gcc/config/s390/s390.h

   1 /* Definitions of target machine for GNU compiler, for IBM S/390
   2    Copyright (C) 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006,
   3    2007, 2008, 2009, 2010, 2011 Free Software Foundation, Inc.
   4    Contributed by Hartmut Penner (hpenner@de.ibm.com) and
   5                   Ulrich Weigand (uweigand@de.ibm.com).
   6                   Andreas Krebbel (Andreas.Krebbel@de.ibm.com)
   7
   8 This file is part of GCC.
   9
  10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  11 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  12 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  13 version.
  14
  15 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  16 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  17 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  18 for more details.
  19
  20 You should have received a copy of the GNU General Public License
  21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  23
  24 #ifndef _S390_H
  25 #define _S390_H
  26
  27 /* Optional architectural facilities supported by the processor.  */
  28
  29 enum processor_flags
  30 {
  31   PF_IEEE_FLOAT = 1,
  32   PF_ZARCH = 2,
  33   PF_LONG_DISPLACEMENT = 4,
  34   PF_EXTIMM = 8,
  35   PF_DFP = 16,
  36   PF_Z10 = 32,
  37   PF_Z196 = 64
  38 };
  39
  40 /* This is necessary to avoid a warning about comparing different enum
  41    types.  */
  42 #define s390_tune_attr ((enum attr_cpu)s390_tune)
  43
  44 /* These flags indicate that the generated code should run on a cpu
  45    providing the respective hardware facility regardless of the
  46    current cpu mode (ESA or z/Architecture).  */
  47
  48 #define TARGET_CPU_IEEE_FLOAT \
  49         (s390_arch_flags & PF_IEEE_FLOAT)
  50 #define TARGET_CPU_ZARCH \
  51         (s390_arch_flags & PF_ZARCH)
  52 #define TARGET_CPU_LONG_DISPLACEMENT \
  53         (s390_arch_flags & PF_LONG_DISPLACEMENT)
  54 #define TARGET_CPU_EXTIMM \
  55         (s390_arch_flags & PF_EXTIMM)
  56 #define TARGET_CPU_DFP \
  57         (s390_arch_flags & PF_DFP)
  58 #define TARGET_CPU_Z10 \
  59         (s390_arch_flags & PF_Z10)
  60 #define TARGET_CPU_Z196 \
  61         (s390_arch_flags & PF_Z196)
  62
  63 /* These flags indicate that the generated code should run on a cpu
  64    providing the respective hardware facility when run in
  65    z/Architecture mode.  */
  66
  67 #define TARGET_LONG_DISPLACEMENT \
  68        (TARGET_ZARCH && TARGET_CPU_LONG_DISPLACEMENT)
  69 #define TARGET_EXTIMM \
  70        (TARGET_ZARCH && TARGET_CPU_EXTIMM)
  71 #define TARGET_DFP \
  72        (TARGET_ZARCH && TARGET_CPU_DFP && TARGET_HARD_FLOAT)
  73 #define TARGET_Z10 \
  74        (TARGET_ZARCH && TARGET_CPU_Z10)
  75 #define TARGET_Z196 \
  76        (TARGET_ZARCH && TARGET_CPU_Z196)
  77
  78
  79 #define TARGET_AVOID_CMP_AND_BRANCH (s390_tune == PROCESSOR_2817_Z196)
  80
  81 /* Run-time target specification.  */
  82
  83 /* Defaults for option flags defined only on some subtargets.  */
  84 #ifndef TARGET_TPF_PROFILING
  85 #define TARGET_TPF_PROFILING 0
  86 #endif
  87
  88 /* This will be overridden by OS headers.  */
  89 #define TARGET_TPF 0
  90
  91 /* Target CPU builtins.  */
  92 #define TARGET_CPU_CPP_BUILTINS()                       \
  93   do                                                    \
  94     {                                                   \
  95       builtin_assert ("cpu=s390");                      \
  96       builtin_assert ("machine=s390");                  \
  97       builtin_define ("__s390__");                      \
  98       if (TARGET_ZARCH)                                 \
  99         builtin_define ("__zarch__");                   \
 100       if (TARGET_64BIT)                                 \
 101         builtin_define ("__s390x__");                   \
 102       if (TARGET_LONG_DOUBLE_128)                       \
 103         builtin_define ("__LONG_DOUBLE_128__");         \
 104     }                                                   \
 105   while (0)
 106
 107 #ifdef DEFAULT_TARGET_64BIT
 108 #define TARGET_DEFAULT             (MASK_64BIT | MASK_ZARCH | MASK_HARD_DFP)
 109 #else
 110 #define TARGET_DEFAULT             0
 111 #endif
 112
 113 /* Support for configure-time defaults.  */
 114 #define OPTION_DEFAULT_SPECS                                    \
 115   { "mode", "%{!mesa:%{!mzarch:-m%(VALUE)}}" },                 \
 116   { "arch", "%{!march=*:-march=%(VALUE)}" },                    \
