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[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / doc / sourcebuild.texi
1 @c Copyright (C) 2002, 2003, 2004, 2005, 2007, 2008 Free Software Foundation,
2 @c Inc.
3 @c This is part of the GCC manual.
4 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
5
6 @node Source Tree
7 @chapter Source Tree Structure and Build System
8
9 This chapter describes the structure of the GCC source tree, and how
10 GCC is built.  The user documentation for building and installing GCC
11 is in a separate manual (@uref{http://gcc.gnu.org/install/}), with
12 which it is presumed that you are familiar.
13
14 @menu
15 * Configure Terms:: Configuration terminology and history.
16 * Top Level::       The top level source directory.
17 * gcc Directory::   The @file{gcc} subdirectory.
18 * Testsuites::      The GCC testsuites.
19 @end menu
20
21 @include configterms.texi
22
23 @node Top Level
24 @section Top Level Source Directory
25
26 The top level source directory in a GCC distribution contains several
27 files and directories that are shared with other software
28 distributions such as that of GNU Binutils.  It also contains several
29 subdirectories that contain parts of GCC and its runtime libraries:
30
31 @table @file
32 @item boehm-gc
33 The Boehm conservative garbage collector, used as part of the Java
34 runtime library.
35
36 @item contrib
37 Contributed scripts that may be found useful in conjunction with GCC@.
38 One of these, @file{contrib/texi2pod.pl}, is used to generate man
39 pages from Texinfo manuals as part of the GCC build process.
40
41 @item fastjar
42 An implementation of the @command{jar} command, used with the Java
43 front end.
44
45 @item gcc
46 The main sources of GCC itself (except for runtime libraries),
47 including optimizers, support for different target architectures,
48 language front ends, and testsuites.  @xref{gcc Directory, , The
49 @file{gcc} Subdirectory}, for details.
50
51 @item include
52 Headers for the @code{libiberty} library.
53
54 @item libada
55 The Ada runtime library.
56
57 @item libcpp
58 The C preprocessor library.
59
60 @item libgfortran
61 The Fortran runtime library.
62
63 @item libffi
64 The @code{libffi} library, used as part of the Java runtime library.
65
66 @item libiberty
67 The @code{libiberty} library, used for portability and for some
68 generally useful data structures and algorithms.  @xref{Top, ,
69 Introduction, libiberty, @sc{gnu} libiberty}, for more information
70 about this library.
71
72 @item libjava
73 The Java runtime library.
74
75 @item libmudflap
76 The @code{libmudflap} library, used for instrumenting pointer and array
77 dereferencing operations.
78
79 @item libobjc
80 The Objective-C and Objective-C++ runtime library.
81
82 @item libstdc++-v3
83 The C++ runtime library.
84
85 @item maintainer-scripts
86 Scripts used by the @code{gccadmin} account on @code{gcc.gnu.org}.
87
88 @item zlib
89 The @code{zlib} compression library, used by the Java front end and as
90 part of the Java runtime library.
91 @end table
92
93 The build system in the top level directory, including how recursion
94 into subdirectories works and how building runtime libraries for
95 multilibs is handled, is documented in a separate manual, included
96 with GNU Binutils.  @xref{Top, , GNU configure and build system,
97 configure, The GNU configure and build system}, for details.
98
99 @node gcc Directory
100 @section The @file{gcc} Subdirectory
101
102 The @file{gcc} directory contains many files that are part of the C
103 sources of GCC, other files used as part of the configuration and
104 build process, and subdirectories including documentation and a
105 testsuite.  The files that are sources of GCC are documented in a
106 separate chapter.  @xref{Passes, , Passes and Files of the Compiler}.
107
108 @menu
109 * Subdirectories:: Subdirectories of @file{gcc}.
110 * Configuration::  The configuration process, and the files it uses.
111 * Build::          The build system in the @file{gcc} directory.
112 * Makefile::       Targets in @file{gcc/Makefile}.
113 * Library Files::  Library source files and headers under @file{gcc/}.
114 * Headers::        Headers installed by GCC.
115 * Documentation::  Building documentation in GCC.
116 * Front End::      Anatomy of a language front end.
117 * Back End::       Anatomy of a target back end.
118 @end menu
119
120 @node Subdirectories
121 @subsection Subdirectories of @file{gcc}
122
123 The @file{gcc} directory contains the following subdirectories:
124
125 @table @file
126 @item @var{language}
127 Subdirectories for various languages.  Directories containing a file
128 @file{config-lang.in} are language subdirectories.  The contents of
129 the subdirectories @file{cp} (for C++), @file{objc} (for Objective-C)
130 and @file{objcp} (for Objective-C++) are documented in this manual
131 (@pxref{Passes, , Passes and Files of the Compiler}); those for other
132 languages are not.  @xref{Front End, , Anatomy of a Language Front End},
133 for details of the files in these directories.
