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Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / optabs.h
1 /* Definitions for code generation pass of GNU compiler.
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
19 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
20
21 #ifndef GCC_OPTABS_H
22 #define GCC_OPTABS_H
23
24 #include "insn-codes.h"
25
26 /* Optabs are tables saying how to generate insn bodies
27    for various machine modes and numbers of operands.
28    Each optab applies to one operation.
29    For example, add_optab applies to addition.
30
31    The insn_code slot is the enum insn_code that says how to
32    generate an insn for this operation on a particular machine mode.
33    It is CODE_FOR_nothing if there is no such insn on the target machine.
34
35    The `lib_call' slot is the name of the library function that
36    can be used to perform the operation.
37
38    A few optabs, such as move_optab and cmp_optab, are used
39    by special code.  */
40
41 struct optab_handlers GTY(())
42 {
43   enum insn_code insn_code;
44   rtx libfunc;
45 };
46
47 struct optab GTY(())
48 {
49   enum rtx_code code;
50   struct optab_handlers handlers[NUM_MACHINE_MODES];
51 };
52 typedef struct optab * optab;
53
54 /* A convert_optab is for some sort of conversion operation between
55    modes.  The first array index is the destination mode, the second
56    is the source mode.  */
57 struct convert_optab GTY(())
58 {
59   enum rtx_code code;
60   struct optab_handlers handlers[NUM_MACHINE_MODES][NUM_MACHINE_MODES];
61 };
62 typedef struct convert_optab *convert_optab;
63
64 /* Given an enum insn_code, access the function to construct
65    the body of that kind of insn.  */
66 #define GEN_FCN(CODE) (insn_data[CODE].genfun)
67
68 /* Enumeration of valid indexes into optab_table.  */
69 enum optab_index
70 {
71   OTI_add,
72   OTI_addv,
73   OTI_sub,
74   OTI_subv,
75
76   /* Signed and fp multiply */
77   OTI_smul,
78   OTI_smulv,
79   /* Signed multiply, return high word */
80   OTI_smul_highpart,
81   OTI_umul_highpart,
82   /* Signed multiply with result one machine mode wider than args */
83   OTI_smul_widen,
84   OTI_umul_widen,
85   /* Widening multiply of one unsigned and one signed operand.  */
86   OTI_usmul_widen,
87
88   /* Signed divide */
89   OTI_sdiv,
90   OTI_sdivv,
91   /* Signed divide-and-remainder in one */
92   OTI_sdivmod,
93   OTI_udiv,
94   OTI_udivmod,
95   /* Signed remainder */
96   OTI_smod,
97   OTI_umod,
98   /* Floating point remainder functions */
99   OTI_fmod,
100   OTI_drem,
101   /* Convert float to integer in float fmt */
102   OTI_ftrunc,
103
104   /* Logical and */
105   OTI_and,
106   /* Logical or */
107   OTI_ior,
108   /* Logical xor */
109   OTI_xor,
110
111   /* Arithmetic shift left */
112   OTI_ashl,
113   /* Logical shift right */
114   OTI_lshr,
115   /* Arithmetic shift right */
116   OTI_ashr,
117   /* Rotate left */
118   OTI_rotl,
119   /* Rotate right */
120   OTI_rotr,
121   /* Signed and floating-point minimum value */
122   OTI_smin,
123   /* Signed and floating-point maximum value */
124   OTI_smax,
125   /* Unsigned minimum value */
126   OTI_umin,
127   /* Unsigned maximum value */
128   OTI_umax,
129   /* Power */
130   OTI_pow,
131   /* Arc tangent of y/x */
132   OTI_atan2,