 117   { "tune", "%{!mtune=*:-mtune=%(VALUE)}" }
 118
 119 /* Defaulting rules.  */
 120 #ifdef DEFAULT_TARGET_64BIT
 121 #define DRIVER_SELF_SPECS                                       \
 122   "%{!m31:%{!m64:-m64}}",                                       \
 123   "%{!mesa:%{!mzarch:%{m31:-mesa}%{m64:-mzarch}}}",             \
 124   "%{!march=*:%{mesa:-march=g5}%{mzarch:-march=z900}}"
 125 #else
 126 #define DRIVER_SELF_SPECS                                       \
 127   "%{!m31:%{!m64:-m31}}",                                       \
 128   "%{!mesa:%{!mzarch:%{m31:-mesa}%{m64:-mzarch}}}",             \
 129   "%{!march=*:%{mesa:-march=g5}%{mzarch:-march=z900}}"
 130 #endif
 131
 132 /* Constants needed to control the TEST DATA CLASS (TDC) instruction.  */
 133 #define S390_TDC_POSITIVE_ZERO                     (1 << 11)
 134 #define S390_TDC_NEGATIVE_ZERO                     (1 << 10)
 135 #define S390_TDC_POSITIVE_NORMALIZED_BFP_NUMBER    (1 << 9)
 136 #define S390_TDC_NEGATIVE_NORMALIZED_BFP_NUMBER    (1 << 8)
 137 #define S390_TDC_POSITIVE_DENORMALIZED_BFP_NUMBER  (1 << 7)
 138 #define S390_TDC_NEGATIVE_DENORMALIZED_BFP_NUMBER  (1 << 6)
 139 #define S390_TDC_POSITIVE_INFINITY                 (1 << 5)
 140 #define S390_TDC_NEGATIVE_INFINITY                 (1 << 4)
 141 #define S390_TDC_POSITIVE_QUIET_NAN                (1 << 3)
 142 #define S390_TDC_NEGATIVE_QUIET_NAN                (1 << 2)
 143 #define S390_TDC_POSITIVE_SIGNALING_NAN            (1 << 1)
 144 #define S390_TDC_NEGATIVE_SIGNALING_NAN            (1 << 0)
 145
 146 /* The following values are different for DFP.  */
 147 #define S390_TDC_POSITIVE_DENORMALIZED_DFP_NUMBER (1 << 9)
 148 #define S390_TDC_NEGATIVE_DENORMALIZED_DFP_NUMBER (1 << 8)
 149 #define S390_TDC_POSITIVE_NORMALIZED_DFP_NUMBER   (1 << 7)
 150 #define S390_TDC_NEGATIVE_NORMALIZED_DFP_NUMBER   (1 << 6)
 151
 152 /* For signbit, the BFP-DFP-difference makes no difference. */
 153 #define S390_TDC_SIGNBIT_SET (S390_TDC_NEGATIVE_ZERO \
 154                           | S390_TDC_NEGATIVE_NORMALIZED_BFP_NUMBER \
 155                           | S390_TDC_NEGATIVE_DENORMALIZED_BFP_NUMBER\
 156                           | S390_TDC_NEGATIVE_INFINITY \
 157                           | S390_TDC_NEGATIVE_QUIET_NAN \
 158                           | S390_TDC_NEGATIVE_SIGNALING_NAN )
 159
 160 #define S390_TDC_INFINITY (S390_TDC_POSITIVE_INFINITY \
 161                           | S390_TDC_NEGATIVE_INFINITY )
 162
 163 /* Target machine storage layout.  */
 164
 165 /* Everything is big-endian.  */
 166 #define BITS_BIG_ENDIAN 1
 167 #define BYTES_BIG_ENDIAN 1
 168 #define WORDS_BIG_ENDIAN 1
 169
 170 #define STACK_SIZE_MODE (Pmode)
 171
 172 #ifndef IN_LIBGCC2
 173
 174 /* Width of a word, in units (bytes).  */
 175   #define UNITS_PER_WORD (TARGET_ZARCH ? 8 : 4)
 176
 177 /* Width of a pointer.  To be used instead of UNITS_PER_WORD in
 178    ABI-relevant contexts.  This always matches
 179    GET_MODE_SIZE (Pmode).  */
 180   #define UNITS_PER_LONG (TARGET_64BIT ? 8 : 4)
 181   #define MIN_UNITS_PER_WORD 4
 182   #define MAX_BITS_PER_WORD 64
 183 #else
 184
 185   /* In libgcc, UNITS_PER_WORD has ABI-relevant effects, e.g. whether
 186      the library should export TImode functions or not.  Thus, we have
 187      to redefine UNITS_PER_WORD depending on __s390x__ for libgcc.  */
 188   #ifdef __s390x__
 189     #define UNITS_PER_WORD 8
 190   #else
 191     #define UNITS_PER_WORD 4
 192   #endif
 193 #endif
 194
 195 /* Width of a pointer, in bits.  */
 196 #define POINTER_SIZE (TARGET_64BIT ? 64 : 32)
 197
 198 /* Allocation boundary (in *bits*) for storing arguments in argument list.  */
 199 #define PARM_BOUNDARY (TARGET_64BIT ? 64 : 32)
 200
 201 /* Boundary (in *bits*) on which stack pointer should be aligned.  */
 202 #define STACK_BOUNDARY 64
 203
 204 /* Allocation boundary (in *bits*) for the code of a function.  */
 205 #define FUNCTION_BOUNDARY 32
 206
 207 /* There is no point aligning anything to a rounder boundary than this.  */
 208 #define BIGGEST_ALIGNMENT 64
 209
 210 /* Alignment of field after `int : 0' in a structure.  */
 211 #define EMPTY_FIELD_BOUNDARY 32
 212
 213 /* Alignment on even addresses for LARL instruction.  */
 214 #define CONSTANT_ALIGNMENT(EXP, ALIGN) (ALIGN) < 16 ? 16 : (ALIGN)
 215 #define DATA_ALIGNMENT(TYPE, ALIGN) (ALIGN) < 16 ? 16 : (ALIGN)
 216
 217 /* Alignment is not required by the hardware.  */
 218 #define STRICT_ALIGNMENT 0
 219
 220 /* Mode of stack savearea.
