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    Free Software Foundation, Inc.
   4    Contributed by Hartmut Penner (hpenner@de.ibm.com) and
   5                   Ulrich Weigand (uweigand@de.ibm.com).
   6
   7 This file is part of GCC.
   8
   9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  11 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
  12 version.
  13
  14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  17 for more details.
  18
  19 You should have received a copy of the GNU General Public License
  20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
  21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  22 02110-1301, USA.  */
  23
  24 #ifndef _S390_H
  25 #define _S390_H
  26
  27 /* Override the __fixdfdi etc. routines when building libgcc2.
  28    ??? This should be done in a cleaner way ...  */
  29 #if defined (IN_LIBGCC2) && !defined (__s390x__)
  30 #include <config/s390/fixdfdi.h>
  31 #endif
  32
  33 /* Which processor to generate code or schedule for. The cpu attribute
  34    defines a list that mirrors this list, so changes to s390.md must be
  35    made at the same time.  */
  36
  37 enum processor_type
  38 {
  39   PROCESSOR_9672_G5,
  40   PROCESSOR_9672_G6,
  41   PROCESSOR_2064_Z900,
  42   PROCESSOR_2084_Z990,
  43   PROCESSOR_2094_Z9_109,
  44   PROCESSOR_max
  45 };
  46
  47 /* Optional architectural facilities supported by the processor.  */
  48
  49 enum processor_flags
  50 {
  51   PF_IEEE_FLOAT = 1,
  52   PF_ZARCH = 2,
  53   PF_LONG_DISPLACEMENT = 4,
  54   PF_EXTIMM = 8,
  55   PF_DFP = 16
  56 };
  57
  58 extern enum processor_type s390_tune;
  59 extern enum processor_flags s390_tune_flags;
  60
  61 extern enum processor_type s390_arch;
  62 extern enum processor_flags s390_arch_flags;
  63
  64 #define TARGET_CPU_IEEE_FLOAT \
  65         (s390_arch_flags & PF_IEEE_FLOAT)
  66 #define TARGET_CPU_ZARCH \
  67         (s390_arch_flags & PF_ZARCH)
  68 #define TARGET_CPU_LONG_DISPLACEMENT \
  69         (s390_arch_flags & PF_LONG_DISPLACEMENT)
  70 #define TARGET_CPU_EXTIMM \
  71         (s390_arch_flags & PF_EXTIMM)
  72 #define TARGET_CPU_DFP \
  73         (s390_arch_flags & PF_DFP)
  74
  75 #define TARGET_LONG_DISPLACEMENT \
  76        (TARGET_ZARCH && TARGET_CPU_LONG_DISPLACEMENT)
  77 #define TARGET_EXTIMM \
  78        (TARGET_ZARCH && TARGET_CPU_EXTIMM)
  79 #define TARGET_DFP \
  80        (TARGET_ZARCH && TARGET_CPU_DFP)
  81
  82 /* Run-time target specification.  */
  83
  84 /* Defaults for option flags defined only on some subtargets.  */
  85 #ifndef TARGET_TPF_PROFILING
  86 #define TARGET_TPF_PROFILING 0
  87 #endif
  88
  89 /* This will be overridden by OS headers.  */
  90 #define TARGET_TPF 0
  91
  92 /* Target CPU builtins.  */
  93 #define TARGET_CPU_CPP_BUILTINS()                       \
  94   do                                                    \
  95     {                                                   \
  96       builtin_assert ("cpu=s390");                      \
  97       builtin_assert ("machine=s390");                  \
  98       builtin_define ("__s390__");                      \
  99       if (TARGET_64BIT)                                 \
 100         builtin_define ("__s390x__");                   \
 101       if (TARGET_LONG_DOUBLE_128)                       \
 102         builtin_define ("__LONG_DOUBLE_128__");         \
 103     }                                                   \
 104   while (0)
 105
 106 #ifdef DEFAULT_TARGET_64BIT
 107 #define TARGET_DEFAULT             (MASK_64BIT | MASK_ZARCH)
 108 #else
 109 #define TARGET_DEFAULT             0
 110 #endif
 111
 112 /* Support for configure-time defaults.  */
 113 #define OPTION_DEFAULT_SPECS                                    \
 114   { "mode", "%{!mesa:%{!mzarch:-m%(VALUE)}}" },                 \
 115   { "arch", "%{!march=*:-march=%(VALUE)}" },                    \
 116   { "tune", "%{!mtune=*:-mtune=%(VALUE)}" }
 117
 118 /* Defaulting rules.  */
 119 #ifdef DEFAULT_TARGET_64BIT
 120 #define DRIVER_SELF_SPECS                                       \
 121   "%{!m31:%{!m64:-m64}}",                                       \
 122   "%{!mesa:%{!mzarch:%{m31:-mesa}%{m64:-mzarch}}}",             \
 123   "%{!march=*:%{mesa:-march=g5}%{mzarch:-march=z900}}"
 124 #else
 125 #define DRIVER_SELF_SPECS                                       \
 126   "%{!m31:%{!m64:-m31}}",                                       \
 127   "%{!mesa:%{!mzarch:%{m31:-mesa}%{m64:-mzarch}}}",             \
 128   "%{!march=*:%{mesa:-march=g5}%{mzarch:-march=z900}}"
 129 #endif
 130
 131 /* Target version string.  Overridden by the OS header.  */
 132 #ifdef DEFAULT_TARGET_64BIT
 133 #define TARGET_VERSION fprintf (stderr, " (zSeries)");
 134 #else
 135 #define TARGET_VERSION fprintf (stderr, " (S/390)");
 136 #endif
 137
 138 /* Hooks to override options.  */
