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 /* Target version string.  Overridden by the OS header.  */
 133 #ifdef DEFAULT_TARGET_64BIT
 134 #define TARGET_VERSION fprintf (stderr, " (zSeries)");
 135 #else
 136 #define TARGET_VERSION fprintf (stderr, " (S/390)");
 137 #endif
 138
 139 /* Constants needed to control the TEST DATA CLASS (TDC) instruction.  */
 140 #define S390_TDC_POSITIVE_ZERO                     (1 << 11)
 141 #define S390_TDC_NEGATIVE_ZERO                     (1 << 10)
 142 #define S390_TDC_POSITIVE_NORMALIZED_BFP_NUMBER    (1 << 9)
 143 #define S390_TDC_NEGATIVE_NORMALIZED_BFP_NUMBER    (1 << 8)
 144 #define S390_TDC_POSITIVE_DENORMALIZED_BFP_NUMBER  (1 << 7)
 145 #define S390_TDC_NEGATIVE_DENORMALIZED_BFP_NUMBER  (1 << 6)
 146 #define S390_TDC_POSITIVE_INFINITY                 (1 << 5)
 147 #define S390_TDC_NEGATIVE_INFINITY                 (1 << 4)
 148 #define S390_TDC_POSITIVE_QUIET_NAN                (1 << 3)
 149 #define S390_TDC_NEGATIVE_QUIET_NAN                (1 << 2)
 150 #define S390_TDC_POSITIVE_SIGNALING_NAN            (1 << 1)
 151 #define S390_TDC_NEGATIVE_SIGNALING_NAN            (1 << 0)
 152
 153 /* The following values are different for DFP.  */
 154 #define S390_TDC_POSITIVE_DENORMALIZED_DFP_NUMBER (1 << 9)
 155 #define S390_TDC_NEGATIVE_DENORMALIZED_DFP_NUMBER (1 << 8)
 156 #define S390_TDC_POSITIVE_NORMALIZED_DFP_NUMBER   (1 << 7)
 157 #define S390_TDC_NEGATIVE_NORMALIZED_DFP_NUMBER   (1 << 6)
 158
 159 /* For signbit, the BFP-DFP-difference makes no difference. */
 160 #define S390_TDC_SIGNBIT_SET (S390_TDC_NEGATIVE_ZERO \
 161                           | S390_TDC_NEGATIVE_NORMALIZED_BFP_NUMBER \
 162                           | S390_TDC_NEGATIVE_DENORMALIZED_BFP_NUMBER\
 163                           | S390_TDC_NEGATIVE_INFINITY \
 164                           | S390_TDC_NEGATIVE_QUIET_NAN \
 165                           | S390_TDC_NEGATIVE_SIGNALING_NAN )
 166
 167 #define S390_TDC_INFINITY (S390_TDC_POSITIVE_INFINITY \
 168                           | S390_TDC_NEGATIVE_INFINITY )
 169
 170 /* Target machine storage layout.  */
 171
 172 /* Everything is big-endian.  */
 173 #define BITS_BIG_ENDIAN 1
 174 #define BYTES_BIG_ENDIAN 1
 175 #define WORDS_BIG_ENDIAN 1
 176
 177 #define STACK_SIZE_MODE (Pmode)
 178
 179 #ifndef IN_LIBGCC2
 180
 181 /* Width of a word, in units (bytes).  */
 182   #define UNITS_PER_WORD (TARGET_ZARCH ? 8 : 4)
 183
 184 /* Width of a pointer.  To be used instead of UNITS_PER_WORD in
 185    ABI-relevant contexts.  This always matches
 186    GET_MODE_SIZE (Pmode).  */
 187   #define UNITS_PER_LONG (TARGET_64BIT ? 8 : 4)
 188   #define MIN_UNITS_PER_WORD 4
 189   #define MAX_BITS_PER_WORD 64
 190 #else
 191
 192   /* In libgcc, UNITS_PER_WORD has ABI-relevant effects, e.g. whether
 193      the library should export TImode functions or not.  Thus, we have
 194      to redefine UNITS_PER_WORD depending on __s390x__ for libgcc.  */
 195   #ifdef __s390x__
 196     #define UNITS_PER_WORD 8
 197   #else
 198     #define UNITS_PER_WORD 4
 199   #endif
 200 #endif
 201
 202 /* Width of a pointer, in bits.  */
 203 #define POINTER_SIZE (TARGET_64BIT ? 64 : 32)
 204
 205 /* Allocation boundary (in *bits*) for storing arguments in argument list.  */
 206 #define PARM_BOUNDARY (TARGET_64BIT ? 64 : 32)
 207
 208 /* Boundary (in *bits*) on which stack pointer should be aligned.  */
 209 #define STACK_BOUNDARY 64
 210
 211 /* Allocation boundary (in *bits*) for the code of a function.  */
 212 #define FUNCTION_BOUNDARY 32
 213
 214 /* There is no point aligning anything to a rounder boundary than this.  */
 215 #define BIGGEST_ALIGNMENT 64
 216
 217 /* Alignment of field after `int : 0' in a structure.  */
 218 #define EMPTY_FIELD_BOUNDARY 32
 219
 220 /* Alignment on even addresses for LARL instruction.  */
 221 #define CONSTANT_ALIGNMENT(EXP, ALIGN) (ALIGN) < 16 ? 16 : (ALIGN)
 222 #define DATA_ALIGNMENT(TYPE, ALIGN) (ALIGN) < 16 ? 16 : (ALIGN)
 223
 224 /* Alignment is not required by the hardware.  */
 225 #define STRICT_ALIGNMENT 0
 226
 227 /* Mode of stack savearea.