 221    FUNCTION is VOIDmode because calling convention maintains SP.
 222    BLOCK needs Pmode for SP.
 223    NONLOCAL needs twice Pmode to maintain both backchain and SP.  */
 224 #define STACK_SAVEAREA_MODE(LEVEL)      \
 225   (LEVEL == SAVE_FUNCTION ? VOIDmode    \
 226   : LEVEL == SAVE_NONLOCAL ? (TARGET_64BIT ? OImode : TImode) : Pmode)
 227
 228
 229 /* Type layout.  */
 230
 231 /* Sizes in bits of the source language data types.  */
 232 #define SHORT_TYPE_SIZE 16
 233 #define INT_TYPE_SIZE 32
 234 #define LONG_TYPE_SIZE (TARGET_64BIT ? 64 : 32)
 235 #define LONG_LONG_TYPE_SIZE 64
 236 #define FLOAT_TYPE_SIZE 32
 237 #define DOUBLE_TYPE_SIZE 64
 238 #define LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE (TARGET_LONG_DOUBLE_128 ? 128 : 64)
 239
 240 /* Define this to set long double type size to use in libgcc2.c, which can
 241    not depend on target_flags.  */
 242 #ifdef __LONG_DOUBLE_128__
 243 #define LIBGCC2_LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE 128
 244 #else
 245 #define LIBGCC2_LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE 64
 246 #endif
 247
 248 /* Work around target_flags dependency in ada/targtyps.c.  */
 249 #define WIDEST_HARDWARE_FP_SIZE 64
 250
 251 /* We use "unsigned char" as default.  */
 252 #define DEFAULT_SIGNED_CHAR 0
 253
 254
 255 /* Register usage.  */
 256
 257 /* We have 16 general purpose registers (registers 0-15),
 258    and 16 floating point registers (registers 16-31).
 259    (On non-IEEE machines, we have only 4 fp registers.)
 260
 261    Amongst the general purpose registers, some are used
 262    for specific purposes:
 263    GPR 11: Hard frame pointer (if needed)
 264    GPR 12: Global offset table pointer (if needed)
 265    GPR 13: Literal pool base register
 266    GPR 14: Return address register
 267    GPR 15: Stack pointer
 268
 269    Registers 32-35 are 'fake' hard registers that do not
 270    correspond to actual hardware:
 271    Reg 32: Argument pointer
 272    Reg 33: Condition code
 273    Reg 34: Frame pointer
 274    Reg 35: Return address pointer
 275
 276    Registers 36 and 37 are mapped to access registers
 277    0 and 1, used to implement thread-local storage.  */
 278
 279 #define FIRST_PSEUDO_REGISTER 38
 280
 281 /* Standard register usage.  */
 282 #define GENERAL_REGNO_P(N)      ((int)(N) >= 0 && (N) < 16)
 283 #define ADDR_REGNO_P(N)         ((N) >= 1 && (N) < 16)
 284 #define FP_REGNO_P(N)           ((N) >= 16 && (N) < 32)
 285 #define CC_REGNO_P(N)           ((N) == 33)
 286 #define FRAME_REGNO_P(N)        ((N) == 32 || (N) == 34 || (N) == 35)
 287 #define ACCESS_REGNO_P(N)       ((N) == 36 || (N) == 37)
 288
 289 #define GENERAL_REG_P(X)        (REG_P (X) && GENERAL_REGNO_P (REGNO (X)))
 290 #define ADDR_REG_P(X)           (REG_P (X) && ADDR_REGNO_P (REGNO (X)))
 291 #define FP_REG_P(X)             (REG_P (X) && FP_REGNO_P (REGNO (X)))
 292 #define CC_REG_P(X)             (REG_P (X) && CC_REGNO_P (REGNO (X)))
 293 #define FRAME_REG_P(X)          (REG_P (X) && FRAME_REGNO_P (REGNO (X)))
 294 #define ACCESS_REG_P(X)         (REG_P (X) && ACCESS_REGNO_P (REGNO (X)))
 295
 296 /* Set up fixed registers and calling convention:
 297
 298    GPRs 0-5 are always call-clobbered,
 299    GPRs 6-15 are always call-saved.
 300    GPR 12 is fixed if used as GOT pointer.
 301    GPR 13 is always fixed (as literal pool pointer).
 302    GPR 14 is always fixed on S/390 machines (as return address).
 303    GPR 15 is always fixed (as stack pointer).
 304    The 'fake' hard registers are call-clobbered and fixed.
 305    The access registers are call-saved and fixed.
 306
 307    On 31-bit, FPRs 18-19 are call-clobbered;
 308    on 64-bit, FPRs 24-31 are call-clobbered.
 309    The remaining FPRs are call-saved.  */
 310
 311 #define FIXED_REGISTERS                         \
 312 { 0, 0, 0, 0,                                   \
 313   0, 0, 0, 0,                                   \
 314   0, 0, 0, 0,                                   \
 315   0, 1, 1, 1,                                   \
 316   0, 0, 0, 0,                                   \
 317   0, 0, 0, 0,                                   \
 318   0, 0, 0, 0,                                   \
 319   0, 0, 0, 0,                                   \
 320   1, 1, 1, 1,                                   \
 321   1, 1 }
 322
 323 #define CALL_USED_REGISTERS                     \
 324 { 1, 1, 1, 1,                                   \
 325   1, 1, 0, 0,                                   \
 326   0, 0, 0, 0,                                   \
 327   0, 1, 1, 1,                                   \
 328   1, 1, 1, 1,                                   \
 329   1, 1, 1, 1,                                   \
 330   1, 1, 1, 1,                                   \
 331   1, 1, 1, 1,                                   \
 332   1, 1, 1, 1,                                   \
 333   1, 1 }
 334
 335 #define CALL_REALLY_USED_REGISTERS              \
 336 { 1, 1, 1, 1,                                   \
 337   1, 1, 0, 0,                                   \
 338   0, 0, 0, 0,                                   \
 339   0, 0, 0, 0,                                   \
 340   1, 1, 1, 1,                                   \
 341   1, 1, 1, 1,                                   \
 342   1, 1, 1, 1,                                   \
 343   1, 1, 1, 1,                                   \
 344   1, 1, 1, 1,                                   \
 345   0, 0 }
 346
 347 /* Preferred register allocation order.  */
 348 #define REG_ALLOC_ORDER                                         \
 349 {  1, 2, 3, 4, 5, 0, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 14, 13,            \
 350    16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,                              \
 351    24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,                              \
 352    15, 32, 33, 34, 35, 36, 37 }
 353
 354
 355 /* Fitting values into registers.  */
 356
 357 /* Integer modes <= word size fit into any GPR.