 139 #define OPTIMIZATION_OPTIONS(LEVEL, SIZE) optimization_options(LEVEL, SIZE)
 140 #define OVERRIDE_OPTIONS override_options ()
 141
 142 /* Frame pointer is not used for debugging.  */
 143 #define CAN_DEBUG_WITHOUT_FP
 144
 145 /* Constants needed to control the TEST DATA CLASS (TDC) instruction.  */
 146 #define S390_TDC_POSITIVE_ZERO                (1 << 11)
 147 #define S390_TDC_NEGATIVE_ZERO                (1 << 10)
 148 #define S390_TDC_POSITIVE_NORMALIZED_NUMBER   (1 << 9)
 149 #define S390_TDC_NEGATIVE_NORMALIZED_NUMBER   (1 << 8)
 150 #define S390_TDC_POSITIVE_DENORMALIZED_NUMBER (1 << 7)
 151 #define S390_TDC_NEGATIVE_DENORMALIZED_NUMBER (1 << 6)
 152 #define S390_TDC_POSITIVE_INFINITY            (1 << 5)
 153 #define S390_TDC_NEGATIVE_INFINITY            (1 << 4)
 154 #define S390_TDC_POSITIVE_QUIET_NAN           (1 << 3)
 155 #define S390_TDC_NEGATIVE_QUIET_NAN           (1 << 2)
 156 #define S390_TDC_POSITIVE_SIGNALING_NAN       (1 << 1)
 157 #define S390_TDC_NEGATIVE_SIGNALING_NAN       (1 << 0)
 158
 159 #define S390_TDC_SIGNBIT_SET (S390_TDC_NEGATIVE_ZERO \
 160                           | S390_TDC_NEGATIVE_NORMALIZED_NUMBER \
 161                           | S390_TDC_NEGATIVE_DENORMALIZED_NUMBER\
 162                           | S390_TDC_NEGATIVE_INFINITY \
 163                           | S390_TDC_NEGATIVE_QUIET_NAN \
 164                           | S390_TDC_NEGATIVE_SIGNALING_NAN )
 165
 166 #define S390_TDC_INFINITY (S390_TDC_POSITIVE_INFINITY \
 167                           | S390_TDC_NEGATIVE_INFINITY )
 168
 169 /* In libgcc2, determine target settings as compile-time constants.  */
 170 #ifdef IN_LIBGCC2
 171 #undef TARGET_64BIT
 172 #ifdef __s390x__
 173 #define TARGET_64BIT 1
 174 #else
 175 #define TARGET_64BIT 0
 176 #endif
 177 #endif
 178
 179
 180 /* Target machine storage layout.  */
 181
 182 /* Everything is big-endian.  */
 183 #define BITS_BIG_ENDIAN 1
 184 #define BYTES_BIG_ENDIAN 1
 185 #define WORDS_BIG_ENDIAN 1
 186
 187 /* Width of a word, in units (bytes).  */
 188 #define UNITS_PER_WORD (TARGET_64BIT ? 8 : 4)
 189 #ifndef IN_LIBGCC2
 190 #define MIN_UNITS_PER_WORD 4
 191 #endif
 192 #define MAX_BITS_PER_WORD 64
 193
 194 /* Function arguments and return values are promoted to word size.  */
 195 #define PROMOTE_FUNCTION_MODE(MODE, UNSIGNEDP, TYPE)            \
 196 if (INTEGRAL_MODE_P (MODE) &&                           \
 197     GET_MODE_SIZE (MODE) < UNITS_PER_WORD) {            \
 198   (MODE) = Pmode;                                       \
 199           }
 200
 201 /* Allocation boundary (in *bits*) for storing arguments in argument list.  */
 202 #define PARM_BOUNDARY (TARGET_64BIT ? 64 : 32)
 203
 204 /* Boundary (in *bits*) on which stack pointer should be aligned.  */
 205 #define STACK_BOUNDARY 64
 206
 207 /* Allocation boundary (in *bits*) for the code of a function.  */
 208 #define FUNCTION_BOUNDARY 32
 209
 210 /* There is no point aligning anything to a rounder boundary than this.  */
 211 #define BIGGEST_ALIGNMENT 64
 212
 213 /* Alignment of field after `int : 0' in a structure.  */
 214 #define EMPTY_FIELD_BOUNDARY 32
 215
 216 /* Alignment on even addresses for LARL instruction.  */
 217 #define CONSTANT_ALIGNMENT(EXP, ALIGN) (ALIGN) < 16 ? 16 : (ALIGN)
 218 #define DATA_ALIGNMENT(TYPE, ALIGN) (ALIGN) < 16 ? 16 : (ALIGN)
 219
 220 /* Alignment is not required by the hardware.  */
 221 #define STRICT_ALIGNMENT 0
 222
 223 /* Mode of stack savearea.
 224    FUNCTION is VOIDmode because calling convention maintains SP.
 225    BLOCK needs Pmode for SP.
 226    NONLOCAL needs twice Pmode to maintain both backchain and SP.  */
 227 #define STACK_SAVEAREA_MODE(LEVEL)      \
 228   (LEVEL == SAVE_FUNCTION ? VOIDmode    \
 229   : LEVEL == SAVE_NONLOCAL ? (TARGET_64BIT ? OImode : TImode) : Pmode)
 230
 231
 232 /* Type layout.  */
 233
 234 /* Sizes in bits of the source language data types.  */
 235 #define SHORT_TYPE_SIZE 16
 236 #define INT_TYPE_SIZE 32
 237 #define LONG_TYPE_SIZE (TARGET_64BIT ? 64 : 32)
 238 #define LONG_LONG_TYPE_SIZE 64
 239 #define FLOAT_TYPE_SIZE 32
 240 #define DOUBLE_TYPE_SIZE 64
 241 #define LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE (TARGET_LONG_DOUBLE_128 ? 128 : 64)
 242
 243 /* Define this to set long double type size to use in libgcc2.c, which can
 244    not depend on target_flags.  */
 245 #ifdef __LONG_DOUBLE_128__
 246 #define LIBGCC2_LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE 128
 247 #else
 248 #define LIBGCC2_LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE 64
 249 #endif
 250
 251 /* Work around target_flags dependency in ada/targtyps.c.  */
 252 #define WIDEST_HARDWARE_FP_SIZE 64
 253
 254 /* We use "unsigned char" as default.  */
 255 #define DEFAULT_SIGNED_CHAR 0
 256
 257
 258 /* Register usage.  */
 259
 260 /* We have 16 general purpose registers (registers 0-15),
 261    and 16 floating point registers (registers 16-31).