133
134   /* Move instruction.  */
135   OTI_mov,
136   /* Move, preserving high part of register.  */
137   OTI_movstrict,
138   /* Move, with a misaligned memory.  */
139   OTI_movmisalign,
140
141   /* Unary operations */
142   /* Negation */
143   OTI_neg,
144   OTI_negv,
145   /* Abs value */
146   OTI_abs,
147   OTI_absv,
148   /* Bitwise not */
149   OTI_one_cmpl,
150   /* Bit scanning and counting */
151   OTI_ffs,
152   OTI_clz,
153   OTI_ctz,
154   OTI_popcount,
155   OTI_parity,
156   /* Square root */
157   OTI_sqrt,
158   /* Sine-Cosine */
159   OTI_sincos,
160   /* Sine */
161   OTI_sin,
162   /* Inverse sine */
163   OTI_asin,
164   /* Cosine */
165   OTI_cos,
166   /* Inverse cosine */
167   OTI_acos,
168   /* Exponential */
169   OTI_exp,
170   /* Base-10 Exponential */
171   OTI_exp10,
172   /* Base-2 Exponential */
173   OTI_exp2,
174   /* Exponential - 1*/
175   OTI_expm1,
176   /* Load exponent of a floating point number */
177   OTI_ldexp,
178   /* Radix-independent exponent */
179   OTI_logb,
180   OTI_ilogb,
181   /* Natural Logarithm */
182   OTI_log,
183   /* Base-10 Logarithm */
184   OTI_log10,
185   /* Base-2 Logarithm */
186   OTI_log2,
187   /* logarithm of 1 plus argument */
188   OTI_log1p,
189   /* Rounding functions */
190   OTI_floor,
191   OTI_lfloor,
192   OTI_ceil,
193   OTI_lceil,
194   OTI_btrunc,
195   OTI_round,
196   OTI_nearbyint,
197   OTI_rint,
198   OTI_lrint,
199   /* Tangent */
200   OTI_tan,
201   /* Inverse tangent */
202   OTI_atan,
203   /* Copy sign */
204   OTI_copysign,
205
206   /* Compare insn; two operands.  */
207   OTI_cmp,
208   /* Used only for libcalls for unsigned comparisons.  */
209   OTI_ucmp,
210   /* tst insn; compare one operand against 0 */
211   OTI_tst,
212
213   /* Floating point comparison optabs - used primarily for libfuncs */
214   OTI_eq,
215   OTI_ne,
216   OTI_gt,
217   OTI_ge,
218   OTI_lt,
219   OTI_le,
220   OTI_unord,
221
222   /* String length */
223   OTI_strlen,
224
225   /* Combined compare & jump/store flags/move operations.  */
226   OTI_cbranch,
227   OTI_cmov,
228   OTI_cstore,
229
230   /* Push instruction.  */
231   OTI_push,
232
233   /* Conditional add instruction.  */
234   OTI_addcc,
235
236   /* Reduction operations on a vector operand.  */
237   OTI_reduc_smax,
238   OTI_reduc_umax,
239   OTI_reduc_smin,
240   OTI_reduc_umin,
241   OTI_reduc_splus,
242   OTI_reduc_uplus,
243
244   /* Set specified field of vector operand.  */
245   OTI_vec_set,
246   /* Extract specified field of vector operand.  */
247   OTI_vec_extract,
248   /* Initialize vector operand.  */
249   OTI_vec_init,
250   /* Whole vector shift. The shift amount is in bits.  */
251   OTI_vec_shl,
252   OTI_vec_shr,
253   /* Extract specified elements from vectors, for vector load.  */
254   OTI_vec_realign_load,
255
256   /* Perform a raise to the power of integer.  */
257   OTI_powi,
258
259   OTI_MAX
260 };
261
262 extern GTY(()) optab optab_table[OTI_MAX];
263
264 #define add_optab (optab_table[OTI_add])
265 #define sub_optab (optab_table[OTI_sub])
266 #define smul_optab (optab_table[OTI_smul])
267 #define addv_optab (optab_table[OTI_addv])
268 #define subv_optab (optab_table[OTI_subv])
269 #define smul_highpart_optab (optab_table[OTI_smul_highpart])
