OSDN Git Service

* common.opt: Document --param.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / doc / sourcebuild.texi
1 @c Copyright (C) 2002, 2003 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GCC manual.
3 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
4
5 @node Source Tree
6 @chapter Source Tree Structure and Build System
7
8 This chapter describes the structure of the GCC source tree, and how
9 GCC is built.  The user documentation for building and installing GCC
10 is in a separate manual (@uref{http://gcc.gnu.org/install/}), with
11 which it is presumed that you are familiar.
12
13 @menu
14 * Configure Terms:: Configuration terminology and history.
15 * Top Level::       The top level source directory.
16 * gcc Directory::   The @file{gcc} subdirectory.
17 * Test Suites::     The GCC test suites.
18 @end menu
19
20 @include configterms.texi
21
22 @node Top Level
23 @section Top Level Source Directory
24
25 The top level source directory in a GCC distribution contains several
26 files and directories that are shared with other software
27 distributions such as that of GNU Binutils.  It also contains several
28 subdirectories that contain parts of GCC and its runtime libraries:
29
30 @table @file
31 @item boehm-gc
32 The Boehm conservative garbage collector, used as part of the Java
33 runtime library.
34
35 @item contrib
36 Contributed scripts that may be found useful in conjunction with GCC@.
37 One of these, @file{contrib/texi2pod.pl}, is used to generate man
38 pages from Texinfo manuals as part of the GCC build process.
39
40 @item fastjar
41 An implementation of the @command{jar} command, used with the Java
42 front end.
43
44 @item gcc
45 The main sources of GCC itself (except for runtime libraries),
46 including optimizers, support for different target architectures,
47 language front ends, and test suites.  @xref{gcc Directory, , The
48 @file{gcc} Subdirectory}, for details.
49
50 @item include
51 Headers for the @code{libiberty} library.
52
53 @item libf2c
54 The Fortran runtime library.
55
56 @item libffi
57 The @code{libffi} library, used as part of the Java runtime library.
58
59 @item libiberty
60 The @code{libiberty} library, used for portability and for some
61 generally useful data structures and algorithms.  @xref{Top, ,
62 Introduction, libiberty, @sc{gnu} libiberty}, for more information
63 about this library.
64
65 @item libjava
66 The Java runtime library.
67
68 @item libobjc
69 The Objective-C runtime library.
70
71 @item libstdc++-v3
72 The C++ runtime library.
73
74 @item maintainer-scripts
75 Scripts used by the @code{gccadmin} account on @code{gcc.gnu.org}.
76
77 @item zlib
78 The @code{zlib} compression library, used by the Java front end and as
79 part of the Java runtime library.
80 @end table
81
82 The build system in the top level directory, including how recursion
83 into subdirectories works and how building runtime libraries for
84 multilibs is handled, is documented in a separate manual, included
85 with GNU Binutils.  @xref{Top, , GNU configure and build system,
86 configure, The GNU configure and build system}, for details.
87
88 @node gcc Directory
89 @section The @file{gcc} Subdirectory
90
91 The @file{gcc} directory contains many files that are part of the C
92 sources of GCC, other files used as part of the configuration and
93 build process, and subdirectories including documentation and a
94 test suite.  The files that are sources of GCC are documented in a
95 separate chapter.  @xref{Passes, , Passes and Files of the Compiler}.
96
97 @menu
98 * Subdirectories:: Subdirectories of @file{gcc}.
99 * Configuration::  The configuration process, and the files it uses.
100 * Build::          The build system in the @file{gcc} directory.
101 * Makefile::       Targets in @file{gcc/Makefile}.
102 * Library Files::  Library source files and headers under @file{gcc/}.
103 * Headers::        Headers installed by GCC.
104 * Documentation::  Building documentation in GCC.
105 * Front End::      Anatomy of a language front end.
106 * Back End::       Anatomy of a target back end.
107 @end menu
108
109 @node Subdirectories
110 @subsection Subdirectories of @file{gcc}
111
112 The @file{gcc} directory contains the following subdirectories:
113
114 @table @file
115 @item @var{language}
116 Subdirectories for various languages.  Directories containing a file
117 @file{config-lang.in} are language subdirectories.  The contents of
118 the subdirectories @file{cp} (for C++) and @file{objc} (for
119 Objective-C) are documented in this manual (@pxref{Passes, , Passes
120 and Files of the Compiler}); those for other languages are not.
121 @xref{Front End, , Anatomy of a Language Front End}, for details of
122 the files in these directories.
123
124 @item config
125 Configuration files for supported architectures and operating
126 systems.  @xref{Back End, , Anatomy of a Target Back End}, for
127 details of the files in this directory.
128
129 @item doc
130 Texinfo documentation for GCC, together with automatically generated
131 man pages and support for converting the installation manual to
132 HTML@.  @xref{Documentation}.
133
134 @item fixinc
135 The support for fixing system headers to work with GCC@.  See
136 @file{fixinc/README} for more information.  The headers fixed by this
137 mechanism are installed in @file{@var{libsubdir}/include}.  Along with
138 those headers, @file{README-fixinc} is also installed, as
139 @file{@var{libsubdir}/include/README}.
140
141 @item ginclude
142 System headers installed by GCC, mainly those required by the C
143 standard of freestanding implementations.  @xref{Headers, , Headers
144 Installed by GCC}, for details of when these and other headers are
145 installed.
146
147 @item intl
148 GNU @code{libintl}, from GNU @code{gettext}, for systems which do not
149 include it in libc.  Properly, this directory should be at top level,
150 parallel to the @file{gcc} directory.
151
152 @item po
153 Message catalogs with translations of messages produced by GCC into
154 various languages, @file{@var{language}.po}.  This directory also
155 contains @file{gcc.pot}, the template for these message catalogues,
156 @file{exgettext}, a wrapper around @command{gettext} to extract the
157 messages from the GCC sources and create @file{gcc.pot}, which is run
158 by @samp{make gcc.pot}, and @file{EXCLUDES}, a list of files from
159 which messages should not be extracted.