 262    (On non-IEEE machines, we have only 4 fp registers.)
 263
 264    Amongst the general purpose registers, some are used
 265    for specific purposes:
 266    GPR 11: Hard frame pointer (if needed)
 267    GPR 12: Global offset table pointer (if needed)
 268    GPR 13: Literal pool base register
 269    GPR 14: Return address register
 270    GPR 15: Stack pointer
 271
 272    Registers 32-35 are 'fake' hard registers that do not
 273    correspond to actual hardware:
 274    Reg 32: Argument pointer
 275    Reg 33: Condition code
 276    Reg 34: Frame pointer
 277    Reg 35: Return address pointer
 278
 279    Registers 36 and 37 are mapped to access registers
 280    0 and 1, used to implement thread-local storage.  */
 281
 282 #define FIRST_PSEUDO_REGISTER 38
 283
 284 /* Standard register usage.  */
 285 #define GENERAL_REGNO_P(N)      ((int)(N) >= 0 && (N) < 16)
 286 #define ADDR_REGNO_P(N)         ((N) >= 1 && (N) < 16)
 287 #define FP_REGNO_P(N)           ((N) >= 16 && (N) < 32)
 288 #define CC_REGNO_P(N)           ((N) == 33)
 289 #define FRAME_REGNO_P(N)        ((N) == 32 || (N) == 34 || (N) == 35)
 290 #define ACCESS_REGNO_P(N)       ((N) == 36 || (N) == 37)
 291
 292 #define GENERAL_REG_P(X)        (REG_P (X) && GENERAL_REGNO_P (REGNO (X)))
 293 #define ADDR_REG_P(X)           (REG_P (X) && ADDR_REGNO_P (REGNO (X)))
 294 #define FP_REG_P(X)             (REG_P (X) && FP_REGNO_P (REGNO (X)))
 295 #define CC_REG_P(X)             (REG_P (X) && CC_REGNO_P (REGNO (X)))
 296 #define FRAME_REG_P(X)          (REG_P (X) && FRAME_REGNO_P (REGNO (X)))
 297 #define ACCESS_REG_P(X)         (REG_P (X) && ACCESS_REGNO_P (REGNO (X)))
 298
 299 /* Set up fixed registers and calling convention:
 300
 301    GPRs 0-5 are always call-clobbered,
 302    GPRs 6-15 are always call-saved.
 303    GPR 12 is fixed if used as GOT pointer.
 304    GPR 13 is always fixed (as literal pool pointer).
 305    GPR 14 is always fixed on S/390 machines (as return address).
 306    GPR 15 is always fixed (as stack pointer).
 307    The 'fake' hard registers are call-clobbered and fixed.
 308    The access registers are call-saved and fixed.
 309
 310    On 31-bit, FPRs 18-19 are call-clobbered;
 311    on 64-bit, FPRs 24-31 are call-clobbered.
 312    The remaining FPRs are call-saved.  */
 313
 314 #define FIXED_REGISTERS                         \
 315 { 0, 0, 0, 0,                                   \
 316   0, 0, 0, 0,                                   \
 317   0, 0, 0, 0,                                   \
 318   0, 1, 1, 1,                                   \
 319   0, 0, 0, 0,                                   \
 320   0, 0, 0, 0,                                   \
 321   0, 0, 0, 0,                                   \
 322   0, 0, 0, 0,                                   \
 323   1, 1, 1, 1,                                   \
 324   1, 1 }
 325
 326 #define CALL_USED_REGISTERS                     \
 327 { 1, 1, 1, 1,                                   \
 328   1, 1, 0, 0,                                   \
 329   0, 0, 0, 0,                                   \
 330   0, 1, 1, 1,                                   \
 331   1, 1, 1, 1,                                   \
 332   1, 1, 1, 1,                                   \
 333   1, 1, 1, 1,                                   \
 334   1, 1, 1, 1,                                   \
 335   1, 1, 1, 1,                                   \
 336   1, 1 }
 337
 338 #define CALL_REALLY_USED_REGISTERS              \
 339 { 1, 1, 1, 1,                                   \
 340   1, 1, 0, 0,                                   \
 341   0, 0, 0, 0,                                   \
 342   0, 0, 0, 0,                                   \
 343   1, 1, 1, 1,                                   \
 344   1, 1, 1, 1,                                   \
 345   1, 1, 1, 1,                                   \
 346   1, 1, 1, 1,                                   \
 347   1, 1, 1, 1,                                   \
 348   0, 0 }
 349
 350 #define CONDITIONAL_REGISTER_USAGE s390_conditional_register_usage ()
 351
 352 /* Preferred register allocation order.  */
 353 #define REG_ALLOC_ORDER                                         \
 354 {  1, 2, 3, 4, 5, 0, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 14, 13,            \
 355    16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,                              \
 356    24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,                              \
 357    15, 32, 33, 34, 35, 36, 37 }
 358
 359
 360 /* Fitting values into registers.  */
 361
 362 /* Integer modes <= word size fit into any GPR.
 363    Integer modes > word size fit into successive GPRs, starting with
 364    an even-numbered register.
 365    SImode and DImode fit into FPRs as well.
 366
 367    Floating point modes <= word size fit into any FPR or GPR.
 368    Floating point modes > word size (i.e. DFmode on 32-bit) fit
 369    into any FPR, or an even-odd GPR pair.
 370    TFmode fits only into an even-odd FPR pair.
 371
 372    Complex floating point modes fit either into two FPRs, or into
 373    successive GPRs (again starting with an even number).