134
135 @item config
136 Configuration files for supported architectures and operating
137 systems.  @xref{Back End, , Anatomy of a Target Back End}, for
138 details of the files in this directory.
139
140 @item doc
141 Texinfo documentation for GCC, together with automatically generated
142 man pages and support for converting the installation manual to
143 HTML@.  @xref{Documentation}.
144
145 @item fixinc
146 The support for fixing system headers to work with GCC@.  See
147 @file{fixinc/README} for more information.  The headers fixed by this
148 mechanism are installed in @file{@var{libsubdir}/include}.  Along with
149 those headers, @file{README-fixinc} is also installed, as
150 @file{@var{libsubdir}/include/README}.
151
152 @item ginclude
153 System headers installed by GCC, mainly those required by the C
154 standard of freestanding implementations.  @xref{Headers, , Headers
155 Installed by GCC}, for details of when these and other headers are
156 installed.
157
158 @item intl
159 GNU @code{libintl}, from GNU @code{gettext}, for systems which do not
160 include it in libc.  Properly, this directory should be at top level,
161 parallel to the @file{gcc} directory.
162
163 @item po
164 Message catalogs with translations of messages produced by GCC into
165 various languages, @file{@var{language}.po}.  This directory also
166 contains @file{gcc.pot}, the template for these message catalogues,
167 @file{exgettext}, a wrapper around @command{gettext} to extract the
168 messages from the GCC sources and create @file{gcc.pot}, which is run
169 by @samp{make gcc.pot}, and @file{EXCLUDES}, a list of files from
170 which messages should not be extracted.
171
172 @item testsuite
173 The GCC testsuites (except for those for runtime libraries).
174 @xref{Testsuites}.
175 @end table
176
177 @node Configuration
178 @subsection Configuration in the @file{gcc} Directory
179
180 The @file{gcc} directory is configured with an Autoconf-generated
181 script @file{configure}.  The @file{configure} script is generated
182 from @file{configure.ac} and @file{aclocal.m4}.  From the files
183 @file{configure.ac} and @file{acconfig.h}, Autoheader generates the
184 file @file{config.in}.  The file @file{cstamp-h.in} is used as a
185 timestamp.
186
187 @menu
188 * Config Fragments::     Scripts used by @file{configure}.
189 * System Config::        The @file{config.build}, @file{config.host}, and
190                          @file{config.gcc} files.
191 * Configuration Files::  Files created by running @file{configure}.
192 @end menu
193
194 @node Config Fragments
195 @subsubsection Scripts Used by @file{configure}
196
197 @file{configure} uses some other scripts to help in its work:
198
199 @itemize @bullet
200 @item The standard GNU @file{config.sub} and @file{config.guess}
201 files, kept in the top level directory, are used.  FIXME: when is the
202 @file{config.guess} file in the @file{gcc} directory (that just calls
203 the top level one) used?
204
205 @item The file @file{config.gcc} is used to handle configuration
206 specific to the particular target machine.  The file
207 @file{config.build} is used to handle configuration specific to the
208 particular build machine.  The file @file{config.host} is used to handle
209 configuration specific to the particular host machine.  (In general,
210 these should only be used for features that cannot reasonably be tested in
211 Autoconf feature tests.)
212 @xref{System Config, , The @file{config.build}; @file{config.host};
213 and @file{config.gcc} Files}, for details of the contents of these files.
214
215 @item Each language subdirectory has a file
216 @file{@var{language}/config-lang.in} that is used for
217 front-end-specific configuration.  @xref{Front End Config, , The Front
218 End @file{config-lang.in} File}, for details of this file.
219
220 @item A helper script @file{configure.frag} is used as part of
221 creating the output of @file{configure}.
222 @end itemize
223
224 @node System Config
225 @subsubsection The @file{config.build}; @file{config.host}; and @file{config.gcc} Files
226
227 The @file{config.build} file contains specific rules for particular systems
228 which GCC is built on.  This should be used as rarely as possible, as the
229 behavior of the build system can always be detected by autoconf.
230
231 The @file{config.host} file contains specific rules for particular systems
232 which GCC will run on.  This is rarely needed.
233
234 The @file{config.gcc} file contains specific rules for particular systems
235 which GCC will generate code for.  This is usually needed.
236
237 Each file has a list of the shell variables it sets, with descriptions, at the
238 top of the file.
239
240 FIXME: document the contents of these files, and what variables should
241 be set to control build, host and target configuration.
242
243 @include configfiles.texi
244
245 @node Build
246 @subsection Build System in the @file{gcc} Directory
247
248 FIXME: describe the build system, including what is built in what
249 stages.  Also list the various source files that are used in the build
250 process but aren't source files of GCC itself and so aren't documented
251 below (@pxref{Passes}).