160
161 @item testsuite
162 The GCC test suites (except for those for runtime libraries).
163 @xref{Test Suites}.
164 @end table
165
166 @node Configuration
167 @subsection Configuration in the @file{gcc} Directory
168
169 The @file{gcc} directory is configured with an Autoconf-generated
170 script @file{configure}.  The @file{configure} script is generated
171 from @file{configure.in} and @file{aclocal.m4}.  From the files
172 @file{configure.in} and @file{acconfig.h}, Autoheader generates the
173 file @file{config.in}.  The file @file{cstamp-h.in} is used as a
174 timestamp.
175
176 @menu
177 * Config Fragments::     Scripts used by @file{configure}.
178 * System Config::        The @file{config.gcc} file.
179 * Configuration Files::  Files created by running @file{configure}.
180 @end menu
181
182 @node Config Fragments
183 @subsubsection Scripts Used by @file{configure}
184
185 @file{configure} uses some other scripts to help in its work:
186
187 @itemize @bullet
188 @item The standard GNU @file{config.sub} and @file{config.guess}
189 files, kept in the top level directory, are used.  FIXME: when is the
190 @file{config.guess} file in the @file{gcc} directory (that just calls
191 the top level one) used?
192
193 @item The file @file{config.gcc} is used to handle configuration
194 specific to the particular build, host or target machine.  (In
195 general, this should only be used for features that cannot reasonably
196 be tested in Autoconf feature tests.)  @xref{System Config, , The
197 @file{config.gcc} File}, for details of the contents of this file.
198
199 @item Each language subdirectory has a file
200 @file{@var{language}/config-lang.in} that is used for
201 front-end-specific configuration.  @xref{Front End Config, , The Front
202 End @file{config-lang.in} File}, for details of this file.
203
204 @item A helper script @file{configure.frag} is used as part of
205 creating the output of @file{configure}.
206 @end itemize
207
208 @node System Config
209 @subsubsection The @file{config.gcc} File
210
211 FIXME: document the contents of this file, and what variables should
212 be set to control build, host and target configuration.
213
214 @include configfiles.texi
215
216 @node Build
217 @subsection Build System in the @file{gcc} Directory
218
219 FIXME: describe the build system, including what is built in what
220 stages.  Also list the various source files that are used in the build
221 process but aren't source files of GCC itself and so aren't documented
222 below (@pxref{Passes}).
223
224 @include makefile.texi
225
226 @node Library Files
227 @subsection Library Source Files and Headers under the @file{gcc} Directory
228
229 FIXME: list here, with explanation, all the C source files and headers
230 under the @file{gcc} directory that aren't built into the GCC
231 executable but rather are part of runtime libraries and object files,
232 such as @file{crtstuff.c} and @file{unwind-dw2.c}.  @xref{Headers, ,
233 Headers Installed by GCC}, for more information about the
234 @file{ginclude} directory.
235
236 @node Headers
237 @subsection Headers Installed by GCC
238
239 In general, GCC expects the system C library to provide most of the
240 headers to be used with it.  However, GCC will fix those headers if
241 necessary to make them work with GCC, and will install some headers
242 required of freestanding implementations.  These headers are installed
243 in @file{@var{libsubdir}/include}.  Headers for non-C runtime
244 libraries are also installed by GCC; these are not documented here.
245 (FIXME: document them somewhere.)
246
247 Several of the headers GCC installs are in the @file{ginclude}
248 directory.  These headers, @file{iso646.h},
249 @file{stdarg.h}, @file{stdbool.h}, and @file{stddef.h},
250 are installed in @file{@var{libsubdir}/include},
251 unless the target Makefile fragment (@pxref{Target Fragment})
252 overrides this by setting @code{USER_H}.
253
254 In addition to these headers and those generated by fixing system
255 headers to work with GCC, some other headers may also be installed in
256 @file{@var{libsubdir}/include}.  @file{config.gcc} may set
257 @code{extra_headers}; this specifies additional headers under
258 @file{config} to be installed on some systems.
259
260 GCC installs its own version of @code{<float.h>}, from @file{ginclude/float.h}.
261 This is done to cope with command-line options that change the 
262 representation of floating point numbers.
263
264 GCC also installs its own version of @code{<limits.h>}; this is generated
265 from @file{glimits.h}, together with @file{limitx.h} and
266 @file{limity.h} if the system also has its own version of
267 @code{<limits.h>}.  (GCC provides its own header because it is
268 required of ISO C freestanding implementations, but needs to include
269 the system header from its own header as well because other standards
270 such as POSIX specify additional values to be defined in
271 @code{<limits.h>}.)  The system's @code{<limits.h>} header is used via
272 @file{@var{libsubdir}/include/syslimits.h}, which is copied from
273 @file{gsyslimits.h} if it does not need fixing to work with GCC; if it
274 needs fixing, @file{syslimits.h} is the fixed copy.
275
276 @node Documentation
277 @subsection Building Documentation
278
279 The main GCC documentation is in the form of manuals in Texinfo
280 format.  These are installed in Info format, and DVI versions may be
281 generated by @samp{make dvi}.  In addition, some man pages are
282 generated from the Texinfo manuals, there are some other text files
283 with miscellaneous documentation, and runtime libraries have their own
284 documentation outside the @file{gcc} directory.  FIXME: document the
285 documentation for runtime libraries somewhere.
286
287 @menu
288 * Texinfo Manuals::      GCC manuals in Texinfo format.
289 * Man Page Generation::  Generating man pages from Texinfo manuals.
290 * Miscellaneous Docs::   Miscellaneous text files with documentation.