 228    FUNCTION is VOIDmode because calling convention maintains SP.
 229    BLOCK needs Pmode for SP.
 230    NONLOCAL needs twice Pmode to maintain both backchain and SP.  */
 231 #define STACK_SAVEAREA_MODE(LEVEL)      \
 232   (LEVEL == SAVE_FUNCTION ? VOIDmode    \
 233   : LEVEL == SAVE_NONLOCAL ? (TARGET_64BIT ? OImode : TImode) : Pmode)
 234
 235
 236 /* Type layout.  */
 237
 238 /* Sizes in bits of the source language data types.  */
 239 #define SHORT_TYPE_SIZE 16
 240 #define INT_TYPE_SIZE 32
 241 #define LONG_TYPE_SIZE (TARGET_64BIT ? 64 : 32)
 242 #define LONG_LONG_TYPE_SIZE 64
 243 #define FLOAT_TYPE_SIZE 32
 244 #define DOUBLE_TYPE_SIZE 64
 245 #define LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE (TARGET_LONG_DOUBLE_128 ? 128 : 64)
 246
 247 /* Define this to set long double type size to use in libgcc2.c, which can
 248    not depend on target_flags.  */
 249 #ifdef __LONG_DOUBLE_128__
 250 #define LIBGCC2_LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE 128
 251 #else
 252 #define LIBGCC2_LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE 64
 253 #endif
 254
 255 /* Work around target_flags dependency in ada/targtyps.c.  */
 256 #define WIDEST_HARDWARE_FP_SIZE 64
 257
 258 /* We use "unsigned char" as default.  */
 259 #define DEFAULT_SIGNED_CHAR 0
 260
 261
 262 /* Register usage.  */
 263
 264 /* We have 16 general purpose registers (registers 0-15),
 265    and 16 floating point registers (registers 16-31).
 266    (On non-IEEE machines, we have only 4 fp registers.)
 267
 268    Amongst the general purpose registers, some are used
 269    for specific purposes:
 270    GPR 11: Hard frame pointer (if needed)
 271    GPR 12: Global offset table pointer (if needed)
 272    GPR 13: Literal pool base register
 273    GPR 14: Return address register
 274    GPR 15: Stack pointer
 275
 276    Registers 32-35 are 'fake' hard registers that do not
 277    correspond to actual hardware:
 278    Reg 32: Argument pointer
 279    Reg 33: Condition code
 280    Reg 34: Frame pointer
 281    Reg 35: Return address pointer
 282
 283    Registers 36 and 37 are mapped to access registers
 284    0 and 1, used to implement thread-local storage.  */
 285
 286 #define FIRST_PSEUDO_REGISTER 38
 287
 288 /* Standard register usage.  */
 289 #define GENERAL_REGNO_P(N)      ((int)(N) >= 0 && (N) < 16)
 290 #define ADDR_REGNO_P(N)         ((N) >= 1 && (N) < 16)
 291 #define FP_REGNO_P(N)           ((N) >= 16 && (N) < 32)
 292 #define CC_REGNO_P(N)           ((N) == 33)
 293 #define FRAME_REGNO_P(N)        ((N) == 32 || (N) == 34 || (N) == 35)
 294 #define ACCESS_REGNO_P(N)       ((N) == 36 || (N) == 37)
 295
 296 #define GENERAL_REG_P(X)        (REG_P (X) && GENERAL_REGNO_P (REGNO (X)))
 297 #define ADDR_REG_P(X)           (REG_P (X) && ADDR_REGNO_P (REGNO (X)))
 298 #define FP_REG_P(X)             (REG_P (X) && FP_REGNO_P (REGNO (X)))
 299 #define CC_REG_P(X)             (REG_P (X) && CC_REGNO_P (REGNO (X)))
 300 #define FRAME_REG_P(X)          (REG_P (X) && FRAME_REGNO_P (REGNO (X)))
 301 #define ACCESS_REG_P(X)         (REG_P (X) && ACCESS_REGNO_P (REGNO (X)))
 302
 303 /* Set up fixed registers and calling convention:
 304
 305    GPRs 0-5 are always call-clobbered,
 306    GPRs 6-15 are always call-saved.
 307    GPR 12 is fixed if used as GOT pointer.
 308    GPR 13 is always fixed (as literal pool pointer).
 309    GPR 14 is always fixed on S/390 machines (as return address).
 310    GPR 15 is always fixed (as stack pointer).
 311    The 'fake' hard registers are call-clobbered and fixed.
 312    The access registers are call-saved and fixed.
 313
 314    On 31-bit, FPRs 18-19 are call-clobbered;
 315    on 64-bit, FPRs 24-31 are call-clobbered.