 358    Integer modes > word size fit into successive GPRs, starting with
 359    an even-numbered register.
 360    SImode and DImode fit into FPRs as well.
 361
 362    Floating point modes <= word size fit into any FPR or GPR.
 363    Floating point modes > word size (i.e. DFmode on 32-bit) fit
 364    into any FPR, or an even-odd GPR pair.
 365    TFmode fits only into an even-odd FPR pair.
 366
 367    Complex floating point modes fit either into two FPRs, or into
 368    successive GPRs (again starting with an even number).
 369    TCmode fits only into two successive even-odd FPR pairs.
 370
 371    Condition code modes fit only into the CC register.  */
 372
 373 /* Because all registers in a class have the same size HARD_REGNO_NREGS
 374    is equivalent to CLASS_MAX_NREGS.  */
 375 #define HARD_REGNO_NREGS(REGNO, MODE)                           \
 376   s390_class_max_nregs (REGNO_REG_CLASS (REGNO), (MODE))
 377
 378 #define HARD_REGNO_MODE_OK(REGNO, MODE)         \
 379   s390_hard_regno_mode_ok ((REGNO), (MODE))
 380
 381 #define HARD_REGNO_RENAME_OK(FROM, TO)          \
 382   s390_hard_regno_rename_ok (FROM, TO)
 383
 384 #define MODES_TIEABLE_P(MODE1, MODE2)           \
 385    (((MODE1) == SFmode || (MODE1) == DFmode)    \
 386    == ((MODE2) == SFmode || (MODE2) == DFmode))
 387
 388 /* When generating code that runs in z/Architecture mode,
 389    but conforms to the 31-bit ABI, GPRs can hold 8 bytes;
 390    the ABI guarantees only that the lower 4 bytes are
 391    saved across calls, however.  */
 392 #define HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED(REGNO, MODE)             \
 393   (!TARGET_64BIT && TARGET_ZARCH                                \
 394    && GET_MODE_SIZE (MODE) > 4                                  \
 395    && (((REGNO) >= 6 && (REGNO) <= 15) || (REGNO) == 32))
 396
 397 /* Maximum number of registers to represent a value of mode MODE
 398    in a register of class CLASS.  */
 399 #define CLASS_MAX_NREGS(CLASS, MODE)                                    \
 400   s390_class_max_nregs ((CLASS), (MODE))
 401
 402 /* If a 4-byte value is loaded into a FPR, it is placed into the
 403    *upper* half of the register, not the lower.  Therefore, we
 404    cannot use SUBREGs to switch between modes in FP registers.
 405    Likewise for access registers, since they have only half the
 406    word size on 64-bit.  */
 407 #define CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS(FROM, TO, CLASS)                       \
 408   (GET_MODE_SIZE (FROM) != GET_MODE_SIZE (TO)                           \
 409    ? ((reg_classes_intersect_p (FP_REGS, CLASS)                         \
 410        && (GET_MODE_SIZE (FROM) < 8 || GET_MODE_SIZE (TO) < 8))         \
 411       || reg_classes_intersect_p (ACCESS_REGS, CLASS)) : 0)
 412
 413 /* Register classes.  */
 414
 415 /* We use the following register classes:
 416    GENERAL_REGS     All general purpose registers
 417    ADDR_REGS        All general purpose registers except %r0
 418                     (These registers can be used in address generation)
 419    FP_REGS          All floating point registers
 420    CC_REGS          The condition code register
 421    ACCESS_REGS      The access registers
 422
 423    GENERAL_FP_REGS  Union of GENERAL_REGS and FP_REGS
 424    ADDR_FP_REGS     Union of ADDR_REGS and FP_REGS
 425    GENERAL_CC_REGS  Union of GENERAL_REGS and CC_REGS
 426    ADDR_CC_REGS     Union of ADDR_REGS and CC_REGS
 427
 428    NO_REGS          No registers
 429    ALL_REGS         All registers
 430
 431    Note that the 'fake' frame pointer and argument pointer registers
 432    are included amongst the address registers here.  */
 433
 434 enum reg_class
 435 {
 436   NO_REGS, CC_REGS, ADDR_REGS, GENERAL_REGS, ACCESS_REGS,
 437   ADDR_CC_REGS, GENERAL_CC_REGS,
 438   FP_REGS, ADDR_FP_REGS, GENERAL_FP_REGS,
 439   ALL_REGS, LIM_REG_CLASSES
 440 };
 441 #define N_REG_CLASSES (int) LIM_REG_CLASSES
 442
 443 #define REG_CLASS_NAMES                                                 \
 444 { "NO_REGS", "CC_REGS", "ADDR_REGS", "GENERAL_REGS", "ACCESS_REGS",     \
 445   "ADDR_CC_REGS", "GENERAL_CC_REGS",                                    \
 446   "FP_REGS", "ADDR_FP_REGS", "GENERAL_FP_REGS", "ALL_REGS" }
 447
 448 /* Class -> register mapping.  */
 449 #define REG_CLASS_CONTENTS \
 450 {                                                       \
 451   { 0x00000000, 0x00000000 },   /* NO_REGS */           \
 452   { 0x00000000, 0x00000002 },   /* CC_REGS */           \
 453   { 0x0000fffe, 0x0000000d },   /* ADDR_REGS */         \
 454   { 0x0000ffff, 0x0000000d },   /* GENERAL_REGS */      \
 455   { 0x00000000, 0x00000030 },   /* ACCESS_REGS */       \
 456   { 0x0000fffe, 0x0000000f },   /* ADDR_CC_REGS */      \
 457   { 0x0000ffff, 0x0000000f },   /* GENERAL_CC_REGS */   \
 458   { 0xffff0000, 0x00000000 },   /* FP_REGS */           \
 459   { 0xfffffffe, 0x0000000d },   /* ADDR_FP_REGS */      \
 460   { 0xffffffff, 0x0000000d },   /* GENERAL_FP_REGS */   \
 461   { 0xffffffff, 0x0000003f },   /* ALL_REGS */          \
 462 }
 463
 464 /* In some case register allocation order is not enough for IRA to
 465    generate a good code.  The following macro (if defined) increases
 466    cost of REGNO for a pseudo approximately by pseudo usage frequency
 467    multiplied by the macro value.