291 @end menu
292
293 @node Texinfo Manuals
294 @subsubsection Texinfo Manuals
295
296 The manuals for GCC as a whole, and the C and C++ front ends, are in
297 files @file{doc/*.texi}.  Other front ends have their own manuals in
298 files @file{@var{language}/*.texi}.  Common files
299 @file{doc/include/*.texi} are provided which may be included in
300 multiple manuals; the following files are in @file{doc/include}:
301
302 @table @file
303 @item fdl.texi
304 The GNU Free Documentation License.
305 @item funding.texi
306 The section ``Funding Free Software''.
307 @item gcc-common.texi
308 Common definitions for manuals.
309 @item gpl.texi
310 The GNU General Public License.
311 @item texinfo.tex
312 A copy of @file{texinfo.tex} known to work with the GCC manuals.
313 @end table
314
315 DVI formatted manuals are generated by @samp{make dvi}, which uses
316 @command{texi2dvi} (via the Makefile macro @code{$(TEXI2DVI)}).  Info
317 manuals are generated by @samp{make info} (which is run as part of
318 a bootstrap); this generates the manuals in the source directory,
319 using @command{makeinfo} via the Makefile macro @code{$(MAKEINFO)},
320 and they are included in release distributions.
321
322 Manuals are also provided on the GCC web site, in both HTML and
323 PostScript forms.  This is done via the script
324 @file{maintainer-scripts/update_web_docs}.  Each manual to be
325 provided online must be listed in the definition of @code{MANUALS} in
326 that file; a file @file{@var{name}.texi} must only appear once in the
327 source tree, and the output manual must have the same name as the
328 source file.  (However, other Texinfo files, included in manuals but
329 not themselves the root files of manuals, may have names that appear
330 more than once in the source tree.)  The manual file
331 @file{@var{name}.texi} should only include other files in its own
332 directory or in @file{doc/include}.  HTML manuals will be generated by
333 @samp{makeinfo --html} and PostScript manuals by @command{texi2dvi}
334 and @command{dvips}.  All Texinfo files that are parts of manuals must
335 be checked into CVS, even if they are generated files, for the
336 generation of online manuals to work.
337
338 The installation manual, @file{doc/install.texi}, is also provided on
339 the GCC web site.  The HTML version is generated by the script
340 @file{doc/install.texi2html}.
341
342 @node Man Page Generation
343 @subsubsection Man Page Generation
344
345 Because of user demand, in addition to full Texinfo manuals, man pages
346 are provided which contain extracts from those manuals.  These man
347 pages are generated from the Texinfo manuals using
348 @file{contrib/texi2pod.pl} and @command{pod2man}.  (The man page for
349 @command{g++}, @file{cp/g++.1}, just contains a @samp{.so} reference
350 to @file{gcc.1}, but all the other man pages are generated from
351 Texinfo manuals.)
352
353 Because many systems may not have the necessary tools installed to
354 generate the man pages, they are only generated if the
355 @file{configure} script detects that recent enough tools are
356 installed, and the Makefiles allow generating man pages to fail
357 without aborting the build.  Man pages are also included in release
358 distributions.  They are generated in the source directory.
359
360 Magic comments in Texinfo files starting @samp{@@c man} control what
361 parts of a Texinfo file go into a man page.  Only a subset of Texinfo
362 is supported by @file{texi2pod.pl}, and it may be necessary to add
363 support for more Texinfo features to this script when generating new
364 man pages.  To improve the man page output, some special Texinfo
365 macros are provided in @file{doc/include/gcc-common.texi} which
366 @file{texi2pod.pl} understands:
367
368 @table @code
369 @item @@gcctabopt
370 Use in the form @samp{@@table @@gcctabopt} for tables of options,
371 where for printed output the effect of @samp{@@code} is better than
372 that of @samp{@@option} but for man page output a different effect is
373 wanted.
374 @item @@gccoptlist
375 Use for summary lists of options in manuals.
376 @item @@gol
377 Use at the end of each line inside @samp{@@gccoptlist}.  This is
378 necessary to avoid problems with differences in how the
379 @samp{@@gccoptlist} macro is handled by different Texinfo formatters.
380 @end table
381
382 FIXME: describe the @file{texi2pod.pl} input language and magic
383 comments in more detail.
384
385 @node Miscellaneous Docs
386 @subsubsection Miscellaneous Documentation
387
388 In addition to the formal documentation that is installed by GCC,
389 there are several other text files with miscellaneous documentation:
390
391 @table @file
392 @item ABOUT-GCC-NLS
393 Notes on GCC's Native Language Support.  FIXME: this should be part of
394 this manual rather than a separate file.
395 @item ABOUT-NLS
396 Notes on the Free Translation Project.
397 @item COPYING
398 The GNU General Public License.
399 @item COPYING.LIB
400 The GNU Lesser General Public License.
401 @item *ChangeLog*
402 @itemx */ChangeLog*
403 Change log files for various parts of GCC@.
404 @item LANGUAGES
405 Details of a few changes to the GCC front-end interface.  FIXME: the
406 information in this file should be part of general documentation of
407 the front-end interface in this manual.
408 @item ONEWS
409 Information about new features in old versions of GCC@.  (For recent
410 versions, the information is on the GCC web site.)
411 @item README.Portability
412 Information about portability issues when writing code in GCC@.  FIXME:
413 why isn't this part of this manual or of the GCC Coding Conventions?
414 @item SERVICE
415 A pointer to the GNU Service Directory.
416 @end table
417
418 FIXME: document such files in subdirectories, at least @file{config},
419 @file{cp}, @file{objc}, @file{testsuite}.
420
421 @node Front End
422 @subsection Anatomy of a Language Front End
423
424 A front end for a language in GCC has the following parts:
425
426 @itemize @bullet
427 @item
428 A directory @file{@var{language}} under @file{gcc} containing source
429 files for that front end.  @xref{Front End Directory, , The Front End
430 @file{@var{language}} Directory}, for details.
431 @item
432 A mention of the language in the list of supported languages in
433 @file{gcc/doc/install.texi}.
434 @item
435 Details of contributors to that front end in
436 @file{gcc/doc/contrib.texi}.  If the details are in that front end's
437 own manual then there should be a link to that manual's list in
438 @file{contrib.texi}.
439 @item
440 Information about support for that language in
441 @file{gcc/doc/frontends.texi}.
442 @item
443 Information about standards for that language, and the front end's
444 support for them, in @file{gcc/doc/standards.texi}.  This may be a
445 link to such information in the front end's own manual.