270 #define umul_highpart_optab (optab_table[OTI_umul_highpart])
271 #define smul_widen_optab (optab_table[OTI_smul_widen])
272 #define umul_widen_optab (optab_table[OTI_umul_widen])
273 #define usmul_widen_optab (optab_table[OTI_usmul_widen])
274 #define sdiv_optab (optab_table[OTI_sdiv])
275 #define smulv_optab (optab_table[OTI_smulv])
276 #define sdivv_optab (optab_table[OTI_sdivv])
277 #define sdivmod_optab (optab_table[OTI_sdivmod])
278 #define udiv_optab (optab_table[OTI_udiv])
279 #define udivmod_optab (optab_table[OTI_udivmod])
280 #define smod_optab (optab_table[OTI_smod])
281 #define umod_optab (optab_table[OTI_umod])
282 #define fmod_optab (optab_table[OTI_fmod])
283 #define drem_optab (optab_table[OTI_drem])
284 #define ftrunc_optab (optab_table[OTI_ftrunc])
285 #define and_optab (optab_table[OTI_and])
286 #define ior_optab (optab_table[OTI_ior])
287 #define xor_optab (optab_table[OTI_xor])
288 #define ashl_optab (optab_table[OTI_ashl])
289 #define lshr_optab (optab_table[OTI_lshr])
290 #define ashr_optab (optab_table[OTI_ashr])
291 #define rotl_optab (optab_table[OTI_rotl])
292 #define rotr_optab (optab_table[OTI_rotr])
293 #define smin_optab (optab_table[OTI_smin])
294 #define smax_optab (optab_table[OTI_smax])
295 #define umin_optab (optab_table[OTI_umin])
296 #define umax_optab (optab_table[OTI_umax])
297 #define pow_optab (optab_table[OTI_pow])
298 #define atan2_optab (optab_table[OTI_atan2])
299
300 #define mov_optab (optab_table[OTI_mov])
301 #define movstrict_optab (optab_table[OTI_movstrict])
302 #define movmisalign_optab (optab_table[OTI_movmisalign])
303
304 #define neg_optab (optab_table[OTI_neg])
305 #define negv_optab (optab_table[OTI_negv])
306 #define abs_optab (optab_table[OTI_abs])
307 #define absv_optab (optab_table[OTI_absv])
308 #define one_cmpl_optab (optab_table[OTI_one_cmpl])
309 #define ffs_optab (optab_table[OTI_ffs])
310 #define clz_optab (optab_table[OTI_clz])
311 #define ctz_optab (optab_table[OTI_ctz])
312 #define popcount_optab (optab_table[OTI_popcount])
313 #define parity_optab (optab_table[OTI_parity])
314 #define sqrt_optab (optab_table[OTI_sqrt])
315 #define sincos_optab (optab_table[OTI_sincos])
316 #define sin_optab (optab_table[OTI_sin])
317 #define asin_optab (optab_table[OTI_asin])
318 #define cos_optab (optab_table[OTI_cos])
319 #define acos_optab (optab_table[OTI_acos])
320 #define exp_optab (optab_table[OTI_exp])
321 #define exp10_optab (optab_table[OTI_exp10])
322 #define exp2_optab (optab_table[OTI_exp2])
323 #define expm1_optab (optab_table[OTI_expm1])
324 #define ldexp_optab (optab_table[OTI_ldexp])
325 #define logb_optab (optab_table[OTI_logb])
326 #define ilogb_optab (optab_table[OTI_ilogb])
327 #define log_optab (optab_table[OTI_log])
328 #define log10_optab (optab_table[OTI_log10])
329 #define log2_optab (optab_table[OTI_log2])
330 #define log1p_optab (optab_table[OTI_log1p])
331 #define floor_optab (optab_table[OTI_floor])
332 #define lfloor_optab (optab_table[OTI_lfloor])
333 #define ceil_optab (optab_table[OTI_ceil])
334 #define lceil_optab (optab_table[OTI_lceil])
335 #define btrunc_optab (optab_table[OTI_btrunc])
336 #define round_optab (optab_table[OTI_round])
337 #define nearbyint_optab (optab_table[OTI_nearbyint])
338 #define rint_optab (optab_table[OTI_rint])
339 #define lrint_optab (optab_table[OTI_lrint])