 374    TCmode fits only into two successive even-odd FPR pairs.
 375
 376    Condition code modes fit only into the CC register.  */
 377
 378 /* Because all registers in a class have the same size HARD_REGNO_NREGS
 379    is equivalent to CLASS_MAX_NREGS.  */
 380 #define HARD_REGNO_NREGS(REGNO, MODE)                           \
 381   s390_class_max_nregs (REGNO_REG_CLASS (REGNO), (MODE))
 382
 383 #define HARD_REGNO_MODE_OK(REGNO, MODE)         \
 384   s390_hard_regno_mode_ok ((REGNO), (MODE))
 385
 386 #define HARD_REGNO_RENAME_OK(FROM, TO)          \
 387   s390_hard_regno_rename_ok (FROM, TO)
 388
 389 #define MODES_TIEABLE_P(MODE1, MODE2)           \
 390    (((MODE1) == SFmode || (MODE1) == DFmode)    \
 391    == ((MODE2) == SFmode || (MODE2) == DFmode))
 392
 393 /* Maximum number of registers to represent a value of mode MODE
 394    in a register of class CLASS.  */
 395 #define CLASS_MAX_NREGS(CLASS, MODE)                                    \
 396   s390_class_max_nregs ((CLASS), (MODE))
 397
 398 /* If a 4-byte value is loaded into a FPR, it is placed into the
 399    *upper* half of the register, not the lower.  Therefore, we
 400    cannot use SUBREGs to switch between modes in FP registers.
 401    Likewise for access registers, since they have only half the
 402    word size on 64-bit.  */
 403 #define CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS(FROM, TO, CLASS)                       \
 404   (GET_MODE_SIZE (FROM) != GET_MODE_SIZE (TO)                           \
 405    ? ((reg_classes_intersect_p (FP_REGS, CLASS)                         \
 406        && (GET_MODE_SIZE (FROM) < 8 || GET_MODE_SIZE (TO) < 8))         \
 407       || reg_classes_intersect_p (ACCESS_REGS, CLASS)) : 0)
 408
 409 /* Register classes.  */
 410
 411 /* We use the following register classes:
 412    GENERAL_REGS     All general purpose registers
 413    ADDR_REGS        All general purpose registers except %r0
 414                     (These registers can be used in address generation)
 415    FP_REGS          All floating point registers
 416    CC_REGS          The condition code register
 417    ACCESS_REGS      The access registers
 418
 419    GENERAL_FP_REGS  Union of GENERAL_REGS and FP_REGS
 420    ADDR_FP_REGS     Union of ADDR_REGS and FP_REGS
 421    GENERAL_CC_REGS  Union of GENERAL_REGS and CC_REGS
 422    ADDR_CC_REGS     Union of ADDR_REGS and CC_REGS
 423
 424    NO_REGS          No registers
 425    ALL_REGS         All registers
 426
 427    Note that the 'fake' frame pointer and argument pointer registers
 428    are included amongst the address registers here.  */
 429
 430 enum reg_class
 431 {
 432   NO_REGS, CC_REGS, ADDR_REGS, GENERAL_REGS, ACCESS_REGS,
 433   ADDR_CC_REGS, GENERAL_CC_REGS,
 434   FP_REGS, ADDR_FP_REGS, GENERAL_FP_REGS,
 435   ALL_REGS, LIM_REG_CLASSES
 436 };
 437 #define N_REG_CLASSES (int) LIM_REG_CLASSES
 438
 439 #define REG_CLASS_NAMES                                                 \
 440 { "NO_REGS", "CC_REGS", "ADDR_REGS", "GENERAL_REGS", "ACCESS_REGS",     \
 441   "ADDR_CC_REGS", "GENERAL_CC_REGS",                                    \
 442   "FP_REGS", "ADDR_FP_REGS", "GENERAL_FP_REGS", "ALL_REGS" }
 443
 444 /* Class -> register mapping.  */
 445 #define REG_CLASS_CONTENTS \
 446 {                                                       \
 447   { 0x00000000, 0x00000000 },   /* NO_REGS */           \
 448   { 0x00000000, 0x00000002 },   /* CC_REGS */           \
 449   { 0x0000fffe, 0x0000000d },   /* ADDR_REGS */         \
 450   { 0x0000ffff, 0x0000000d },   /* GENERAL_REGS */      \
 451   { 0x00000000, 0x00000030 },   /* ACCESS_REGS */       \
 452   { 0x0000fffe, 0x0000000f },   /* ADDR_CC_REGS */      \
 453   { 0x0000ffff, 0x0000000f },   /* GENERAL_CC_REGS */   \
 454   { 0xffff0000, 0x00000000 },   /* FP_REGS */           \
 455   { 0xfffffffe, 0x0000000d },   /* ADDR_FP_REGS */      \
 456   { 0xffffffff, 0x0000000d },   /* GENERAL_FP_REGS */   \
 457   { 0xffffffff, 0x0000003f },   /* ALL_REGS */          \
 458 }
 459
 460 /* Register -> class mapping.  */
 461 extern const enum reg_class regclass_map[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 462 #define REGNO_REG_CLASS(REGNO) (regclass_map[REGNO])
 463
 464 /* ADDR_REGS can be used as base or index register.  */
 465 #define INDEX_REG_CLASS ADDR_REGS
 466 #define BASE_REG_CLASS ADDR_REGS
 467
 468 /* Check whether REGNO is a hard register of the suitable class
 469    or a pseudo register currently allocated to one such.  */
 470 #define REGNO_OK_FOR_INDEX_P(REGNO)                                     \
 471     (((REGNO) < FIRST_PSEUDO_REGISTER                                   \
 472       && REGNO_REG_CLASS ((REGNO)) == ADDR_REGS)                        \
 473      || ADDR_REGNO_P (reg_renumber[REGNO]))
 474 #define REGNO_OK_FOR_BASE_P(REGNO) REGNO_OK_FOR_INDEX_P (REGNO)
 475
 476
 477 /* Given an rtx X being reloaded into a reg required to be in class CLASS,