446 @item
447 Details of source file suffixes for that language and @option{-x
448 @var{lang}} options supported, in @file{gcc/doc/invoke.texi}.
449 @item
450 Entries in @code{default_compilers} in @file{gcc.c} for source file
451 suffixes for that language.
452 @item
453 Preferably test suites, which may be under @file{gcc/testsuite} or
454 runtime library directories.  FIXME: document somewhere how to write
455 test suite harnesses.
456 @item
457 Probably a runtime library for the language, outside the @file{gcc}
458 directory.  FIXME: document this further.
459 @item
460 Details of the directories of any runtime libraries in
461 @file{gcc/doc/sourcebuild.texi}.
462 @end itemize
463
464 If the front end is added to the official GCC CVS repository, the
465 following are also necessary:
466
467 @itemize @bullet
468 @item
469 At least one Bugzilla component for bugs in that front end and runtime
470 libraries.  This category needs to be mentioned in
471 @file{gcc/gccbug.in}, as well as being added to the Bugzilla database.
472 @item
473 Normally, one or more maintainers of that front end listed in
474 @file{MAINTAINERS}.
475 @item
476 Mentions on the GCC web site in @file{index.html} and
477 @file{frontends.html}, with any relevant links on
478 @file{readings.html}.  (Front ends that are not an official part of
479 GCC may also be listed on @file{frontends.html}, with relevant links.)
480 @item
481 A news item on @file{index.html}, and possibly an announcement on the
482 @email{gcc-announce@@gcc.gnu.org} mailing list.
483 @item
484 The front end's manuals should be mentioned in
485 @file{maintainer-scripts/update_web_docs} (@pxref{Texinfo Manuals})
486 and the online manuals should be linked to from
487 @file{onlinedocs/index.html}.
488 @item
489 Any old releases or CVS repositories of the front end, before its
490 inclusion in GCC, should be made available on the GCC FTP site
491 @uref{ftp://gcc.gnu.org/pub/gcc/old-releases/}.
492 @item
493 The release and snapshot script @file{maintainer-scripts/gcc_release}
494 should be updated to generate appropriate tarballs for this front end.
495 The associated @file{maintainer-scripts/snapshot-README} and
496 @file{maintainer-scripts/snapshot-index.html} files should be updated
497 to list the tarballs and diffs for this front end.
498 @item
499 If this front end includes its own version files that include the
500 current date, @file{maintainer-scripts/update_version} should be
501 updated accordingly.
502 @item
503 @file{CVSROOT/modules} in the GCC CVS repository should be updated.
504 @end itemize
505
506 @menu
507 * Front End Directory::  The front end @file{@var{language}} directory.
508 * Front End Config::     The front end @file{config-lang.in} file.
509 @end menu
510
511 @node Front End Directory
512 @subsubsection The Front End @file{@var{language}} Directory
513
514 A front end @file{@var{language}} directory contains the source files
515 of that front end (but not of any runtime libraries, which should be
516 outside the @file{gcc} directory).  This includes documentation, and
517 possibly some subsidiary programs build alongside the front end.
518 Certain files are special and other parts of the compiler depend on
519 their names:
520
521 @table @file
522 @item config-lang.in
523 This file is required in all language subdirectories.  @xref{Front End
524 Config, , The Front End @file{config-lang.in} File}, for details of
525 its contents
526 @item Make-lang.in
527 This file is required in all language subdirectories.  It contains
528 targets @code{@var{lang}.@var{hook}} (where @code{@var{lang}} is the
529 setting of @code{language} in @file{config-lang.in}) for the following
530 values of @code{@var{hook}}, and any other Makefile rules required to
531 build those targets (which may if necessary use other Makefiles
532 specified in @code{outputs} in @file{config-lang.in}, although this is
533 deprecated).
534
535 @table @code
536 @item all.build
537 @itemx all.cross
538 @itemx start.encap
539 @itemx rest.encap
540 FIXME: exactly what goes in each of these targets?
541 @item tags
542 Build an @command{etags} @file{TAGS} file in the language subdirectory
543 in the source tree.
544 @item info
545 Build info documentation for the front end, in the source directory.
546 This target is only called by @samp{make bootstrap} if a suitable
547 version of @command{makeinfo} is available, so does not need to check
548 for this, and should fail if an error occurs.
549 @item dvi
550 Build DVI documentation for the front end, in the build directory.
551 This should be done using @code{$(TEXI2DVI)}, with appropriate
552 @option{-I} arguments pointing to directories of included files.
553 @item generated-manpages
554 Build generated man pages for the front end from Texinfo manuals
555 (@pxref{Man Page Generation}), in the source directory.  This target
556 is only called if the necessary tools are available, but should ignore
557 errors so as not to stop the build if errors occur; man pages are
558 optional and the tools involved may be installed in a broken way.
559 @item install-normal
560 FIXME: what is this target for?
561 @item install-common
562 Install everything that is part of the front end, apart from the
563 compiler executables listed in @code{compilers} in
564 @file{config-lang.in} that are installed in @file{@var{libsubdir}} by
565 the main @file{Makefile}.
566 @item install-info
567 Install info documentation for the front end, if it is present in the
568 source directory.  (It may not be present if a suitable version of
569 @command{makeinfo} was not installed.)  This target should run the
570 command @command{install-info} to update the info directory, but
571 should ignore errors when running that command.
572 @item install-man
573 Install man pages for the front end.  This target should ignore
574 errors.
575 @item uninstall
576 Uninstall files installed by installing the compiler.  This is
577 currently documented not to be supported, so the hook need not do
578 anything.
579 @item mostlyclean
580 @itemx clean
581 @itemx distclean
582 @itemx extraclean
583 @itemx maintainer-clean
584 Except for @code{extraclean}, the language parts of the standard GNU
585 @samp{*clean} targets. @xref{Standard Targets, , Standard Targets for
586 Users, standards, GNU Coding Standards}, for details of the standard
587 targets.  @code{extraclean} does @code{distclean} and also deletes
588 anything likely to be found in the source directory that shouldn't be
589 in the distribution.  For GCC, @code{maintainer-clean} should delete
590 all generated files in the source directory that are not checked into
591 CVS, but should not delete anything checked into CVS@.
592 @item stage1
593 @itemx stage2
594 @itemx stage3
595 @itemx stage4
596 @itemx stageprofile
597 @itemx stagefeedback
598 Move to the stage directory files not included in @code{stagestuff} in
599 @file{config-lang.in} or otherwise moved by the main @file{Makefile}.