340 #define tan_optab (optab_table[OTI_tan])
341 #define atan_optab (optab_table[OTI_atan])
342 #define copysign_optab (optab_table[OTI_copysign])
343
344 #define cmp_optab (optab_table[OTI_cmp])
345 #define ucmp_optab (optab_table[OTI_ucmp])
346 #define tst_optab (optab_table[OTI_tst])
347
348 #define eq_optab (optab_table[OTI_eq])
349 #define ne_optab (optab_table[OTI_ne])
350 #define gt_optab (optab_table[OTI_gt])
351 #define ge_optab (optab_table[OTI_ge])
352 #define lt_optab (optab_table[OTI_lt])
353 #define le_optab (optab_table[OTI_le])
354 #define unord_optab (optab_table[OTI_unord])
355
356 #define strlen_optab (optab_table[OTI_strlen])
357
358 #define cbranch_optab (optab_table[OTI_cbranch])
359 #define cmov_optab (optab_table[OTI_cmov])
360 #define cstore_optab (optab_table[OTI_cstore])
361 #define push_optab (optab_table[OTI_push])
362 #define addcc_optab (optab_table[OTI_addcc])
363
364 #define reduc_smax_optab (optab_table[OTI_reduc_smax])
365 #define reduc_umax_optab (optab_table[OTI_reduc_umax])
366 #define reduc_smin_optab (optab_table[OTI_reduc_smin])
367 #define reduc_umin_optab (optab_table[OTI_reduc_umin])
368 #define reduc_splus_optab (optab_table[OTI_reduc_splus])
369 #define reduc_uplus_optab (optab_table[OTI_reduc_uplus])
370
371 #define vec_set_optab (optab_table[OTI_vec_set])
372 #define vec_extract_optab (optab_table[OTI_vec_extract])
373 #define vec_init_optab (optab_table[OTI_vec_init])
374 #define vec_shl_optab (optab_table[OTI_vec_shl])
375 #define vec_shr_optab (optab_table[OTI_vec_shr])
376 #define vec_realign_load_optab (optab_table[OTI_vec_realign_load])
377
378 #define powi_optab (optab_table[OTI_powi])
379
380 /* Conversion optabs have their own table and indexes.  */
381 enum convert_optab_index
382 {
383   COI_sext,
384   COI_zext,
385   COI_trunc,
386
387   COI_sfix,
388   COI_ufix,
389
390   COI_sfixtrunc,
391   COI_ufixtrunc,
392
393   COI_sfloat,
394   COI_ufloat,
395
396   COI_MAX
397 };
398
399 extern GTY(()) convert_optab convert_optab_table[COI_MAX];
400
401 #define sext_optab (convert_optab_table[COI_sext])
402 #define zext_optab (convert_optab_table[COI_zext])
403 #define trunc_optab (convert_optab_table[COI_trunc])
404 #define sfix_optab (convert_optab_table[COI_sfix])
405 #define ufix_optab (convert_optab_table[COI_ufix])
406 #define sfixtrunc_optab (convert_optab_table[COI_sfixtrunc])
407 #define ufixtrunc_optab (convert_optab_table[COI_ufixtrunc])
408 #define sfloat_optab (convert_optab_table[COI_sfloat])
409 #define ufloat_optab (convert_optab_table[COI_ufloat])
410
411 /* These arrays record the insn_code of insns that may be needed to
412    perform input and output reloads of special objects.  They provide a
413    place to pass a scratch register.  */
414 extern enum insn_code reload_in_optab[NUM_MACHINE_MODES];
415 extern enum insn_code reload_out_optab[NUM_MACHINE_MODES];
416
417 /* Contains the optab used for each rtx code.  */
418 extern GTY(()) optab code_to_optab[NUM_RTX_CODE + 1];
419
420 \f
421 typedef rtx (*rtxfun) (rtx);
422
423 /* Indexed by the rtx-code for a conditional (e.g. EQ, LT,...)
424    gives the gen_function to make a branch to test that condition.  */
425
426 extern rtxfun bcc_gen_fctn[NUM_RTX_CODE];
427
428 /* Indexed by the rtx-code for a conditional (e.g. EQ, LT,...)