 478    return the class of reg to actually use.  */
 479 #define PREFERRED_RELOAD_CLASS(X, CLASS)        \
 480   s390_preferred_reload_class ((X), (CLASS))
 481
 482 /* We need secondary memory to move data between GPRs and FPRs.  */
 483 #define SECONDARY_MEMORY_NEEDED(CLASS1, CLASS2, MODE) \
 484  ((CLASS1) != (CLASS2)                                \
 485   && ((CLASS1) == FP_REGS || (CLASS2) == FP_REGS)     \
 486   && (!TARGET_DFP || GET_MODE_SIZE (MODE) != 8))
 487
 488 /* Get_secondary_mem widens its argument to BITS_PER_WORD which loses on 64bit
 489    because the movsi and movsf patterns don't handle r/f moves.  */
 490 #define SECONDARY_MEMORY_NEEDED_MODE(MODE)              \
 491  (GET_MODE_BITSIZE (MODE) < 32                          \
 492   ? mode_for_size (32, GET_MODE_CLASS (MODE), 0)        \
 493   : MODE)
 494
 495
 496 /* Stack layout and calling conventions.  */
 497
 498 /* Our stack grows from higher to lower addresses.  However, local variables
 499    are accessed by positive offsets, and function arguments are stored at
 500    increasing addresses.  */
 501 #define STACK_GROWS_DOWNWARD
 502 #define FRAME_GROWS_DOWNWARD 1
 503 /* #undef ARGS_GROW_DOWNWARD */
 504
 505 /* The basic stack layout looks like this: the stack pointer points
 506    to the register save area for called functions.  Above that area
 507    is the location to place outgoing arguments.  Above those follow
 508    dynamic allocations (alloca), and finally the local variables.  */
 509
 510 /* Offset from stack-pointer to first location of outgoing args.  */
 511 #define STACK_POINTER_OFFSET (TARGET_64BIT ? 160 : 96)
 512
 513 /* Offset within stack frame to start allocating local variables at.  */
 514 #define STARTING_FRAME_OFFSET 0
 515
 516 /* Offset from the stack pointer register to an item dynamically
 517    allocated on the stack, e.g., by `alloca'.  */
 518 extern int current_function_outgoing_args_size;
 519 #define STACK_DYNAMIC_OFFSET(FUNDECL) \
 520   (STACK_POINTER_OFFSET + current_function_outgoing_args_size)
 521
 522 /* Offset of first parameter from the argument pointer register value.
 523    We have a fake argument pointer register that points directly to
 524    the argument area.  */
 525 #define FIRST_PARM_OFFSET(FNDECL) 0
 526
 527 /* Defining this macro makes __builtin_frame_address(0) and
 528    __builtin_return_address(0) work with -fomit-frame-pointer.  */
 529 #define INITIAL_FRAME_ADDRESS_RTX                                             \
 530   (TARGET_PACKED_STACK ?                                                      \
 531    plus_constant (arg_pointer_rtx, -UNITS_PER_WORD) :                         \
 532    plus_constant (arg_pointer_rtx, -STACK_POINTER_OFFSET))
 533
 534 /* The return address of the current frame is retrieved
 535    from the initial value of register RETURN_REGNUM.
 536    For frames farther back, we use the stack slot where
 537    the corresponding RETURN_REGNUM register was saved.  */
 538 #define DYNAMIC_CHAIN_ADDRESS(FRAME)                                          \
 539   (TARGET_PACKED_STACK ?                                                      \
 540    plus_constant ((FRAME), STACK_POINTER_OFFSET - UNITS_PER_WORD) : (FRAME))
 541
 542 #define RETURN_ADDR_RTX(COUNT, FRAME)                                         \
 543   s390_return_addr_rtx ((COUNT), DYNAMIC_CHAIN_ADDRESS ((FRAME)))
 544
 545 /* In 31-bit mode, we need to mask off the high bit of return addresses.  */
 546 #define MASK_RETURN_ADDR (TARGET_64BIT ? constm1_rtx : GEN_INT (0x7fffffff))
 547
 548
 549 /* Exception handling.  */
 550
 551 /* Describe calling conventions for DWARF-2 exception handling.  */
 552 #define INCOMING_RETURN_ADDR_RTX  gen_rtx_REG (Pmode, RETURN_REGNUM)
 553 #define INCOMING_FRAME_SP_OFFSET STACK_POINTER_OFFSET
 554 #define DWARF_FRAME_RETURN_COLUMN  14
 555
 556 /* Describe how we implement __builtin_eh_return.  */
 557 #define EH_RETURN_DATA_REGNO(N) ((N) < 4 ? (N) + 6 : INVALID_REGNUM)
 558 #define EH_RETURN_HANDLER_RTX gen_rtx_MEM (Pmode, return_address_pointer_rtx)
 559
 560 /* Select a format to encode pointers in exception handling data.  */
 561 #define ASM_PREFERRED_EH_DATA_FORMAT(CODE, GLOBAL)                          \
 562   (flag_pic                                                                 \
 563     ? ((GLOBAL) ? DW_EH_PE_indirect : 0) | DW_EH_PE_pcrel | DW_EH_PE_sdata4 \
 564    : DW_EH_PE_absptr)
 565
 566
 567 /* Frame registers.  */
 568
 569 #define STACK_POINTER_REGNUM 15
 570 #define FRAME_POINTER_REGNUM 34
 571 #define HARD_FRAME_POINTER_REGNUM 11
 572 #define ARG_POINTER_REGNUM 32
 573 #define RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM 35
 574
 575 /* The static chain must be call-clobbered, but not used for
 576    function argument passing.  As register 1 is clobbered by
 577    the trampoline code, we only have one option.  */
 578 #define STATIC_CHAIN_REGNUM 0
 579
 580 /* Number of hardware registers that go into the DWARF-2 unwind info.