 468
 469    We avoid usage of BASE_REGNUM by nonzero macro value because the
 470    reload can decide not to use the hard register because some
 471    constant was forced to be in memory.  */
 472 #define IRA_HARD_REGNO_ADD_COST_MULTIPLIER(regno)       \
 473   (regno == BASE_REGNUM ? 0.0 : 0.5)
 474
 475 /* Register -> class mapping.  */
 476 extern const enum reg_class regclass_map[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 477 #define REGNO_REG_CLASS(REGNO) (regclass_map[REGNO])
 478
 479 /* ADDR_REGS can be used as base or index register.  */
 480 #define INDEX_REG_CLASS ADDR_REGS
 481 #define BASE_REG_CLASS ADDR_REGS
 482
 483 /* Check whether REGNO is a hard register of the suitable class
 484    or a pseudo register currently allocated to one such.  */
 485 #define REGNO_OK_FOR_INDEX_P(REGNO)                                     \
 486     (((REGNO) < FIRST_PSEUDO_REGISTER                                   \
 487       && REGNO_REG_CLASS ((REGNO)) == ADDR_REGS)                        \
 488      || ADDR_REGNO_P (reg_renumber[REGNO]))
 489 #define REGNO_OK_FOR_BASE_P(REGNO) REGNO_OK_FOR_INDEX_P (REGNO)
 490
 491
 492 /* We need secondary memory to move data between GPRs and FPRs.  With
 493    DFP the ldgr lgdr instructions are available.  But these
 494    instructions do not handle GPR pairs so it is not possible for 31
 495    bit.  */
 496 #define SECONDARY_MEMORY_NEEDED(CLASS1, CLASS2, MODE) \
 497  ((CLASS1) != (CLASS2)                                \
 498   && ((CLASS1) == FP_REGS || (CLASS2) == FP_REGS)     \
 499   && (!TARGET_DFP || !TARGET_64BIT || GET_MODE_SIZE (MODE) != 8))
 500
 501 /* Get_secondary_mem widens its argument to BITS_PER_WORD which loses on 64bit
 502    because the movsi and movsf patterns don't handle r/f moves.  */
 503 #define SECONDARY_MEMORY_NEEDED_MODE(MODE)              \
 504  (GET_MODE_BITSIZE (MODE) < 32                          \
 505   ? mode_for_size (32, GET_MODE_CLASS (MODE), 0)        \
 506   : MODE)
 507
 508
 509 /* Stack layout and calling conventions.  */
 510
 511 /* Our stack grows from higher to lower addresses.  However, local variables
 512    are accessed by positive offsets, and function arguments are stored at
 513    increasing addresses.  */
 514 #define STACK_GROWS_DOWNWARD
 515 #define FRAME_GROWS_DOWNWARD 1
 516 /* #undef ARGS_GROW_DOWNWARD */
 517
 518 /* The basic stack layout looks like this: the stack pointer points
 519    to the register save area for called functions.  Above that area
 520    is the location to place outgoing arguments.  Above those follow
 521    dynamic allocations (alloca), and finally the local variables.  */
 522
 523 /* Offset from stack-pointer to first location of outgoing args.  */
 524 #define STACK_POINTER_OFFSET (TARGET_64BIT ? 160 : 96)
 525
 526 /* Offset within stack frame to start allocating local variables at.  */
 527 #define STARTING_FRAME_OFFSET 0
 528
 529 /* Offset from the stack pointer register to an item dynamically
 530    allocated on the stack, e.g., by `alloca'.  */
 531 #define STACK_DYNAMIC_OFFSET(FUNDECL) \
 532   (STACK_POINTER_OFFSET + crtl->outgoing_args_size)
 533
 534 /* Offset of first parameter from the argument pointer register value.
 535    We have a fake argument pointer register that points directly to
 536    the argument area.  */
 537 #define FIRST_PARM_OFFSET(FNDECL) 0
 538
 539 /* Defining this macro makes __builtin_frame_address(0) and
 540    __builtin_return_address(0) work with -fomit-frame-pointer.  */
 541 #define INITIAL_FRAME_ADDRESS_RTX                                             \
 542   (plus_constant (arg_pointer_rtx, -STACK_POINTER_OFFSET))
 543
 544 /* The return address of the current frame is retrieved
 545    from the initial value of register RETURN_REGNUM.