429    gives the insn code to make a store-condition insn
430    to test that condition.  */
431
432 extern enum insn_code setcc_gen_code[NUM_RTX_CODE];
433
434 #ifdef HAVE_conditional_move
435 /* Indexed by the machine mode, gives the insn code to make a conditional
436    move insn.  */
437
438 extern enum insn_code movcc_gen_code[NUM_MACHINE_MODES];
439 #endif
440
441 /* Indexed by the machine mode, gives the insn code for vector conditional
442    operation.  */
443
444 extern enum insn_code vcond_gen_code[NUM_MACHINE_MODES];
445 extern enum insn_code vcondu_gen_code[NUM_MACHINE_MODES];
446
447 /* This array records the insn_code of insns to perform block moves.  */
448 extern enum insn_code movmem_optab[NUM_MACHINE_MODES];
449
450 /* This array records the insn_code of insns to perform block sets.  */
451 extern enum insn_code setmem_optab[NUM_MACHINE_MODES];
452
453 /* These arrays record the insn_code of two different kinds of insns
454    to perform block compares.  */
455 extern enum insn_code cmpstr_optab[NUM_MACHINE_MODES];
456 extern enum insn_code cmpstrn_optab[NUM_MACHINE_MODES];
457 extern enum insn_code cmpmem_optab[NUM_MACHINE_MODES];
458
459 /* Synchronization primitives.  This first set is atomic operation for
460    which we don't care about the resulting value.  */
461 extern enum insn_code sync_add_optab[NUM_MACHINE_MODES];
462 extern enum insn_code sync_sub_optab[NUM_MACHINE_MODES];
463 extern enum insn_code sync_ior_optab[NUM_MACHINE_MODES];
464 extern enum insn_code sync_and_optab[NUM_MACHINE_MODES];
465 extern enum insn_code sync_xor_optab[NUM_MACHINE_MODES];
466 extern enum insn_code sync_nand_optab[NUM_MACHINE_MODES];
467
468 /* This second set is atomic operations in which we return the value
469    that existed in memory before the operation.  */
470 extern enum insn_code sync_old_add_optab[NUM_MACHINE_MODES];
471 extern enum insn_code sync_old_sub_optab[NUM_MACHINE_MODES];
472 extern enum insn_code sync_old_ior_optab[NUM_MACHINE_MODES];
473 extern enum insn_code sync_old_and_optab[NUM_MACHINE_MODES];
474 extern enum insn_code sync_old_xor_optab[NUM_MACHINE_MODES];
475 extern enum insn_code sync_old_nand_optab[NUM_MACHINE_MODES];
476
477 /* This third set is atomic operations in which we return the value
478    that resulted after performing the operation.  */
479 extern enum insn_code sync_new_add_optab[NUM_MACHINE_MODES];
480 extern enum insn_code sync_new_sub_optab[NUM_MACHINE_MODES];
481 extern enum insn_code sync_new_ior_optab[NUM_MACHINE_MODES];
482 extern enum insn_code sync_new_and_optab[NUM_MACHINE_MODES];
483 extern enum insn_code sync_new_xor_optab[NUM_MACHINE_MODES];
484 extern enum insn_code sync_new_nand_optab[NUM_MACHINE_MODES];
485
486 /* Atomic compare and swap.  */
487 extern enum insn_code sync_compare_and_swap[NUM_MACHINE_MODES];
488 extern enum insn_code sync_compare_and_swap_cc[NUM_MACHINE_MODES];
489
490 /* Atomic exchange with acquire semantics.  */
491 extern enum insn_code sync_lock_test_and_set[NUM_MACHINE_MODES];
492
493 /* Atomic clear with release semantics.  */
494 extern enum insn_code sync_lock_release[NUM_MACHINE_MODES];
495
496 /* Define functions given in optabs.c.  */
497
498 extern rtx expand_ternary_op (enum machine_mode mode, optab ternary_optab,
499                               rtx op0, rtx op1, rtx op2, rtx target,
500                               int unsignedp);
501
502 /* Expand a binary operation given optab and rtx operands.  */
503 extern rtx expand_binop (enum machine_mode, optab, rtx, rtx, rtx, int,
504                          enum optab_methods);
505
506 extern bool force_expand_binop (enum machine_mode, optab, rtx, rtx, rtx, int,