 316    The remaining FPRs are call-saved.  */
 317
 318 #define FIXED_REGISTERS                         \
 319 { 0, 0, 0, 0,                                   \
 320   0, 0, 0, 0,                                   \
 321   0, 0, 0, 0,                                   \
 322   0, 1, 1, 1,                                   \
 323   0, 0, 0, 0,                                   \
 324   0, 0, 0, 0,                                   \
 325   0, 0, 0, 0,                                   \
 326   0, 0, 0, 0,                                   \
 327   1, 1, 1, 1,                                   \
 328   1, 1 }
 329
 330 #define CALL_USED_REGISTERS                     \
 331 { 1, 1, 1, 1,                                   \
 332   1, 1, 0, 0,                                   \
 333   0, 0, 0, 0,                                   \
 334   0, 1, 1, 1,                                   \
 335   1, 1, 1, 1,                                   \
 336   1, 1, 1, 1,                                   \
 337   1, 1, 1, 1,                                   \
 338   1, 1, 1, 1,                                   \
 339   1, 1, 1, 1,                                   \
 340   1, 1 }
 341
 342 #define CALL_REALLY_USED_REGISTERS              \
 343 { 1, 1, 1, 1,                                   \
 344   1, 1, 0, 0,                                   \
 345   0, 0, 0, 0,                                   \
 346   0, 0, 0, 0,                                   \
 347   1, 1, 1, 1,                                   \
 348   1, 1, 1, 1,                                   \
 349   1, 1, 1, 1,                                   \
 350   1, 1, 1, 1,                                   \
 351   1, 1, 1, 1,                                   \
 352   0, 0 }
 353
 354 /* Preferred register allocation order.  */
 355 #define REG_ALLOC_ORDER                                         \
 356 {  1, 2, 3, 4, 5, 0, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 14, 13,            \
 357    16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,                              \
 358    24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,                              \
 359    15, 32, 33, 34, 35, 36, 37 }
 360
 361
 362 /* Fitting values into registers.  */
 363
 364 /* Integer modes <= word size fit into any GPR.
 365    Integer modes > word size fit into successive GPRs, starting with
 366    an even-numbered register.
 367    SImode and DImode fit into FPRs as well.
 368
 369    Floating point modes <= word size fit into any FPR or GPR.
 370    Floating point modes > word size (i.e. DFmode on 32-bit) fit
 371    into any FPR, or an even-odd GPR pair.
 372    TFmode fits only into an even-odd FPR pair.
 373
 374    Complex floating point modes fit either into two FPRs, or into
 375    successive GPRs (again starting with an even number).
 376    TCmode fits only into two successive even-odd FPR pairs.
 377
 378    Condition code modes fit only into the CC register.  */
 379
 380 /* Because all registers in a class have the same size HARD_REGNO_NREGS
 381    is equivalent to CLASS_MAX_NREGS.  */
 382 #define HARD_REGNO_NREGS(REGNO, MODE)                           \
 383   s390_class_max_nregs (REGNO_REG_CLASS (REGNO), (MODE))
 384
 385 #define HARD_REGNO_MODE_OK(REGNO, MODE)         \
 386   s390_hard_regno_mode_ok ((REGNO), (MODE))
 387
 388 #define HARD_REGNO_RENAME_OK(FROM, TO)          \
 389   s390_hard_regno_rename_ok (FROM, TO)
 390
 391 #define MODES_TIEABLE_P(MODE1, MODE2)           \
 392    (((MODE1) == SFmode || (MODE1) == DFmode)    \
 393    == ((MODE2) == SFmode || (MODE2) == DFmode))
 394
 395 /* When generating code that runs in z/Architecture mode,
 396    but conforms to the 31-bit ABI, GPRs can hold 8 bytes;
 397    the ABI guarantees only that the lower 4 bytes are
 398    saved across calls, however.  */
 399 #define HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED(REGNO, MODE)             \
 400   (!TARGET_64BIT && TARGET_ZARCH                                \
 401    && GET_MODE_SIZE (MODE) > 4                                  \
 402    && (((REGNO) >= 6 && (REGNO) <= 15) || (REGNO) == 32))
 403
 404 /* Maximum number of registers to represent a value of mode MODE
 405    in a register of class CLASS.  */
 406 #define CLASS_MAX_NREGS(CLASS, MODE)                                    \
 407   s390_class_max_nregs ((CLASS), (MODE))
 408
 409 /* If a 4-byte value is loaded into a FPR, it is placed into the
 410    *upper* half of the register, not the lower.  Therefore, we
 411    cannot use SUBREGs to switch between modes in FP registers.