 546    For frames farther back, we use the stack slot where
 547    the corresponding RETURN_REGNUM register was saved.  */
 548 #define DYNAMIC_CHAIN_ADDRESS(FRAME)                                          \
 549   (TARGET_PACKED_STACK ?                                                      \
 550    plus_constant ((FRAME), STACK_POINTER_OFFSET - UNITS_PER_LONG) : (FRAME))
 551
 552 /* For -mpacked-stack this adds 160 - 8 (96 - 4) to the output of
 553    builtin_frame_address.  Otherwise arg pointer -
 554    STACK_POINTER_OFFSET would be returned for
 555    __builtin_frame_address(0) what might result in an address pointing
 556    somewhere into the middle of the local variables since the packed
 557    stack layout generally does not need all the bytes in the register
 558    save area.  */
 559 #define FRAME_ADDR_RTX(FRAME)                   \
 560   DYNAMIC_CHAIN_ADDRESS ((FRAME))
 561
 562 #define RETURN_ADDR_RTX(COUNT, FRAME)                                         \
 563   s390_return_addr_rtx ((COUNT), DYNAMIC_CHAIN_ADDRESS ((FRAME)))
 564
 565 /* In 31-bit mode, we need to mask off the high bit of return addresses.  */
 566 #define MASK_RETURN_ADDR (TARGET_64BIT ? constm1_rtx : GEN_INT (0x7fffffff))
 567
 568
 569 /* Exception handling.  */
 570
 571 /* Describe calling conventions for DWARF-2 exception handling.  */
 572 #define INCOMING_RETURN_ADDR_RTX  gen_rtx_REG (Pmode, RETURN_REGNUM)
 573 #define INCOMING_FRAME_SP_OFFSET STACK_POINTER_OFFSET
 574 #define DWARF_FRAME_RETURN_COLUMN  14
 575
 576 /* Describe how we implement __builtin_eh_return.  */
 577 #define EH_RETURN_DATA_REGNO(N) ((N) < 4 ? (N) + 6 : INVALID_REGNUM)
 578 #define EH_RETURN_HANDLER_RTX gen_rtx_MEM (Pmode, return_address_pointer_rtx)
 579
 580 /* Select a format to encode pointers in exception handling data.  */
 581 #define ASM_PREFERRED_EH_DATA_FORMAT(CODE, GLOBAL)                          \
 582   (flag_pic                                                                 \
 583     ? ((GLOBAL) ? DW_EH_PE_indirect : 0) | DW_EH_PE_pcrel | DW_EH_PE_sdata4 \
 584    : DW_EH_PE_absptr)
 585
 586 /* Register save slot alignment.  */
 587 #define DWARF_CIE_DATA_ALIGNMENT (-UNITS_PER_LONG)
 588
 589
 590 /* Frame registers.  */
 591
 592 #define STACK_POINTER_REGNUM 15
 593 #define FRAME_POINTER_REGNUM 34
 594 #define HARD_FRAME_POINTER_REGNUM 11
 595 #define ARG_POINTER_REGNUM 32
 596 #define RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM 35
 597
 598 /* The static chain must be call-clobbered, but not used for
 599    function argument passing.  As register 1 is clobbered by
 600    the trampoline code, we only have one option.  */
 601 #define STATIC_CHAIN_REGNUM 0
 602
 603 /* Number of hardware registers that go into the DWARF-2 unwind info.
 604    To avoid ABI incompatibility, this number must not change even as
 605    'fake' hard registers are added or removed.  */
 606 #define DWARF_FRAME_REGISTERS 34
 607
 608
 609 /* Frame pointer and argument pointer elimination.  */
 610
 611 #define ELIMINABLE_REGS                                         \
 612 {{ FRAME_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },                \
 613  { FRAME_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },           \
 614  { ARG_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },                  \
 615  { ARG_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },             \
 616  { RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },       \
 617  { RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },  \
 618  { BASE_REGNUM, BASE_REGNUM }}
 619
 620 #define INITIAL_ELIMINATION_OFFSET(FROM, TO, OFFSET) \
 621   (OFFSET) = s390_initial_elimination_offset ((FROM), (TO))
 622
 623
 624 /* Stack arguments.  */
 625
 626 /* We need current_function_outgoing_args to be valid.  */
 627 #define ACCUMULATE_OUTGOING_ARGS 1
 628
 629
 630 /* Register arguments.  */
 631
 632 typedef struct s390_arg_structure
 633 {
 634   int gprs;                     /* gpr so far */
 635   int fprs;                     /* fpr so far */
 636 }
 637 CUMULATIVE_ARGS;
 638
 639 #define INIT_CUMULATIVE_ARGS(CUM, FNTYPE, LIBNAME, NN, N_NAMED_ARGS) \
 640   ((CUM).gprs=0, (CUM).fprs=0)
 641
 642 /* Arguments can be placed in general registers 2 to 6, or in floating
 643    point registers 0 and 2 for 31 bit and fprs 0, 2, 4 and 6 for 64
 644    bit.  */
 645 #define FUNCTION_ARG_REGNO_P(N) (((N) >=2 && (N) <7) || \
 646   (N) == 16 || (N) == 17 || (TARGET_64BIT && ((N) == 18 || (N) == 19)))
 647
 648
 649 /* Only gpr 2 and fpr 0 are ever used as return registers.  */
 650 #define FUNCTION_VALUE_REGNO_P(N) ((N) == 2 || (N) == 16)
 651
 652
 653 /* Function entry and exit.  */
 654
 655 /* When returning from a function, the stack pointer does not matter.  */
 656 #define EXIT_IGNORE_STACK       1
 657
 658
 659 /* Profiling.  */
 660
 661 #define FUNCTION_PROFILER(FILE, LABELNO)                        \
 662   s390_function_profiler ((FILE), ((LABELNO)))
 663
 664 #define PROFILE_BEFORE_PROLOGUE 1
 665
 666
 667 /* Trampolines for nested functions.  */
 668
 669 #define TRAMPOLINE_SIZE         (TARGET_64BIT ? 32 : 16)
 670 #define TRAMPOLINE_ALIGNMENT    BITS_PER_WORD
 671
 672 /* Addressing modes, and classification of registers for them.  */
 673
 674 /* Recognize any constant value that is a valid address.  */
 675 #define CONSTANT_ADDRESS_P(X) 0
 676
 677 /* Maximum number of registers that can appear in a valid memory address.  */
 678 #define MAX_REGS_PER_ADDRESS 2
 679
 680 /* This definition replaces the formerly used 'm' constraint with a
 681    different constraint letter in order to avoid changing semantics of
 682    the 'm' constraint when accepting new address formats in
 683    TARGET_LEGITIMATE_ADDRESS_P.  The constraint letter defined here
 684    must not be used in insn definitions or inline assemblies.  */
 685 #define TARGET_MEM_CONSTRAINT 'e'
 686
 687 /* Try a machine-dependent way of reloading an illegitimate address
 688    operand.  If we find one, push the reload and jump to WIN.  This
 689    macro is used in only one place: `find_reloads_address' in reload.c.  */
 690 #define LEGITIMIZE_RELOAD_ADDRESS(AD, MODE, OPNUM, TYPE, IND, WIN)      \
 691 do {                                                                    \
 692   rtx new_rtx = legitimize_reload_address (AD, MODE, OPNUM, (int)(TYPE));       \
 693   if (new_rtx)                                                          \
 694     {                                                                   \
 695       (AD) = new_rtx;                                                   \
 696       goto WIN;                                                         \
 697     }                                                                   \
 698 } while (0)
 699
 700 /* Nonzero if the constant value X is a legitimate general operand.