 581    To avoid ABI incompatibility, this number must not change even as
 582    'fake' hard registers are added or removed.  */
 583 #define DWARF_FRAME_REGISTERS 34
 584
 585
 586 /* Frame pointer and argument pointer elimination.  */
 587
 588 #define FRAME_POINTER_REQUIRED 0
 589
 590 #define ELIMINABLE_REGS                                         \
 591 {{ FRAME_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },                \
 592  { FRAME_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },           \
 593  { ARG_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },                  \
 594  { ARG_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },             \
 595  { RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },       \
 596  { RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },  \
 597  { BASE_REGNUM, BASE_REGNUM }}
 598
 599 #define CAN_ELIMINATE(FROM, TO) \
 600   s390_can_eliminate ((FROM), (TO))
 601
 602 #define INITIAL_ELIMINATION_OFFSET(FROM, TO, OFFSET) \
 603   (OFFSET) = s390_initial_elimination_offset ((FROM), (TO))
 604
 605
 606 /* Stack arguments.  */
 607
 608 /* We need current_function_outgoing_args to be valid.  */
 609 #define ACCUMULATE_OUTGOING_ARGS 1
 610
 611 /* Return doesn't modify the stack.  */
 612 #define RETURN_POPS_ARGS(FUNDECL, FUNTYPE, SIZE) 0
 613
 614
 615 /* Register arguments.  */
 616
 617 typedef struct s390_arg_structure
 618 {
 619   int gprs;                     /* gpr so far */
 620   int fprs;                     /* fpr so far */
 621 }
 622 CUMULATIVE_ARGS;
 623
 624 #define INIT_CUMULATIVE_ARGS(CUM, FNTYPE, LIBNAME, NN, N_NAMED_ARGS) \
 625   ((CUM).gprs=0, (CUM).fprs=0)
 626
 627 #define FUNCTION_ARG_ADVANCE(CUM, MODE, TYPE, NAMED)                    \
 628   s390_function_arg_advance (&CUM, MODE, TYPE, NAMED)
 629
 630 #define FUNCTION_ARG(CUM, MODE, TYPE, NAMED)   \
 631   s390_function_arg (&CUM, MODE, TYPE, NAMED)
 632
 633 /* Arguments can be placed in general registers 2 to 6,
 634    or in floating point registers 0 and 2.  */
 635 #define FUNCTION_ARG_REGNO_P(N) (((N) >=2 && (N) <7) || \
 636                                  (N) == 16 || (N) == 17)
 637
 638
 639 /* Scalar return values.  */
 640
 641 #define FUNCTION_VALUE(VALTYPE, FUNC) \
 642   s390_function_value ((VALTYPE), VOIDmode)
 643
 644 #define LIBCALL_VALUE(MODE) \
 645   s390_function_value (NULL, (MODE))
 646
 647 /* Only gpr 2 and fpr 0 are ever used as return registers.  */
 648 #define FUNCTION_VALUE_REGNO_P(N) ((N) == 2 || (N) == 16)
 649
 650
 651 /* Function entry and exit.  */
 652
 653 /* When returning from a function, the stack pointer does not matter.  */
 654 #define EXIT_IGNORE_STACK       1
 655
 656
 657 /* Profiling.  */
 658
 659 #define FUNCTION_PROFILER(FILE, LABELNO)                        \
 660   s390_function_profiler ((FILE), ((LABELNO)))
 661
 662 #define PROFILE_BEFORE_PROLOGUE 1
 663
 664
 665 /* Implementing the varargs macros.  */
 666
 667 #define EXPAND_BUILTIN_VA_START(valist, nextarg) \
 668   s390_va_start (valist, nextarg)
 669
 670 /* Trampolines for nested functions.  */
 671
 672 #define TRAMPOLINE_SIZE (TARGET_64BIT ? 32 : 16)
 673
 674 #define INITIALIZE_TRAMPOLINE(ADDR, FNADDR, CXT)                       \
 675    s390_initialize_trampoline ((ADDR), (FNADDR), (CXT))
 676
 677 #define TRAMPOLINE_TEMPLATE(FILE)                                       \
 678    s390_trampoline_template (FILE)
 679
 680
 681 /* Addressing modes, and classification of registers for them.  */
 682
 683 /* Recognize any constant value that is a valid address.  */
 684 #define CONSTANT_ADDRESS_P(X) 0
 685
 686 /* Maximum number of registers that can appear in a valid memory address.  */
 687 #define MAX_REGS_PER_ADDRESS 2
 688
 689 /* S/390 has no mode dependent addresses.  */
 690 #define GO_IF_MODE_DEPENDENT_ADDRESS(ADDR, LABEL)
 691
 692 /* GO_IF_LEGITIMATE_ADDRESS recognizes an RTL expression that is a
 693    valid memory address for an instruction.
 694    The MODE argument is the machine mode for the MEM expression
 695    that wants to use this address.  */
 696 #ifdef REG_OK_STRICT
 697 #define GO_IF_LEGITIMATE_ADDRESS(MODE, X, ADDR)                         \
 698 {                                                                       \
 699   if (legitimate_address_p (MODE, X, 1))                                \
 700     goto ADDR;                                                          \
 701 }
 702 #else
 703 #define GO_IF_LEGITIMATE_ADDRESS(MODE, X, ADDR)                         \
 704 {                                                                       \
 705   if (legitimate_address_p (MODE, X, 0))                                \
 706     goto ADDR;                                                          \
 707 }
 708 #endif
 709
 710 /* Try machine-dependent ways of modifying an illegitimate address
 711    to be legitimate.  If we find one, return the new, valid address.
 712    This macro is used in only one place: `memory_address' in explow.c.  */
 713 #define LEGITIMIZE_ADDRESS(X, OLDX, MODE, WIN)                          \
 714 {                                                                       \
 715   (X) = legitimize_address (X, OLDX, MODE);                             \
 716   if (memory_address_p (MODE, X))                                       \
 717     goto WIN;                                                           \
 718 }
 719
 720 /* Try a machine-dependent way of reloading an illegitimate address
 721    operand.  If we find one, push the reload and jump to WIN.  This
 722    macro is used in only one place: `find_reloads_address' in reload.c.  */
 723 #define LEGITIMIZE_RELOAD_ADDRESS(AD, MODE, OPNUM, TYPE, IND, WIN)      \
 724 do {                                                                    \
 725   rtx new = legitimize_reload_address (AD, MODE, OPNUM, (int)(TYPE));   \
 726   if (new)                                                              \
 727     {                                                                   \
 728       (AD) = new;                                                       \
 729       goto WIN;                                                         \
 730     }                                                                   \
 731 } while (0)
 732
 733 /* Nonzero if the constant value X is a legitimate general operand.