 412    Likewise for access registers, since they have only half the
 413    word size on 64-bit.  */
 414 #define CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS(FROM, TO, CLASS)                       \
 415   (GET_MODE_SIZE (FROM) != GET_MODE_SIZE (TO)                           \
 416    ? ((reg_classes_intersect_p (FP_REGS, CLASS)                         \
 417        && (GET_MODE_SIZE (FROM) < 8 || GET_MODE_SIZE (TO) < 8))         \
 418       || reg_classes_intersect_p (ACCESS_REGS, CLASS)) : 0)
 419
 420 /* Register classes.  */
 421
 422 /* We use the following register classes:
 423    GENERAL_REGS     All general purpose registers
 424    ADDR_REGS        All general purpose registers except %r0
 425                     (These registers can be used in address generation)
 426    FP_REGS          All floating point registers
 427    CC_REGS          The condition code register
 428    ACCESS_REGS      The access registers
 429
 430    GENERAL_FP_REGS  Union of GENERAL_REGS and FP_REGS
 431    ADDR_FP_REGS     Union of ADDR_REGS and FP_REGS
 432    GENERAL_CC_REGS  Union of GENERAL_REGS and CC_REGS
 433    ADDR_CC_REGS     Union of ADDR_REGS and CC_REGS
 434
 435    NO_REGS          No registers
 436    ALL_REGS         All registers
 437
 438    Note that the 'fake' frame pointer and argument pointer registers
 439    are included amongst the address registers here.  */
 440
 441 enum reg_class
 442 {
 443   NO_REGS, CC_REGS, ADDR_REGS, GENERAL_REGS, ACCESS_REGS,
 444   ADDR_CC_REGS, GENERAL_CC_REGS,
 445   FP_REGS, ADDR_FP_REGS, GENERAL_FP_REGS,
 446   ALL_REGS, LIM_REG_CLASSES
 447 };
 448 #define N_REG_CLASSES (int) LIM_REG_CLASSES
 449
 450 #define REG_CLASS_NAMES                                                 \
 451 { "NO_REGS", "CC_REGS", "ADDR_REGS", "GENERAL_REGS", "ACCESS_REGS",     \
 452   "ADDR_CC_REGS", "GENERAL_CC_REGS",                                    \
 453   "FP_REGS", "ADDR_FP_REGS", "GENERAL_FP_REGS", "ALL_REGS" }
 454
 455 /* Class -> register mapping.  */
 456 #define REG_CLASS_CONTENTS \
 457 {                                                       \
 458   { 0x00000000, 0x00000000 },   /* NO_REGS */           \
 459   { 0x00000000, 0x00000002 },   /* CC_REGS */           \
 460   { 0x0000fffe, 0x0000000d },   /* ADDR_REGS */         \
 461   { 0x0000ffff, 0x0000000d },   /* GENERAL_REGS */      \
 462   { 0x00000000, 0x00000030 },   /* ACCESS_REGS */       \
 463   { 0x0000fffe, 0x0000000f },   /* ADDR_CC_REGS */      \
 464   { 0x0000ffff, 0x0000000f },   /* GENERAL_CC_REGS */   \
 465   { 0xffff0000, 0x00000000 },   /* FP_REGS */           \
 466   { 0xfffffffe, 0x0000000d },   /* ADDR_FP_REGS */      \
 467   { 0xffffffff, 0x0000000d },   /* GENERAL_FP_REGS */   \
 468   { 0xffffffff, 0x0000003f },   /* ALL_REGS */          \
 469 }
 470
 471 /* In some case register allocation order is not enough for IRA to
 472    generate a good code.  The following macro (if defined) increases
 473    cost of REGNO for a pseudo approximately by pseudo usage frequency
 474    multiplied by the macro value.
 475
 476    We avoid usage of BASE_REGNUM by nonzero macro value because the
 477    reload can decide not to use the hard register because some
 478    constant was forced to be in memory.  */
 479 #define IRA_HARD_REGNO_ADD_COST_MULTIPLIER(regno)       \
 480   (regno == BASE_REGNUM ? 0.0 : 0.5)
 481
 482 /* Register -> class mapping.  */
 483 extern const enum reg_class regclass_map[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 484 #define REGNO_REG_CLASS(REGNO) (regclass_map[REGNO])
 485
 486 /* ADDR_REGS can be used as base or index register.  */
 487 #define INDEX_REG_CLASS ADDR_REGS
 488 #define BASE_REG_CLASS ADDR_REGS
 489
 490 /* Check whether REGNO is a hard register of the suitable class
 491    or a pseudo register currently allocated to one such.  */
 492 #define REGNO_OK_FOR_INDEX_P(REGNO)                                     \
 493     (((REGNO) < FIRST_PSEUDO_REGISTER                                   \
 494       && REGNO_REG_CLASS ((REGNO)) == ADDR_REGS)                        \
 495      || ADDR_REGNO_P (reg_renumber[REGNO]))
 496 #define REGNO_OK_FOR_BASE_P(REGNO) REGNO_OK_FOR_INDEX_P (REGNO)
 497
 498
 499 /* We need secondary memory to move data between GPRs and FPRs.  With
 500    DFP the ldgr lgdr instructions are available.  But these
 501    instructions do not handle GPR pairs so it is not possible for 31
 502    bit.  */
 503 #define SECONDARY_MEMORY_NEEDED(CLASS1, CLASS2, MODE) \
 504  ((CLASS1) != (CLASS2)                                \
 505   && ((CLASS1) == FP_REGS || (CLASS2) == FP_REGS)     \
 506   && (!TARGET_DFP || !TARGET_64BIT || GET_MODE_SIZE (MODE) != 8))
 507
 508 /* Get_secondary_mem widens its argument to BITS_PER_WORD which loses on 64bit
 509    because the movsi and movsf patterns don't handle r/f moves.  */
 510 #define SECONDARY_MEMORY_NEEDED_MODE(MODE)              \
 511  (GET_MODE_BITSIZE (MODE) < 32                          \
 512   ? mode_for_size (32, GET_MODE_CLASS (MODE), 0)        \
 513   : MODE)
 514
 515
 516 /* Stack layout and calling conventions.  */
 517
 518 /* Our stack grows from higher to lower addresses.  However, local variables
 519    are accessed by positive offsets, and function arguments are stored at
 520    increasing addresses.  */
 521 #define STACK_GROWS_DOWNWARD
 522 #define FRAME_GROWS_DOWNWARD 1
 523 /* #undef ARGS_GROW_DOWNWARD */
 524
 525 /* The basic stack layout looks like this: the stack pointer points
 526    to the register save area for called functions.  Above that area
 527    is the location to place outgoing arguments.  Above those follow
 528    dynamic allocations (alloca), and finally the local variables.  */
 529
 530 /* Offset from stack-pointer to first location of outgoing args.  */
 531 #define STACK_POINTER_OFFSET (TARGET_64BIT ? 160 : 96)
 532
 533 /* Offset within stack frame to start allocating local variables at.  */
 534 #define STARTING_FRAME_OFFSET 0
 535
 536 /* Offset from the stack pointer register to an item dynamically
 537    allocated on the stack, e.g., by `alloca'.  */
 538 #define STACK_DYNAMIC_OFFSET(FUNDECL) \
 539   (STACK_POINTER_OFFSET + crtl->outgoing_args_size)
 540
 541 /* Offset of first parameter from the argument pointer register value.