 701    It is given that X satisfies CONSTANT_P or is a CONST_DOUBLE.  */
 702 #define LEGITIMATE_CONSTANT_P(X) \
 703      legitimate_constant_p (X)
 704
 705 /* Helper macro for s390.c and s390.md to check for symbolic constants.  */
 706 #define SYMBOLIC_CONST(X)       \
 707 (GET_CODE (X) == SYMBOL_REF                                             \
 708  || GET_CODE (X) == LABEL_REF                                           \
 709  || (GET_CODE (X) == CONST && symbolic_reference_mentioned_p (X)))
 710
 711 #define TLS_SYMBOLIC_CONST(X)   \
 712 ((GET_CODE (X) == SYMBOL_REF && tls_symbolic_operand (X))       \
 713  || (GET_CODE (X) == CONST && tls_symbolic_reference_mentioned_p (X)))
 714
 715
 716 /* Condition codes.  */
 717
 718 /* Given a comparison code (EQ, NE, etc.) and the first operand of a COMPARE,
 719    return the mode to be used for the comparison.  */
 720 #define SELECT_CC_MODE(OP, X, Y) s390_select_ccmode ((OP), (X), (Y))
 721
 722 /* Canonicalize a comparison from one we don't have to one we do have.  */
 723 #define CANONICALIZE_COMPARISON(CODE, OP0, OP1) \
 724   s390_canonicalize_comparison (&(CODE), &(OP0), &(OP1))
 725
 726 /* Relative costs of operations.  */
 727
 728 /* A C expression for the cost of a branch instruction.  A value of 1
 729    is the default; other values are interpreted relative to that.  */
 730 #define BRANCH_COST(speed_p, predictable_p) 1
 731
 732 /* Nonzero if access to memory by bytes is slow and undesirable.  */
 733 #define SLOW_BYTE_ACCESS 1
 734
 735 /* An integer expression for the size in bits of the largest integer machine
 736    mode that should actually be used.  We allow pairs of registers.  */
 737 #define MAX_FIXED_MODE_SIZE GET_MODE_BITSIZE (TARGET_64BIT ? TImode : DImode)
 738
 739 /* The maximum number of bytes that a single instruction can move quickly
 740    between memory and registers or between two memory locations.  */
 741 #define MOVE_MAX (TARGET_ZARCH ? 16 : 8)
 742 #define MOVE_MAX_PIECES (TARGET_ZARCH ? 8 : 4)
 743 #define MAX_MOVE_MAX 16
 744
 745 /* Determine whether to use move_by_pieces or block move insn.  */
 746 #define MOVE_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN)           \
 747   ( (SIZE) == 1 || (SIZE) == 2 || (SIZE) == 4   \
 748     || (TARGET_ZARCH && (SIZE) == 8) )
 749
 750 /* Determine whether to use clear_by_pieces or block clear insn.  */
 751 #define CLEAR_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN)          \
 752   ( (SIZE) == 1 || (SIZE) == 2 || (SIZE) == 4   \
 753     || (TARGET_ZARCH && (SIZE) == 8) )
 754
 755 /* This macro is used to determine whether store_by_pieces should be
 756    called to "memcpy" storage when the source is a constant string.  */
 757 #define STORE_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN) MOVE_BY_PIECES_P (SIZE, ALIGN)
 758
 759 /* Likewise to decide whether to "memset" storage with byte values
 760    other than zero.  */
 761 #define SET_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN) STORE_BY_PIECES_P (SIZE, ALIGN)
 762
 763 /* Don't perform CSE on function addresses.  */
 764 #define NO_FUNCTION_CSE
 765
 766 /* This value is used in tree-sra to decide whether it might benefical
 767    to split a struct move into several word-size moves.  For S/390
 768    only small values make sense here since struct moves are relatively
 769    cheap thanks to mvc so the small default value choosen for archs
 770    with memmove patterns should be ok.  But this value is multiplied
 771    in tree-sra with UNITS_PER_WORD to make a decision so we adjust it
 772    here to compensate for that factor since mvc costs exactly the same
 773    on 31 and 64 bit.  */
 774 #define MOVE_RATIO(speed) (TARGET_64BIT? 2 : 4)
 775
 776
 777 /* Sections.  */
 778
 779 /* Output before read-only data.  */
 780 #define TEXT_SECTION_ASM_OP ".text"
 781
 782 /* Output before writable (initialized) data.  */
 783 #define DATA_SECTION_ASM_OP ".data"
 784
 785 /* Output before writable (uninitialized) data.  */
 786 #define BSS_SECTION_ASM_OP ".bss"
 787
 788 /* S/390 constant pool breaks the devices in crtstuff.c to control section
 789    in where code resides.  We have to write it as asm code.  */
 790 #ifndef __s390x__
 791 #define CRT_CALL_STATIC_FUNCTION(SECTION_OP, FUNC) \
 792     asm (SECTION_OP "\n\
 793         bras\t%r2,1f\n\
 794 0:      .long\t" USER_LABEL_PREFIX #FUNC " - 0b\n\
 795 1:      l\t%r3,0(%r2)\n\
 796         bas\t%r14,0(%r3,%r2)\n\
 797         .previous");
 798 #endif
 799
 800
 801 /* Position independent code.  */
 802
 803 #define PIC_OFFSET_TABLE_REGNUM (flag_pic ? 12 : INVALID_REGNUM)
 804
 805 #define LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P(X)  legitimate_pic_operand_p (X)
 806
 807
 808 /* Assembler file format.  */
 809
 810 /* Character to start a comment.  */
 811 #define ASM_COMMENT_START "#"
 812
 813 /* Declare an uninitialized external linkage data object.  */
 814 #define ASM_OUTPUT_ALIGNED_BSS(FILE, DECL, NAME, SIZE, ALIGN) \
 815   asm_output_aligned_bss (FILE, DECL, NAME, SIZE, ALIGN)
 816
 817 /* Globalizing directive for a label.  */
 818 #define GLOBAL_ASM_OP ".globl "
 819
 820 /* Advance the location counter to a multiple of 2**LOG bytes.  */
 821 #define ASM_OUTPUT_ALIGN(FILE, LOG) \
 822   if ((LOG)) fprintf ((FILE), "\t.align\t%d\n", 1 << (LOG))
 823
 824 /* Advance the location counter by SIZE bytes.  */
 825 #define ASM_OUTPUT_SKIP(FILE, SIZE) \
 826   fprintf ((FILE), "\t.set\t.,.+"HOST_WIDE_INT_PRINT_UNSIGNED"\n", (SIZE))
 827
 828 /* The LOCAL_LABEL_PREFIX variable is used by dbxelf.h.  */
 829 #define LOCAL_LABEL_PREFIX "."