 734    It is given that X satisfies CONSTANT_P or is a CONST_DOUBLE.  */
 735 #define LEGITIMATE_CONSTANT_P(X) \
 736      legitimate_constant_p (X)
 737
 738 /* Helper macro for s390.c and s390.md to check for symbolic constants.  */
 739 #define SYMBOLIC_CONST(X)       \
 740 (GET_CODE (X) == SYMBOL_REF                                             \
 741  || GET_CODE (X) == LABEL_REF                                           \
 742  || (GET_CODE (X) == CONST && symbolic_reference_mentioned_p (X)))
 743
 744 #define TLS_SYMBOLIC_CONST(X)   \
 745 ((GET_CODE (X) == SYMBOL_REF && tls_symbolic_operand (X))       \
 746  || (GET_CODE (X) == CONST && tls_symbolic_reference_mentioned_p (X)))
 747
 748
 749 /* Condition codes.  */
 750
 751 /* Given a comparison code (EQ, NE, etc.) and the first operand of a COMPARE,
 752    return the mode to be used for the comparison.  */
 753 #define SELECT_CC_MODE(OP, X, Y) s390_select_ccmode ((OP), (X), (Y))
 754
 755 /* Canonicalize a comparison from one we don't have to one we do have.  */
 756 #define CANONICALIZE_COMPARISON(CODE, OP0, OP1) \
 757   s390_canonicalize_comparison (&(CODE), &(OP0), &(OP1))
 758
 759 /* Define the information needed to generate branch and scc insns.  This is
 760    stored from the compare operation.  Note that we can't use "rtx" here
 761    since it hasn't been defined!  */
 762 extern struct rtx_def *s390_compare_op0, *s390_compare_op1, *s390_compare_emitted;
 763
 764
 765 /* Relative costs of operations.  */
 766
 767 /* On s390, copy between fprs and gprs is expensive.  */
 768 #define REGISTER_MOVE_COST(MODE, CLASS1, CLASS2)                        \
 769   ((   (   reg_classes_intersect_p ((CLASS1), GENERAL_REGS)             \
 770         && reg_classes_intersect_p ((CLASS2), FP_REGS))                 \
 771     || (   reg_classes_intersect_p ((CLASS1), FP_REGS)                  \
 772         && reg_classes_intersect_p ((CLASS2), GENERAL_REGS))) ? 10 : 1)
 773
 774 /* A C expression for the cost of moving data of mode M between a
 775    register and memory.  A value of 2 is the default; this cost is
 776    relative to those in `REGISTER_MOVE_COST'.  */
 777 #define MEMORY_MOVE_COST(M, C, I) 1
 778
 779 /* A C expression for the cost of a branch instruction.  A value of 1
 780    is the default; other values are interpreted relative to that.  */
 781 #define BRANCH_COST 1
 782
 783 /* Nonzero if access to memory by bytes is slow and undesirable.  */
 784 #define SLOW_BYTE_ACCESS 1
 785
 786 /* An integer expression for the size in bits of the largest integer machine
 787    mode that should actually be used.  We allow pairs of registers.  */
 788 #define MAX_FIXED_MODE_SIZE GET_MODE_BITSIZE (TARGET_64BIT ? TImode : DImode)
 789
 790 /* The maximum number of bytes that a single instruction can move quickly
 791    between memory and registers or between two memory locations.  */
 792 #define MOVE_MAX (TARGET_64BIT ? 16 : 8)
 793 #define MOVE_MAX_PIECES (TARGET_64BIT ? 8 : 4)
 794 #define MAX_MOVE_MAX 16
 795
 796 /* Determine whether to use move_by_pieces or block move insn.  */
 797 #define MOVE_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN)           \
 798   ( (SIZE) == 1 || (SIZE) == 2 || (SIZE) == 4   \
 799     || (TARGET_64BIT && (SIZE) == 8) )
 800
 801 /* Determine whether to use clear_by_pieces or block clear insn.  */
 802 #define CLEAR_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN)          \
 803   ( (SIZE) == 1 || (SIZE) == 2 || (SIZE) == 4   \
 804     || (TARGET_64BIT && (SIZE) == 8) )
 805
 806 /* This macro is used to determine whether store_by_pieces should be
 807    called to "memset" storage with byte values other than zero, or
 808    to "memcpy" storage when the source is a constant string.  */
 809 #define STORE_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN) MOVE_BY_PIECES_P (SIZE, ALIGN)
 810
 811 /* Don't perform CSE on function addresses.  */
 812 #define NO_FUNCTION_CSE
 813
 814
 815 /* Sections.  */
 816
 817 /* Output before read-only data.  */
 818 #define TEXT_SECTION_ASM_OP ".text"
 819
 820 /* Output before writable (initialized) data.  */
 821 #define DATA_SECTION_ASM_OP ".data"
 822
 823 /* Output before writable (uninitialized) data.  */
 824 #define BSS_SECTION_ASM_OP ".bss"
 825
 826 /* S/390 constant pool breaks the devices in crtstuff.c to control section
 827    in where code resides.  We have to write it as asm code.  */
 828 #ifndef __s390x__
 829 #define CRT_CALL_STATIC_FUNCTION(SECTION_OP, FUNC) \
 830     asm (SECTION_OP "\n\
 831         bras\t%r2,1f\n\
 832 0:      .long\t" USER_LABEL_PREFIX #FUNC " - 0b\n\
 833 1:      l\t%r3,0(%r2)\n\
 834         bas\t%r14,0(%r3,%r2)\n\
 835         .previous");
 836 #endif
 837
 838
 839 /* Position independent code.  */
 840
 841 extern int flag_pic;
 842
 843 #define PIC_OFFSET_TABLE_REGNUM (flag_pic ? 12 : INVALID_REGNUM)
 844
 845 #define LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P(X)  legitimate_pic_operand_p (X)
 846
 847
 848 /* Assembler file format.  */
 849
 850 /* Character to start a comment.  */
 851 #define ASM_COMMENT_START "#"
 852
 853 /* Declare an uninitialized external linkage data object.  */
 854 #define ASM_OUTPUT_ALIGNED_BSS(FILE, DECL, NAME, SIZE, ALIGN) \
 855   asm_output_aligned_bss (FILE, DECL, NAME, SIZE, ALIGN)
 856
 857 /* Globalizing directive for a label.  */
 858 #define GLOBAL_ASM_OP ".globl "
 859
 860 /* Advance the location counter to a multiple of 2**LOG bytes.  */
 861 #define ASM_OUTPUT_ALIGN(FILE, LOG) \
 862   if ((LOG)) fprintf ((FILE), "\t.align\t%d\n", 1 << (LOG))
 863
 864 /* Advance the location counter by SIZE bytes.  */
 865 #define ASM_OUTPUT_SKIP(FILE, SIZE) \
 866   fprintf ((FILE), "\t.set\t.,.+"HOST_WIDE_INT_PRINT_UNSIGNED"\n", (SIZE))
 867
 868 /* The LOCAL_LABEL_PREFIX variable is used by dbxelf.h.  */
 869 #define LOCAL_LABEL_PREFIX "."