 542    We have a fake argument pointer register that points directly to
 543    the argument area.  */
 544 #define FIRST_PARM_OFFSET(FNDECL) 0
 545
 546 /* Defining this macro makes __builtin_frame_address(0) and
 547    __builtin_return_address(0) work with -fomit-frame-pointer.  */
 548 #define INITIAL_FRAME_ADDRESS_RTX                                             \
 549   (plus_constant (arg_pointer_rtx, -STACK_POINTER_OFFSET))
 550
 551 /* The return address of the current frame is retrieved
 552    from the initial value of register RETURN_REGNUM.
 553    For frames farther back, we use the stack slot where
 554    the corresponding RETURN_REGNUM register was saved.  */
 555 #define DYNAMIC_CHAIN_ADDRESS(FRAME)                                          \
 556   (TARGET_PACKED_STACK ?                                                      \
 557    plus_constant ((FRAME), STACK_POINTER_OFFSET - UNITS_PER_LONG) : (FRAME))
 558
 559 /* For -mpacked-stack this adds 160 - 8 (96 - 4) to the output of
 560    builtin_frame_address.  Otherwise arg pointer -
 561    STACK_POINTER_OFFSET would be returned for
 562    __builtin_frame_address(0) what might result in an address pointing
 563    somewhere into the middle of the local variables since the packed
 564    stack layout generally does not need all the bytes in the register
 565    save area.  */
 566 #define FRAME_ADDR_RTX(FRAME)                   \
 567   DYNAMIC_CHAIN_ADDRESS ((FRAME))
 568
 569 #define RETURN_ADDR_RTX(COUNT, FRAME)                                         \
 570   s390_return_addr_rtx ((COUNT), DYNAMIC_CHAIN_ADDRESS ((FRAME)))
 571
 572 /* In 31-bit mode, we need to mask off the high bit of return addresses.  */
 573 #define MASK_RETURN_ADDR (TARGET_64BIT ? constm1_rtx : GEN_INT (0x7fffffff))
 574
 575
 576 /* Exception handling.  */
 577
 578 /* Describe calling conventions for DWARF-2 exception handling.  */
 579 #define INCOMING_RETURN_ADDR_RTX  gen_rtx_REG (Pmode, RETURN_REGNUM)
 580 #define INCOMING_FRAME_SP_OFFSET STACK_POINTER_OFFSET
 581 #define DWARF_FRAME_RETURN_COLUMN  14
 582
 583 /* Describe how we implement __builtin_eh_return.  */
 584 #define EH_RETURN_DATA_REGNO(N) ((N) < 4 ? (N) + 6 : INVALID_REGNUM)
 585 #define EH_RETURN_HANDLER_RTX gen_rtx_MEM (Pmode, return_address_pointer_rtx)
 586
 587 /* Select a format to encode pointers in exception handling data.  */
 588 #define ASM_PREFERRED_EH_DATA_FORMAT(CODE, GLOBAL)                          \
 589   (flag_pic                                                                 \
 590     ? ((GLOBAL) ? DW_EH_PE_indirect : 0) | DW_EH_PE_pcrel | DW_EH_PE_sdata4 \
 591    : DW_EH_PE_absptr)
 592
 593 /* Register save slot alignment.  */
 594 #define DWARF_CIE_DATA_ALIGNMENT (-UNITS_PER_LONG)
 595
 596
 597 /* Frame registers.  */
 598
 599 #define STACK_POINTER_REGNUM 15
 600 #define FRAME_POINTER_REGNUM 34
 601 #define HARD_FRAME_POINTER_REGNUM 11
 602 #define ARG_POINTER_REGNUM 32
 603 #define RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM 35
 604
 605 /* The static chain must be call-clobbered, but not used for
 606    function argument passing.  As register 1 is clobbered by
 607    the trampoline code, we only have one option.  */
 608 #define STATIC_CHAIN_REGNUM 0
 609
 610 /* Number of hardware registers that go into the DWARF-2 unwind info.
