:SI (sign_extend:SI (reg:QI 34)) (reg:SI 80))
  890.  
  891.    The conversion operation is not a mere placeholder, because there
  892. may be more than one way of converting from a given starting mode to
  893. the desired final mode.  The conversion operation code says how to do
  894. it.
  895.  
  896.    For all conversion operations, X must not be `VOIDmode' because the
  897. mode in which to do the conversion would not be known.  The conversion
  898. must either be done at compile-time or X must be placed into a register.
  899.  
  900. `(sign_extend:M X)'
  901.      Represents the result of sign-extending the value X to machine
  902.      mode M.  M must be a fixed-point mode and X a fixed-point value of
  903.      a mode narrower than M.
  904.  
  905. `(zero_extend:M X)'
  906.      Represents the result of zero-extending the value X to machine
  907.      mode M.  M must be a fixed-point mode and X a fixed-point value of
  908.      a mode narrower than M.
  909.  
  910. `(float_extend:M X)'
  911.      Represents the result of extending 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 narrower than M.
  914.  
  915. `(truncate:M X)'
  916.      Represents the result of truncating the value X to machine mode M.
  917.      M must be a fixed-point mode and X a fixed-point value of a mode
  918.      wider than M.
  919.  
  920. `(float_truncate:M X)'
  921.      Represents the result of truncating the value X to machine mode M.
  922.      M must be a floating point mode and X a floating point value of a
  923.      mode wider than M.
  924.  
  925. `(float:M X)'
  926.      Represents the result of converting fixed point value X, regarded
  927.      as signed, to floating point mode M.
  928.  
  929. `(unsigned_float:M X)'
  930.      Represents the result of converting fixed point value X, regarded
  931.      as unsigned, to floating point mode M.
  932.  
  933. `(fix:M X)'
  934.      When M is a fixed point mode, represents the result of converting
  935.      floating point value X to mode M, regarded as signed.  How
  936.      rounding is done is not specified, so this operation may be used
  937.      validly in compiling C code only for integer-valued operands.
  938.  
  939. `(unsigned_fix:M X)'
  940.      Represents the result of converting floating point value X to
  941.      fixed point mode M, regarded as unsigned.  How rounding is done is
  942.      not specified.
  943.  
  944. `(fix:M X)'
  945.      When M is a floating point mode, represents the result of
  946.      converting floating point value X (valid for mode M) to an
  947.      integer, still represented in floating point mode M, by rounding
  948.      towards zero.
  949.  
  950. 
  951. File: gcc.info,  Node: RTL Declarations,  Next: Side Effects,  Prev: Conversions,  Up: RTL
  952.  
  953. Declarations
  954. ============
  955.  
  956.    Declaration expression codes do not represent arithmetic operations
  957. but rather state assertions about their operands.
  958.  
  959. `(strict_low_part (subreg:M (reg:N R) 0))'
  960.      This expression code is used in only one context: as the
  961.      destination operand of a `set' expression.  In addition, the
  962.      operand of this expression must be a non-paradoxical `subreg'
  963.      expression.
  964.  
  965.      The presence of `strict_low_part' says that the part of the
  966.      register which is meaningful in mode N, but is not part of mode M,
  967.      is not to be altered.  Normally, an assignment to such a subreg is
  968.      allowed to have undefined effects on the rest of the register when
  969.      M is less than a word.
  970.  
  971.