600 @end table
601
602 @item lang.opt
603 This file registers the set of switches that the front end accepts on
604 the command line, and their --help text.  The file format is
605 documented in the file @file{c.opt}.  These files are processed by the
606 script @file{opts.sh}.
607 @item lang-specs.h
608 This file provides entries for @code{default_compilers} in
609 @file{gcc.c} which override the default of giving an error that a
610 compiler for that language is not installed.
611 @item @var{language}-tree.def
612 This file, which need not exist, defines any language-specific tree
613 codes.
614 @end table
615
616 @node Front End Config
617 @subsubsection The Front End @file{config-lang.in} File
618
619 Each language subdirectory contains a @file{config-lang.in} file.  In
620 addition the main directory contains @file{c-config-lang.in}, which
621 contains limited information for the C language.  This file is a shell
622 script that may define some variables describing the language:
623
624 @table @code
625 @item language
626 This definition must be present, and gives the name of the language
627 for some purposes such as arguments to @option{--enable-languages}.
628 @item lang_requires
629 If defined, this variable lists (space-separated) language front ends
630 other than C that this front end requires to be enabled (with the
631 names given being their @code{language} settings).  For example, the
632 Java front end depends on the C++ front end, so sets
633 @samp{lang_requires=c++}.
634 @item target_libs
635 If defined, this variable lists (space-separated) targets in the top
636 level @file{Makefile} to build the runtime libraries for this
637 language, such as @code{target-libobjc}.
638 @item lang_dirs
639 If defined, this variable lists (space-separated) top level
640 directories (parallel to @file{gcc}), apart from the runtime libraries,
641 that should not be configured if this front end is not built.
642 @item build_by_default
643 If defined to @samp{no}, this language front end is not built unless
644 enabled in a @option{--enable-languages} argument.  Otherwise, front
645 ends are built by default, subject to any special logic in
646 @file{configure.in} (as is present to disable the Ada front end if the
647 Ada compiler is not already installed).
648 @item boot_language
649 If defined to @samp{yes}, this front end is built in stage 1 of the
650 bootstrap.  This is only relevant to front ends written in their own
651 languages.
652 @item compilers
653 If defined, a space-separated list of compiler executables that should
654 be installed in @file{@var{libsubdir}}.  The names here will each end
655 with @samp{\$(exeext)}.
656 @item stagestuff
657 If defined, a space-separated list of files that should be moved to
658 the @file{stage@var{n}} directories in each stage of bootstrap.
659 @item outputs
660 If defined, a space-separated list of files that should be generated
661 by @file{configure} substituting values in them.  This mechanism can
662 be used to create a file @file{@var{language}/Makefile} from
663 @file{@var{language}/Makefile.in}, but this is deprecated, building
664 everything from the single @file{gcc/Makefile} is preferred.
665 @item gtfiles
666 If defined, a space-separated list of files that should be scanned by
667 gengtype.c to generate the garbage collection tables and routines for
668 this language.  This excludes the files that are common to all front
669 ends. @xref{Type Information}.
670
671 @end table
672
673 @node Back End
674 @subsection Anatomy of a Target Back End
675
676 A back end for a target architecture in GCC has the following parts:
677
678 @itemize @bullet
679 @item
680 A directory @file{@var{machine}} under @file{gcc/config}, containing a
681 machine description @file{@var{machine}.md} file (@pxref{Machine Desc,
682 , Machine Descriptions}), header files @file{@var{machine}.h} and
683 @file{@var{machine}-protos.h} and a source file @file{@var{machine}.c}
684 (@pxref{Target Macros, , Target Description Macros and Functions}),
685 possibly a target Makefile fragment @file{t-@var{machine}}
686 (@pxref{Target Fragment, , The Target Makefile Fragment}), and maybe
687 some other files.  The names of these files may be changed from the
688 defaults given by explicit specifications in @file{config.gcc}.
689 @item
690 If necessary, a file @file{@var{machine}-modes.def} in the
691 @file{@var{machine}} directory, containing additional machine modes to
692 represent condition codes.  @xref{Condition Code}, for further details.
693 @item
694 Entries in @file{config.gcc} (@pxref{System Config, , The
695 @file{config.gcc} File}) for the systems with this target
696 architecture.
697 @item
698 Documentation in @file{gcc/doc/invoke.texi} for any command-line
699 options supported by this target (@pxref{Run-time Target, , Run-time
700 Target Specification}).  This means both entries in the summary table
701 of options and details of the individual options.
702 @item
703 Documentation in @file{gcc/doc/extend.texi} for any target-specific
704 attributes supported (@pxref{Target Attributes, , Defining
705 target-specific uses of @code{__attribute__}}), including where the
706 same attribute is already supported on some targets, which are
707 enumerated in the manual.
708 @item
709 Documentation in @file{gcc/doc/extend.texi} for any target-specific
710 pragmas supported.
711 @item
712 Documentation in @file{gcc/doc/extend.texi} of any target-specific
713 built-in functions supported.
714 @item
715 Documentation in @file{gcc/doc/md.texi} of any target-specific
716 constraint letters (@pxref{Machine Constraints, , Constraints for
717 Particular Machines}).
718 @item
719 A note in @file{gcc/doc/contrib.texi} under the person or people who
720 contributed the target support.
721 @item
722 Entries in @file{gcc/doc/install.texi} for all target triplets
723 supported with this target architecture, giving details of any special
724 notes about installation for this target, or saying that there are no
725 special notes if there are none.
726 @item
727 Possibly other support outside the @file{gcc} directory for runtime
728 libraries.  FIXME: reference docs for this.  The libstdc++ porting
729 manual needs to be installed as info for this to work, or to be a
730 chapter of this manual.