 611    To avoid ABI incompatibility, this number must not change even as
 612    'fake' hard registers are added or removed.  */
 613 #define DWARF_FRAME_REGISTERS 34
 614
 615
 616 /* Frame pointer and argument pointer elimination.  */
 617
 618 #define ELIMINABLE_REGS                                         \
 619 {{ FRAME_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },                \
 620  { FRAME_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },           \
 621  { ARG_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },                  \
 622  { ARG_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },             \
 623  { RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },       \
 624  { RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },  \
 625  { BASE_REGNUM, BASE_REGNUM }}
 626
 627 #define INITIAL_ELIMINATION_OFFSET(FROM, TO, OFFSET) \
 628   (OFFSET) = s390_initial_elimination_offset ((FROM), (TO))
 629
 630
 631 /* Stack arguments.  */
 632
 633 /* We need current_function_outgoing_args to be valid.  */
 634 #define ACCUMULATE_OUTGOING_ARGS 1
 635
 636
 637 /* Register arguments.  */
 638
 639 typedef struct s390_arg_structure
 640 {
 641   int gprs;                     /* gpr so far */
 642   int fprs;                     /* fpr so far */
 643 }
 644 CUMULATIVE_ARGS;
 645
 646 #define INIT_CUMULATIVE_ARGS(CUM, FNTYPE, LIBNAME, NN, N_NAMED_ARGS) \
 647   ((CUM).gprs=0, (CUM).fprs=0)
 648
 649 /* Arguments can be placed in general registers 2 to 6, or in floating
 650    point registers 0 and 2 for 31 bit and fprs 0, 2, 4 and 6 for 64
 651    bit.  */
 652 #define FUNCTION_ARG_REGNO_P(N) (((N) >=2 && (N) <7) || \
 653   (N) == 16 || (N) == 17 || (TARGET_64BIT && ((N) == 18 || (N) == 19)))
 654
 655
 656 /* Only gpr 2 and fpr 0 are ever used as return registers.  */
 657 #define FUNCTION_VALUE_REGNO_P(N) ((N) == 2 || (N) == 16)
 658
 659
 660 /* Function entry and exit.  */
 661
 662 /* When returning from a function, the stack pointer does not matter.  */
 663 #define EXIT_IGNORE_STACK       1
 664
 665
 666 /* Profiling.  */
 667
 668 #define FUNCTION_PROFILER(FILE, LABELNO)                        \
 669   s390_function_profiler ((FILE), ((LABELNO)))
 670
 671 #define PROFILE_BEFORE_PROLOGUE 1
 672
 673
 674 /* Trampolines for nested functions.  */
 675
 676 #define TRAMPOLINE_SIZE         (TARGET_64BIT ? 32 : 16)
 677 #define TRAMPOLINE_ALIGNMENT    BITS_PER_WORD
 678
 679 /* Addressing modes, and classification of registers for them.  */
 680
 681 /* Recognize any constant value that is a valid address.  */
 682 #define CONSTANT_ADDRESS_P(X) 0
 683
 684 /* Maximum number of registers that can appear in a valid memory address.  */
 685 #define MAX_REGS_PER_ADDRESS 2
 686
 687 /* This definition replaces the formerly used 'm' constraint with a
 688    different constraint letter in order to avoid changing semantics of
 689    the 'm' constraint when accepting new address formats in
 690    TARGET_LEGITIMATE_ADDRESS_P.  The constraint letter defined here
 691    must not be used in insn definitions or inline assemblies.  */
 692 #define TARGET_MEM_CONSTRAINT 'e'
 693
 694 /* Try a machine-dependent way of reloading an illegitimate address
 695    operand.  If we find one, push the reload and jump to WIN.  This
 696    macro is used in only one place: `find_reloads_address' in reload.c.  */
 697 #define LEGITIMIZE_RELOAD_ADDRESS(AD, MODE, OPNUM, TYPE, IND, WIN)      \
 698 do {                                                                    \
 699   rtx new_rtx = legitimize_reload_address (AD, MODE, OPNUM, (int)(TYPE));       \
 700   if (new_rtx)                                                          \
 701     {                                                                   \
 702       (AD) = new_rtx;                                                   \
 703       goto WIN;                                                         \
 704     }                                                                   \
 705 } while (0)
 706
 707 /* Nonzero if the constant value X is a legitimate general operand.