507                                 enum optab_methods);
508
509 /* Expand a binary operation with both signed and unsigned forms.  */
510 extern rtx sign_expand_binop (enum machine_mode, optab, optab, rtx, rtx,
511                               rtx, int, enum optab_methods);
512
513 /* Generate code to perform an operation on one operand with two results.  */
514 extern int expand_twoval_unop (optab, rtx, rtx, rtx, int);
515
516 /* Generate code to perform an operation on two operands with two results.  */
517 extern int expand_twoval_binop (optab, rtx, rtx, rtx, rtx, int);
518
519 /* Generate code to perform an operation on two operands with two
520    results, using a library function.  */
521 extern bool expand_twoval_binop_libfunc (optab, rtx, rtx, rtx, rtx,
522                                          enum rtx_code);
523
524 /* Expand a unary arithmetic operation given optab rtx operand.  */
525 extern rtx expand_unop (enum machine_mode, optab, rtx, rtx, int);
526
527 /* Expand the absolute value operation.  */
528 extern rtx expand_abs_nojump (enum machine_mode, rtx, rtx, int);
529 extern rtx expand_abs (enum machine_mode, rtx, rtx, int, int);
530
531 /* Expand the copysign operation.  */
532 extern rtx expand_copysign (rtx, rtx, rtx);
533
534 /* Generate an instruction with a given INSN_CODE with an output and
535    an input.  */
536 extern void emit_unop_insn (int, rtx, rtx, enum rtx_code);
537
538 /* Emit code to perform a series of operations on a multi-word quantity, one
539    word at a time.  */
540 extern rtx emit_no_conflict_block (rtx, rtx, rtx, rtx, rtx);
541
542 /* Emit one rtl insn to compare two rtx's.  */
543 extern void emit_cmp_insn (rtx, rtx, enum rtx_code, rtx, enum machine_mode,
544                            int);
545
546 /* The various uses that a comparison can have; used by can_compare_p:
547    jumps, conditional moves, store flag operations.  */
548 enum can_compare_purpose
549 {
550   ccp_jump,
551   ccp_cmov,
552   ccp_store_flag
553 };
554
555 /* Return the optab used for computing the given operation on the type
556    given by the second argument.  */
557 extern optab optab_for_tree_code (enum tree_code, tree);
558
559 /* Nonzero if a compare of mode MODE can be done straightforwardly
560    (without splitting it into pieces).  */
561 extern int can_compare_p (enum rtx_code, enum machine_mode,
562                           enum can_compare_purpose);
563
564 /* Return the INSN_CODE to use for an extend operation.  */
565 extern enum insn_code can_extend_p (enum machine_mode, enum machine_mode, int);
566
567 /* Generate the body of an insn to extend Y (with mode MFROM)
568    into X (with mode MTO).  Do zero-extension if UNSIGNEDP is nonzero.  */
569 extern rtx gen_extend_insn (rtx, rtx, enum machine_mode,
570                             enum machine_mode, int);
571
572 /* Call this to reset the function entry for one optab.  */
573 extern void set_optab_libfunc (optab, enum machine_mode, const char *);
574 extern void set_conv_libfunc (convert_optab, enum machine_mode,
575                               enum machine_mode, const char *);
576
577 /* Generate code for a FLOAT_EXPR.  */
578 extern void expand_float (rtx, rtx, int);
579
580 /* Generate code for a FIX_EXPR.  */
581 extern void expand_fix (rtx, rtx, int);
582
583 /* Return tree if target supports vector operations for COND_EXPR.  */
584 bool expand_vec_cond_expr_p (tree, enum machine_mode);
585
586 /* Generate code for VEC_COND_EXPR.  */
587 extern rtx expand_vec_cond_expr (tree, rtx);
588
589 /* Generate code for VEC_LSHIFT_EXPR and VEC_RSHIFT_EXPR.  */
590 extern rtx expand_vec_shift_expr (tree, rtx);
591
592 #endif /* GCC_OPTABS_H */