731 @end itemize
732
733 If the back end is added to the official GCC CVS repository, the
734 following are also necessary:
735
736 @itemize @bullet
737 @item
738 An entry for the target architecture in @file{readings.html} on the
739 GCC web site, with any relevant links.
740 @item
741 A news item about the contribution of support for that target
742 architecture, in @file{index.html} on the GCC web site.
743 @item
744 Normally, one or more maintainers of that target listed in
745 @file{MAINTAINERS}.  Some existing architectures may be unmaintained,
746 but it would be unusual to add support for a target that does not have
747 a maintainer when support is added.
748 @end itemize
749
750 @node Test Suites
751 @section Test Suites
752
753 GCC contains several test suites to help maintain compiler quality.
754 Most of the runtime libraries and language front ends in GCC have test
755 suites.  Currently only the C language test suites are documented
756 here; FIXME: document the others.
757
758 @menu
759 * Test Idioms::     Idioms used in test suite code.
760 * C Tests::         The C language test suites.
761 * libgcj Tests::    The Java library test suites.
762 * gcov Testing::    Support for testing gcov.
763 * profopt Testing:: Support for testing profile-directed optimizations.
764 * compat Testing::  Support for testing binary compatibility.
765 @end menu
766
767 @node Test Idioms
768 @subsection Idioms Used in Test Suite Code
769
770 In the @file{gcc.c-torture} test suites, test cases are commonly named
771 after the date on which they were added.  This allows people to tell
772 at a glance whether a test failure is because of a recently found bug
773 that has not yet been fixed, or whether it may be a regression.  In
774 other test suites, more descriptive names are used.  In general C test
775 cases have a trailing @file{-@var{n}.c}, starting with @file{-1.c}, in
776 case other test cases with similar names are added later.
777
778 Test cases should use @code{abort ()} to indicate failure and
779 @code{exit (0)} for success; on some targets these may be redefined to
780 indicate failure and success in other ways.
781
782 In the @file{gcc.dg} test suite, it is often necessary to test that an
783 error is indeed a hard error and not just a warning---for example,
784 where it is a constraint violation in the C standard, which must
785 become an error with @option{-pedantic-errors}.  The following idiom,
786 where the first line shown is line @var{line} of the file and the line
787 that generates the error, is used for this:
788
789 @smallexample
790 /* @{ dg-bogus "warning" "warning in place of error" @} */
791 /* @{ dg-error "@var{regexp}" "@var{message}" @{ target *-*-* @} @var{line} @} */
792 @end smallexample
793
794 It may be necessary to check that an expression is an integer constant
795 expression and has a certain value.  To check that @code{@var{E}} has
796 value @code{@var{V}}, an idiom similar to the following is used:
797
798 @smallexample
799 char x[((E) == (V) ? 1 : -1)];
800 @end smallexample
801
802 In @file{gcc.dg} tests, @code{__typeof__} is sometimes used to make
803 assertions about the types of expressions.  See, for example,
804 @file{gcc.dg/c99-condexpr-1.c}.  The more subtle uses depend on the
805 exact rules for the types of conditional expressions in the C
806 standard; see, for example, @file{gcc.dg/c99-intconst-1.c}.
807
808 It is useful to be able to test that optimizations are being made
809 properly.  This cannot be done in all cases, but it can be done where
810 the optimization will lead to code being optimized away (for example,
811 where flow analysis or alias analysis should show that certain code
812 cannot be called) or to functions not being called because they have
813 been expanded as built-in functions.  Such tests go in
814 @file{gcc.c-torture/execute}.  Where code should be optimized away, a
815 call to a nonexistent function such as @code{link_failure ()} may be
816 inserted; a definition
817
818 @smallexample
819 #ifndef __OPTIMIZE__
820 void
821 link_failure (void)
822 @{
823   abort ();
824 @}
825 #endif
826 @end smallexample
827
828 @noindent
829 will also be needed so that linking still succeeds when the test is
830 run without optimization.  When all calls to a built-in function
831 should have been optimized and no calls to the non-built-in version of
832 the function should remain, that function may be defined as
833 @code{static} to call @code{abort ()} (although redeclaring a function
834 as static may not work on all targets).
835
836 All testcases must be portable.  Target-specific testcases must have
837 appropriate code to avoid causing failures on unsupported systems;
838 unfortunately, the mechanisms for this differ by directory.
839
840 FIXME: discuss non-C test suites here.
841
842 @node C Tests
843 @subsection C Language Test Suites
844
845 GCC contains the following C language test suites, in the
846 @file{gcc/testsuite} directory:
847
848 @table @file
849 @item gcc.dg
850 This contains tests of particular features of the C compiler, using the 
851 more modern @samp{dg} harness.  Correctness tests for various compiler
852 features should go here if possible.
853
854 Magic comments determine whether the file 
855 is preprocessed, compiled, linked or run.  In these tests, error and warning 
856 message texts are compared against expected texts or regular expressions 
857 given in comments.  These tests are run with the options @samp{-ansi -pedantic}
858 unless other options are given in the test.  Except as noted below they
859 are not run with multiple optimization options.
860 @item gcc.dg/compat
861 This subdirectory contains tests for binary compatibility using
862 @file{compat.exp}, which in turn uses the language-independent support
863 (@pxref{compat Testing, , Support for testing binary compatibility}).
864 @item gcc.dg/cpp
865 This subdirectory contains tests of the preprocessor.
866 @item gcc.dg/debug
867 This subdirectory contains tests for debug formats.  Tests in this
868 subdirectory are run for each debug format that the compiler supports.
869 @item gcc.dg/format
870 This subdirectory contains tests of the @option{-Wformat} format
871 checking.  Tests in this directory are run with and without
872 @option{-DWIDE}.
873 @item gcc.dg/noncompile
874 This subdirectory contains tests of code that should not compile and
875 does not need any special compilation options.  They are run with
876 multiple optimization options, since sometimes invalid code crashes
877 the compiler with optimization.