 708    It is given that X satisfies CONSTANT_P or is a CONST_DOUBLE.  */
 709 #define LEGITIMATE_CONSTANT_P(X) \
 710      legitimate_constant_p (X)
 711
 712 /* Helper macro for s390.c and s390.md to check for symbolic constants.  */
 713 #define SYMBOLIC_CONST(X)       \
 714 (GET_CODE (X) == SYMBOL_REF                                             \
 715  || GET_CODE (X) == LABEL_REF                                           \
 716  || (GET_CODE (X) == CONST && symbolic_reference_mentioned_p (X)))
 717
 718 #define TLS_SYMBOLIC_CONST(X)   \
 719 ((GET_CODE (X) == SYMBOL_REF && tls_symbolic_operand (X))       \
 720  || (GET_CODE (X) == CONST && tls_symbolic_reference_mentioned_p (X)))
 721
 722
 723 /* Condition codes.  */
 724
 725 /* Given a comparison code (EQ, NE, etc.) and the first operand of a COMPARE,
 726    return the mode to be used for the comparison.  */
 727 #define SELECT_CC_MODE(OP, X, Y) s390_select_ccmode ((OP), (X), (Y))
 728
 729 /* Canonicalize a comparison from one we don't have to one we do have.  */
 730 #define CANONICALIZE_COMPARISON(CODE, OP0, OP1) \
 731   s390_canonicalize_comparison (&(CODE), &(OP0), &(OP1))
 732
 733 /* Relative costs of operations.  */
 734
 735 /* A C expression for the cost of a branch instruction.  A value of 1
 736    is the default; other values are interpreted relative to that.  */
 737 #define BRANCH_COST(speed_p, predictable_p) 1
 738
 739 /* Nonzero if access to memory by bytes is slow and undesirable.  */
 740 #define SLOW_BYTE_ACCESS 1
 741
 742 /* An integer expression for the size in bits of the largest integer machine
 743    mode that should actually be used.  We allow pairs of registers.  */
 744 #define MAX_FIXED_MODE_SIZE GET_MODE_BITSIZE (TARGET_64BIT ? TImode : DImode)
 745
 746 /* The maximum number of bytes that a single instruction can move quickly
 747    between memory and registers or between two memory locations.  */
 748 #define MOVE_MAX (TARGET_ZARCH ? 16 : 8)
 749 #define MOVE_MAX_PIECES (TARGET_ZARCH ? 8 : 4)
 750 #define MAX_MOVE_MAX 16
 751
 752 /* Determine whether to use move_by_pieces or block move insn.  */
 753 #define MOVE_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN)           \
 754   ( (SIZE) == 1 || (SIZE) == 2 || (SIZE) == 4   \
 755     || (TARGET_ZARCH && (SIZE) == 8) )
 756
 757 /* Determine whether to use clear_by_pieces or block clear insn.  */
 758 #define CLEAR_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN)          \
 759   ( (SIZE) == 1 || (SIZE) == 2 || (SIZE) == 4   \
 760     || (TARGET_ZARCH && (SIZE) == 8) )
 761
 762 /* This macro is used to determine whether store_by_pieces should be
 763    called to "memcpy" storage when the source is a constant string.  */
 764 #define STORE_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN) MOVE_BY_PIECES_P (SIZE, ALIGN)
 765
 766 /* Likewise to decide whether to "memset" storage with byte values
 767    other than zero.  */
 768 #define SET_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN) STORE_BY_PIECES_P (SIZE, ALIGN)
 769
 770 /* Don't perform CSE on function addresses.  */
 771 #define NO_FUNCTION_CSE
 772
 773 /* This value is used in tree-sra to decide whether it might benefical
 774    to split a struct move into several word-size moves.  For S/390
 775    only small values make sense here since struct moves are relatively
 776    cheap thanks to mvc so the small default value choosen for archs
 777    with memmove patterns should be ok.  But this value is multiplied
 778    in tree-sra with UNITS_PER_WORD to make a decision so we adjust it
 779    here to compensate for that factor since mvc costs exactly the same
 780    on 31 and 64 bit.  */
 781 #define MOVE_RATIO(speed) (TARGET_64BIT? 2 : 4)
 782
 783
 784 /* Sections.  */
 785
 786 /* Output before read-only data.  */
 787 #define TEXT_SECTION_ASM_OP ".text"
 788
 789 /* Output before writable (initialized) data.  */
 790 #define DATA_SECTION_ASM_OP ".data"
 791
 792 /* Output before writable (uninitialized) data.  */
 793 #define BSS_SECTION_ASM_OP ".bss"
 794
 795 /* S/390 constant pool breaks the devices in crtstuff.c to control section
 796    in where code resides.  We have to write it as asm code.  */
 797 #ifndef __s390x__
 798 #define CRT_CALL_STATIC_FUNCTION(SECTION_OP, FUNC) \
 799     asm (SECTION_OP "\n\
 800         bras\t%r2,1f\n\
 801 0:      .long\t" USER_LABEL_PREFIX #FUNC " - 0b\n\
 802 1:      l\t%r3,0(%r2)\n\
 803         bas\t%r14,0(%r3,%r2)\n\
 804         .previous");
 805 #endif
 806
 807
 808 /* Position independent code.  */
 809
 810 #define PIC_OFFSET_TABLE_REGNUM (flag_pic ? 12 : INVALID_REGNUM)
 811
 812 #define LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P(X)  legitimate_pic_operand_p (X)
 813
 814
 815 /* Assembler file format.  */
 816
 817 /* Character to start a comment.  */
 818 #define ASM_COMMENT_START "#"
 819
 820 /* Declare an uninitialized external linkage data object.  */
 821 #define ASM_OUTPUT_ALIGNED_BSS(FILE, DECL, NAME, SIZE, ALIGN) \
 822   asm_output_aligned_bss (FILE, DECL, NAME, SIZE, ALIGN)
 823
 824 /* Globalizing directive for a label.  */
 825 #define GLOBAL_ASM_OP ".globl "
 826
 827 /* Advance the location counter to a multiple of 2**LOG bytes.  */
 828 #define ASM_OUTPUT_ALIGN(FILE, LOG) \
 829   if ((LOG)) fprintf ((FILE), "\t.align\t%d\n", 1 << (LOG))
 830
 831 /* Advance the location counter by SIZE bytes.  */
 832 #define ASM_OUTPUT_SKIP(FILE, SIZE) \
 833   fprintf ((FILE), "\t.set\t.,.+"HOST_WIDE_INT_PRINT_UNSIGNED"\n", (SIZE))
 834
 835 /* The LOCAL_LABEL_PREFIX variable is used by dbxelf.h.  */
 836 #define LOCAL_LABEL_PREFIX "."