 870
 871 /* How to refer to registers in assembler output.  This sequence is
 872    indexed by compiler's hard-register-number (see above).  */
 873 #define REGISTER_NAMES                                                  \
 874 { "%r0",  "%r1",  "%r2",  "%r3",  "%r4",  "%r5",  "%r6",  "%r7",        \
 875   "%r8",  "%r9",  "%r10", "%r11", "%r12", "%r13", "%r14", "%r15",       \
 876   "%f0",  "%f2",  "%f4",  "%f6",  "%f1",  "%f3",  "%f5",  "%f7",        \
 877   "%f8",  "%f10", "%f12", "%f14", "%f9",  "%f11", "%f13", "%f15",       \
 878   "%ap",  "%cc",  "%fp",  "%rp",  "%a0",  "%a1"                         \
 879 }
 880
 881 /* Print operand X (an rtx) in assembler syntax to file FILE.  */
 882 #define PRINT_OPERAND(FILE, X, CODE) print_operand (FILE, X, CODE)
 883 #define PRINT_OPERAND_ADDRESS(FILE, ADDR) print_operand_address (FILE, ADDR)
 884
 885 /* Output machine-dependent UNSPECs in address constants.  */
 886 #define OUTPUT_ADDR_CONST_EXTRA(FILE, X, FAIL)          \
 887 do {                                                    \
 888   if (!s390_output_addr_const_extra (FILE, (X)))        \
 889     goto FAIL;                                          \
 890 } while (0);
 891
 892 /* Output an element of a case-vector that is absolute.  */
 893 #define ASM_OUTPUT_ADDR_VEC_ELT(FILE, VALUE)                            \
 894 do {                                                                    \
 895   char buf[32];                                                         \
 896   fputs (integer_asm_op (UNITS_PER_WORD, TRUE), (FILE));                \
 897   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (VALUE));                      \
 898   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 899   fputc ('\n', (FILE));                                                 \
 900 } while (0)
 901
 902 /* Output an element of a case-vector that is relative.  */
 903 #define ASM_OUTPUT_ADDR_DIFF_ELT(FILE, BODY, VALUE, REL)                \
 904 do {                                                                    \
 905   char buf[32];                                                         \
 906   fputs (integer_asm_op (UNITS_PER_WORD, TRUE), (FILE));                \
 907   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (VALUE));                      \
 908   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 909   fputc ('-', (FILE));                                                  \
 910   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (REL));                        \
 911   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 912   fputc ('\n', (FILE));                                                 \
 913 } while (0)
 914
 915
 916 /* Miscellaneous parameters.  */
 917
 918 /* Specify the machine mode that this machine uses for the index in the
 919    tablejump instruction.  */
 920 #define CASE_VECTOR_MODE (TARGET_64BIT ? DImode : SImode)
 921
 922 /* Value is 1 if truncating an integer of INPREC bits to OUTPREC bits
 923    is done just by pretending it is already truncated.  */
 924 #define TRULY_NOOP_TRUNCATION(OUTPREC, INPREC)  1
 925
 926 /* Specify the machine mode that pointers have.
 927    After generation of rtl, the compiler makes no further distinction
 928    between pointers and any other objects of this machine mode.  */
 929 #define Pmode ((enum machine_mode) (TARGET_64BIT ? DImode : SImode))
 930
 931 /* This is -1 for "pointer mode" extend.  See ptr_extend in s390.md.  */
 932 #define POINTERS_EXTEND_UNSIGNED -1
 933
 934 /* A function address in a call instruction is a byte address (for
 935    indexing purposes) so give the MEM rtx a byte's mode.  */
 936 #define FUNCTION_MODE QImode
 937
 938 /* Specify the value which is used when clz operand is zero.  */
 939 #define CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO(MODE, VALUE) ((VALUE) = 64, 1)
 940
 941 /* Machine-specific symbol_ref flags.  */
 942 #define SYMBOL_FLAG_ALIGN1      (SYMBOL_FLAG_MACH_DEP << 0)
 943
 944 /* Check whether integer displacement is in range.  */
 945 #define DISP_IN_RANGE(d) \
 946   (TARGET_LONG_DISPLACEMENT? ((d) >= -524288 && (d) <= 524287) \
 947                            : ((d) >= 0 && (d) <= 4095))
 948
 949 #endif