878 @item gcc.dg/special
879 FIXME: describe this.
880
881 @item gcc.c-torture
882 This contains particular code fragments which have historically broken easily.
883 These tests are run with multiple optimization options, so tests for features
884 which only break at some optimization levels belong here.  This also contains
885 tests to check that certain optimizations occur.  It might be worthwhile to 
886 separate the correctness tests cleanly from the code quality tests, but
887 it hasn't been done yet.
888
889 @item gcc.c-torture/compat
890 FIXME: describe this.
891
892 This directory should probably not be used for new tests.
893 @item gcc.c-torture/compile
894 This test suite contains test cases that should compile, but do not
895 need to link or run.  These test cases are compiled with several
896 different combinations of optimization options.  All warnings are
897 disabled for these test cases, so this directory is not suitable if
898 you wish to test for the presence or absence of compiler warnings.
899 While special options can be set, and tests disabled on specific
900 platforms, by the use of @file{.x} files, mostly these test cases
901 should not contain platform dependencies.  FIXME: discuss how defines
902 such as @code{NO_LABEL_VALUES} and @code{STACK_SIZE} are used.
903 @item gcc.c-torture/execute
904 This test suite contains test cases that should compile, link and run;
905 otherwise the same comments as for @file{gcc.c-torture/compile} apply.
906 @item gcc.c-torture/execute/ieee
907 This contains tests which are specific to IEEE floating point.
908 @item gcc.c-torture/unsorted
909 FIXME: describe this.
910
911 This directory should probably not be used for new tests.
912 @item gcc.c-torture/misc-tests
913 This directory contains C tests that require special handling.  Some
914 of these tests have individual expect files, and others share
915 special-purpose expect files:
916
917 @table @file
918 @item @code{bprob*.c}
919 Test @option{-fbranch-probabilities} using @file{bprob.exp}, which
920 in turn uses the generic, language-independent framework
921 (@pxref{profopt Testing, , Support for testing profile-directed
922 optimizations}).
923
924 @item @code{dg-*.c}
925 Test the testsuite itself using @file{dg-test.exp}.
926
927 @item @code{gcov*.c}
928 Test @command{gcov} output using @file{gcov.exp}, which in turn uses the
929 language-independent support (@pxref{gcov Testing, , Support for testing gcov}).
930
931 @item @code{i386-pf-*.c}
932 Test i386-specific support for data prefetch using @file{i386-prefetch.exp}.
933 @end table
934
935 @end table
936
937 FIXME: merge in @file{testsuite/README.gcc} and discuss the format of
938 test cases and magic comments more.
939
940 @node libgcj Tests
941 @subsection The Java library test suites.
942
943 Runtime tests are executed via @samp{make check} in the
944 @file{@var{target}/libjava/testsuite} directory in the build
945 tree.  Additional runtime tests can be checked into this testsuite.
946
947 Regression testing of the core packages in libgcj is also covered by the
948 Mauve test suite.  The @uref{http://sources.redhat.com/mauve/,,Mauve Project}
949 develops tests for the Java Class Libraries.  These tests are run as part
950 of libgcj testing by placing the Mauve tree within the libjava testsuite
951 sources at @file{libjava/testsuite/libjava.mauve/mauve}, or by specifying
952 the location of that tree when invoking @samp{make}, as in
953 @samp{make MAUVEDIR=~/mauve check}.
954
955 To detect regressions, a mechanism in @file{mauve.exp} compares the
956 failures for a test run against the list of expected failures in
957 @file{libjava/testsuite/libjava.mauve/xfails} from the source hierarchy.
958 Update this file when adding new failing tests to Mauve, or when fixing
959 bugs in libgcj that had caused Mauve test failures.
960
961 The @uref{http://oss.software.ibm.com/developerworks/opensource/jacks/,,
962 Jacks} project provides a test suite for Java compilers that can be used
963 to test changes that affect the GCJ front end.  This test suite is run as
964 part of Java testing by placing the Jacks tree within the the libjava
965 testsuite sources at @file{libjava/testsuite/libjava.jacks/jacks}.
966
967 We encourage developers to contribute test cases to Mauve and Jacks.
968
969 @node gcov Testing
970 @subsection Support for testing @command{gcov}
971
972 Language-independent support for testing @command{gcov}, and for checking
973 that branch profiling produces expected values, is provided by the
974 expect file @file{gcov.exp}.  @command{gcov} tests also rely on procedures
975 in @file{gcc.dg.exp} to compile and run the test program.  A typical
976 @command{gcov} test contains the following DejaGNU commands within comments:
977
978 @smallexample
979 @{ dg-options "-fprofile-arcs -ftest-coverage" @}
980 @{ dg-do run @{ target native @} @}
981 @{ dg-final @{ run-gcov sourcefile @} @}
982 @end smallexample
983
984 Checks of @command{gcov} output can include line counts, branch percentages,
985 and call return percentages.  All of these checks are requested via
986 commands that appear in comments in the test's source file.
987 Commands to check line counts are processed by default.
988 Commands to check branch percentages and call return percentages are
989 processed if the @command{run-gcov} command has arguments @code{branches}
990 or @code{calls}, respectively.  For example, the following specifies
991 checking both, as well as passing @code{-b} to @command{gcov}:
992
993 @smallexample
994 @{ dg-final @{ run-gcov branches calls @{ -b sourcefile @} @} @}
995 @end smallexample
996
997 A line count command appears within a comment on the source line
998 that is expected to get the specified count and has the form
999 @code{count(@var{cnt})}.  A test should only check line counts for
1000 lines that will get the same count for any architecture.
1001
1002 Commands to check branch percentages (@code{branch}) and call
1003 return percentages (@code{returns}) are very similar to each other.
1004 A beginning command appears on or before the first of a range of
1005 lines that will report the percentage, and the ending command
1006 follows that range of lines.  The beginning command can include a
1007 list of percentages, all of which are expected to be found within
1008 the range.  A range is terminated by the next command of the same
1009 kind.  A command @code{branch(end)} or @code{returns(end)} marks
1010 the end of a range without starting a new one.  For example:
1011
1012 @smallexample
1013 if (i > 10 && j > i && j < 20)  /* branch(27 50 75) */
1014                                 /* branch(end) */
1015   foo (i, j);
1016 @end smallexample
1017
1018 For a call return percentage, the value specified is the
1019 percentage of calls reported to return.  For a branch percentage,
1020 the value is either the expected percentage or 100 minus that
1021 value, since the direction of a branch can differ depending on the
1022 target or the optimization level.