 837
 838 #define LABEL_ALIGN(LABEL) \
 839   s390_label_align (LABEL)
 840
 841 /* How to refer to registers in assembler output.  This sequence is
 842    indexed by compiler's hard-register-number (see above).  */
 843 #define REGISTER_NAMES                                                  \
 844 { "%r0",  "%r1",  "%r2",  "%r3",  "%r4",  "%r5",  "%r6",  "%r7",        \
 845   "%r8",  "%r9",  "%r10", "%r11", "%r12", "%r13", "%r14", "%r15",       \
 846   "%f0",  "%f2",  "%f4",  "%f6",  "%f1",  "%f3",  "%f5",  "%f7",        \
 847   "%f8",  "%f10", "%f12", "%f14", "%f9",  "%f11", "%f13", "%f15",       \
 848   "%ap",  "%cc",  "%fp",  "%rp",  "%a0",  "%a1"                         \
 849 }
 850
 851 /* Print operand X (an rtx) in assembler syntax to file FILE.  */
 852 #define PRINT_OPERAND(FILE, X, CODE) print_operand (FILE, X, CODE)
 853 #define PRINT_OPERAND_ADDRESS(FILE, ADDR) print_operand_address (FILE, ADDR)
 854
 855 /* Output an element of a case-vector that is absolute.  */
 856 #define ASM_OUTPUT_ADDR_VEC_ELT(FILE, VALUE)                            \
 857 do {                                                                    \
 858   char buf[32];                                                         \
 859   fputs (integer_asm_op (UNITS_PER_LONG, TRUE), (FILE));                \
 860   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (VALUE));                      \
 861   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 862   fputc ('\n', (FILE));                                                 \
 863 } while (0)
 864
 865 /* Output an element of a case-vector that is relative.  */
 866 #define ASM_OUTPUT_ADDR_DIFF_ELT(FILE, BODY, VALUE, REL)                \
 867 do {                                                                    \
 868   char buf[32];                                                         \
 869   fputs (integer_asm_op (UNITS_PER_LONG, TRUE), (FILE));                \
 870   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (VALUE));                      \
 871   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 872   fputc ('-', (FILE));                                                  \
 873   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (REL));                        \
 874   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 875   fputc ('\n', (FILE));                                                 \
 876 } while (0)
 877
 878
 879 /* Miscellaneous parameters.  */
 880
 881 /* Specify the machine mode that this machine uses for the index in the
 882    tablejump instruction.  */
 883 #define CASE_VECTOR_MODE (TARGET_64BIT ? DImode : SImode)
 884
 885 /* Value is 1 if truncating an integer of INPREC bits to OUTPREC bits
 886    is done just by pretending it is already truncated.  */
 887 #define TRULY_NOOP_TRUNCATION(OUTPREC, INPREC)  1
 888
 889 /* Specify the machine mode that pointers have.
 890    After generation of rtl, the compiler makes no further distinction
 891    between pointers and any other objects of this machine mode.  */
 892 #define Pmode ((enum machine_mode) (TARGET_64BIT ? DImode : SImode))
 893
 894 /* This is -1 for "pointer mode" extend.  See ptr_extend in s390.md.  */
 895 #define POINTERS_EXTEND_UNSIGNED -1
 896
 897 /* A function address in a call instruction is a byte address (for
 898    indexing purposes) so give the MEM rtx a byte's mode.  */
 899 #define FUNCTION_MODE QImode
 900
 901 /* Specify the value which is used when clz operand is zero.  */
 902 #define CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO(MODE, VALUE) ((VALUE) = 64, 1)
 903
 904 /* Machine-specific symbol_ref flags.  */
 905 #define SYMBOL_FLAG_ALIGN1                (SYMBOL_FLAG_MACH_DEP << 0)
 906 #define SYMBOL_REF_ALIGN1_P(X)          \
 907   ((SYMBOL_REF_FLAGS (X) & SYMBOL_FLAG_ALIGN1))
 908 #define SYMBOL_FLAG_NOT_NATURALLY_ALIGNED (SYMBOL_FLAG_MACH_DEP << 1)
 909 #define SYMBOL_REF_NOT_NATURALLY_ALIGNED_P(X) \
 910   ((SYMBOL_REF_FLAGS (X) & SYMBOL_FLAG_NOT_NATURALLY_ALIGNED))
 911
 912 /* Check whether integer displacement is in range.  */
 913 #define DISP_IN_RANGE(d) \
 914   (TARGET_LONG_DISPLACEMENT? ((d) >= -524288 && (d) <= 524287) \
 915                            : ((d) >= 0 && (d) <= 4095))
 916
 917 /* Reads can reuse write prefetches, used by tree-ssa-prefetch-loops.c.  */
 918 #define READ_CAN_USE_WRITE_PREFETCH 1
 919 #endif