 830
 831 #define LABEL_ALIGN(LABEL) \
 832   s390_label_align (LABEL)
 833
 834 /* How to refer to registers in assembler output.  This sequence is
 835    indexed by compiler's hard-register-number (see above).  */
 836 #define REGISTER_NAMES                                                  \
 837 { "%r0",  "%r1",  "%r2",  "%r3",  "%r4",  "%r5",  "%r6",  "%r7",        \
 838   "%r8",  "%r9",  "%r10", "%r11", "%r12", "%r13", "%r14", "%r15",       \
 839   "%f0",  "%f2",  "%f4",  "%f6",  "%f1",  "%f3",  "%f5",  "%f7",        \
 840   "%f8",  "%f10", "%f12", "%f14", "%f9",  "%f11", "%f13", "%f15",       \
 841   "%ap",  "%cc",  "%fp",  "%rp",  "%a0",  "%a1"                         \
 842 }
 843
 844 /* Print operand X (an rtx) in assembler syntax to file FILE.  */
 845 #define PRINT_OPERAND(FILE, X, CODE) print_operand (FILE, X, CODE)
 846 #define PRINT_OPERAND_ADDRESS(FILE, ADDR) print_operand_address (FILE, ADDR)
 847
 848 /* Output an element of a case-vector that is absolute.  */
 849 #define ASM_OUTPUT_ADDR_VEC_ELT(FILE, VALUE)                            \
 850 do {                                                                    \
 851   char buf[32];                                                         \
 852   fputs (integer_asm_op (UNITS_PER_LONG, TRUE), (FILE));                \
 853   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (VALUE));                      \
 854   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 855   fputc ('\n', (FILE));                                                 \
 856 } while (0)
 857
 858 /* Output an element of a case-vector that is relative.  */
 859 #define ASM_OUTPUT_ADDR_DIFF_ELT(FILE, BODY, VALUE, REL)                \
 860 do {                                                                    \
 861   char buf[32];                                                         \
 862   fputs (integer_asm_op (UNITS_PER_LONG, TRUE), (FILE));                \
 863   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (VALUE));                      \
 864   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 865   fputc ('-', (FILE));                                                  \
 866   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (REL));                        \
 867   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 868   fputc ('\n', (FILE));                                                 \
 869 } while (0)
 870
 871
 872 /* Miscellaneous parameters.  */
 873
 874 /* Specify the machine mode that this machine uses for the index in the
 875    tablejump instruction.  */
 876 #define CASE_VECTOR_MODE (TARGET_64BIT ? DImode : SImode)
 877
 878 /* Value is 1 if truncating an integer of INPREC bits to OUTPREC bits
 879    is done just by pretending it is already truncated.  */
 880 #define TRULY_NOOP_TRUNCATION(OUTPREC, INPREC)  1
 881
 882 /* Specify the machine mode that pointers have.
 883    After generation of rtl, the compiler makes no further distinction
 884    between pointers and any other objects of this machine mode.  */
 885 #define Pmode ((enum machine_mode) (TARGET_64BIT ? DImode : SImode))
 886
 887 /* This is -1 for "pointer mode" extend.  See ptr_extend in s390.md.  */
 888 #define POINTERS_EXTEND_UNSIGNED -1
 889
 890 /* A function address in a call instruction is a byte address (for
 891    indexing purposes) so give the MEM rtx a byte's mode.  */
 892 #define FUNCTION_MODE QImode
 893
 894 /* Specify the value which is used when clz operand is zero.  */
 895 #define CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO(MODE, VALUE) ((VALUE) = 64, 1)
 896
 897 /* Machine-specific symbol_ref flags.  */
 898 #define SYMBOL_FLAG_ALIGN1                (SYMBOL_FLAG_MACH_DEP << 0)
 899 #define SYMBOL_REF_ALIGN1_P(X)          \
 900   ((SYMBOL_REF_FLAGS (X) & SYMBOL_FLAG_ALIGN1))
 901 #define SYMBOL_FLAG_NOT_NATURALLY_ALIGNED (SYMBOL_FLAG_MACH_DEP << 1)
 902 #define SYMBOL_REF_NOT_NATURALLY_ALIGNED_P(X) \
 903   ((SYMBOL_REF_FLAGS (X) & SYMBOL_FLAG_NOT_NATURALLY_ALIGNED))
 904
 905 /* Check whether integer displacement is in range.  */
 906 #define DISP_IN_RANGE(d) \
 907   (TARGET_LONG_DISPLACEMENT? ((d) >= -524288 && (d) <= 524287) \
 908                            : ((d) >= 0 && (d) <= 4095))
 909
 910 /* Reads can reuse write prefetches, used by tree-ssa-prefetch-loops.c.  */
 911 #define READ_CAN_USE_WRITE_PREFETCH 1
 912 #endif