1023
1024 Not all branches and calls need to be checked.  A test should not
1025 check for branches that might be optimized away or replaced with
1026 predicated instructions.  Don't check for calls inserted by the
1027 compiler or ones that might be inlined or optimized away.
1028
1029 A single test can check for combinations of line counts, branch
1030 percentages, and call return percentages.  The command to check a
1031 line count must appear on the line that will report that count, but
1032 commands to check branch percentages and call return percentages can
1033 bracket the lines that report them.
1034
1035 @node profopt Testing
1036 @subsection Support for testing profile-directed optimizations
1037
1038 The file @file{profopt.exp} provides language-independent support for
1039 checking correct execution of a test built with profile-directed
1040 optimization.  This testing requires that a test program be built and
1041 executed twice.  The first time it is compiled to generate profile
1042 data, and the second time it is compiled to use the data that was
1043 generated during the first execution.  The second execution is to
1044 verify that the test produces the expected results.
1045
1046 To check that the optimization actually generated better code, a
1047 test can be built and run a third time with normal optimizations to
1048 verify that the performance is better with the profile-directed
1049 optimizations.  @file{profopt.exp} has the beginnings of this kind
1050 of support.
1051
1052 @file{profopt.exp} provides generic support for profile-directed
1053 optimizations.  Each set of tests that uses it provides information
1054 about a specific optimization:
1055
1056 @table @code
1057 @item tool
1058 tool being tested, e.g., gcc
1059
1060 @item profile_option
1061 options used to generate profile data
1062
1063 @item feedback_option
1064 options used to optimize using that profile data
1065
1066 @item prof_ext
1067 suffix of profile data files
1068
1069 @item PROFOPT_OPTIONS
1070 list of options with which to run each test, similar to the lists for
1071 torture tests
1072 @end table
1073
1074 @node compat Testing
1075 @subsection Support for testing binary compatibility
1076
1077 The file @file{compat.exp} provides language-independent support for
1078 binary compatibility testing.  It supports testing interoperability
1079 of two compilers that follow the same ABI, or of multiple sets of
1080 compiler options that should not affect binary compatibility.
1081 It is intended to be used for test suites that complement ABI test
1082 suites.
1083
1084 A test supported by this framework has three parts, each in a
1085 separate source file: a main program and two pieces that interact
1086 with each other to split up the functionality being tested.
1087
1088 @table @file
1089 @item @var{testname}_main.@var{suffix}
1090 Contains the main program, which calls a function in file
1091 @file{@var{testname}_x.@var{suffix}}.
1092
1093 @item @var{testname}_x.@var{suffix}
1094 Contains at least one call to a function in
1095 @file{@var{testname}_y.@var{suffix}}.
1096
1097 @item @var{testname}_y.@var{suffix}
1098 Shares data with, or gets arguments from,
1099 @file{@var{testname}_x.@var{suffix}}.
1100 @end table
1101
1102 Within each test, the main program and one functional piece are
1103 compiled by the GCC under test.  The other piece can be compiled by
1104 an alternate compiler.  If no alternate compiler is specified,
1105 then all three source files are all compiled by the GCC under test.
1106 It's also possible to specify a pair of lists of compiler options,
1107 one list for each compiler, so that each test will be compiled with
1108 each pair of options.
1109
1110 @file{compat.exp} defines default pairs of compiler options.
1111 These can be overridden by defining the environment variable
1112 @env{COMPAT_OPTIONS} as:
1113
1114 @smallexample
1115 COMPAT_OPTIONS="[list [list @{@var{tst1}@} @{@var{alt1}@}]
1116   ...[list @{@var{tstn}@} @{@var{altn}@}]]"
1117 @end smallexample
1118
1119 where @var{tsti} and @var{alti} are lists of options, with @var{tsti}
1120 used by the compiler under test and @var{alti} used by the alternate
1121 compiler.  For example, with
1122 @code{[list [list @{-g -O0@} @{-O3@}] [list @{-fpic@} @{-fPIC -O2@}]]},
1123 the test is first built with @code{-g -O0} by the compiler under
1124 test and with @code{-O3} by the alternate compiler.  The test is
1125 built a second time using @code{-fpic} by the compiler under test
1126 and @code{-fPIC -O2} by the alternate compiler.
1127
1128 An alternate compiler is specified by defining an environment
1129 variable; for C++ define @env{ALT_CXX_UNDER_TEST} to be the full
1130 pathname of an installed compiler.  That will be written to the
1131 @file{site.exp} file used by DejaGNU.  The default is to build each
1132 test with the compiler under test using the first of each pair of
1133 compiler options from @env{COMPAT_OPTIONS}.  When
1134 @env{ALT_CXX_UNDER_TEST} is @code{same}, each test is built using
1135 the compiler under test but with combinations of the options from
1136 @env{COMPAT_OPTIONS}.
1137
1138 To run only the C++ compatibility suite using the compiler under test
1139 and another version of GCC using specific compiler options, do the
1140 following from @file{@var{objdir}/gcc}:
1141
1142 @smallexample
1143 rm site.exp
1144 make -k \
1145   ALT_CXX_UNDER_TEST=$@{alt_prefix@}/bin/g++ \
1146   COMPAT_OPTIONS="lists as shown above" \
1147   check-c++ \
1148   RUNTESTFLAGS="compat.exp"
1149 @end smallexample
1150
1151 A test that fails when the source files are compiled with different
1152 compilers, but passes when the files are compiled with the same
1153 compiler, demonstrates incompatibility of the generated code or
1154 runtime support.  A test that fails for the alternate compiler but
1155 passes for the compiler under test probably tests for a bug that was
1156 fixed in the compiler under test but is present in the alternate
1157 compiler.