252
253 @include makefile.texi
254
255 @node Library Files
256 @subsection Library Source Files and Headers under the @file{gcc} Directory
257
258 FIXME: list here, with explanation, all the C source files and headers
259 under the @file{gcc} directory that aren't built into the GCC
260 executable but rather are part of runtime libraries and object files,
261 such as @file{crtstuff.c} and @file{unwind-dw2.c}.  @xref{Headers, ,
262 Headers Installed by GCC}, for more information about the
263 @file{ginclude} directory.
264
265 @node Headers
266 @subsection Headers Installed by GCC
267
268 In general, GCC expects the system C library to provide most of the
269 headers to be used with it.  However, GCC will fix those headers if
270 necessary to make them work with GCC, and will install some headers
271 required of freestanding implementations.  These headers are installed
272 in @file{@var{libsubdir}/include}.  Headers for non-C runtime
273 libraries are also installed by GCC; these are not documented here.
274 (FIXME: document them somewhere.)
275
276 Several of the headers GCC installs are in the @file{ginclude}
277 directory.  These headers, @file{iso646.h},
278 @file{stdarg.h}, @file{stdbool.h}, and @file{stddef.h},
279 are installed in @file{@var{libsubdir}/include},
280 unless the target Makefile fragment (@pxref{Target Fragment})
281 overrides this by setting @code{USER_H}.
282
283 In addition to these headers and those generated by fixing system
284 headers to work with GCC, some other headers may also be installed in
285 @file{@var{libsubdir}/include}.  @file{config.gcc} may set
286 @code{extra_headers}; this specifies additional headers under
287 @file{config} to be installed on some systems.
288
289 GCC installs its own version of @code{<float.h>}, from @file{ginclude/float.h}.
290 This is done to cope with command-line options that change the
291 representation of floating point numbers.
292
293 GCC also installs its own version of @code{<limits.h>}; this is generated
294 from @file{glimits.h}, together with @file{limitx.h} and
295 @file{limity.h} if the system also has its own version of
296 @code{<limits.h>}.  (GCC provides its own header because it is
297 required of ISO C freestanding implementations, but needs to include
298 the system header from its own header as well because other standards
299 such as POSIX specify additional values to be defined in
300 @code{<limits.h>}.)  The system's @code{<limits.h>} header is used via
301 @file{@var{libsubdir}/include/syslimits.h}, which is copied from
302 @file{gsyslimits.h} if it does not need fixing to work with GCC; if it
303 needs fixing, @file{syslimits.h} is the fixed copy.
304
305 GCC can also install @code{<tgmath.h>}.  It will do this when
306 @file{config.gcc} sets @code{use_gcc_tgmath} to @code{yes}.
307
308 @node Documentation
309 @subsection Building Documentation
310
311 The main GCC documentation is in the form of manuals in Texinfo
312 format.  These are installed in Info format; DVI versions may be
313 generated by @samp{make dvi}, PDF versions by @samp{make pdf}, and
314 HTML versions by @command{make html}.  In addition, some man pages are
315 generated from the Texinfo manuals, there are some other text files
316 with miscellaneous documentation, and runtime libraries have their own
317 documentation outside the @file{gcc} directory.  FIXME: document the
318 documentation for runtime libraries somewhere.
319
320 @menu
321 * Texinfo Manuals::      GCC manuals in Texinfo format.
322 * Man Page Generation::  Generating man pages from Texinfo manuals.
323 * Miscellaneous Docs::   Miscellaneous text files with documentation.
324 @end menu
325
326 @node Texinfo Manuals
327 @subsubsection Texinfo Manuals
328
329 The manuals for GCC as a whole, and the C and C++ front ends, are in
330 files @file{doc/*.texi}.  Other front ends have their own manuals in
331 files @file{@var{language}/*.texi}.  Common files
332 @file{doc/include/*.texi} are provided which may be included in
333 multiple manuals; the following files are in @file{doc/include}:
334
335 @table @file
336 @item fdl.texi
337 The GNU Free Documentation License.
338 @item funding.texi
339 The section ``Funding Free Software''.
340 @item gcc-common.texi
341 Common definitions for manuals.
342 @item gpl.texi
343 @itemx gpl_v3.texi
344 The GNU General Public License.
345 @item texinfo.tex
346 A copy of @file{texinfo.tex} known to work with the GCC manuals.
347 @end table
348
349 DVI-formatted manuals are generated by @samp{make dvi}, which uses
350 @command{texi2dvi} (via the Makefile macro @code{$(TEXI2DVI)}).  
351 PDF-formatted manuals are generated by @samp{make pdf}, which uses
352 @command{texi2pdf} (via the Makefile macro @code{$(TEXI2PDF)}).  HTML
353 formatted manuals are generated by @command{make html}.  Info
354 manuals are generated by @samp{make info} (which is run as part of
355 a bootstrap); this generates the manuals in the source directory,
356 using @command{makeinfo} via the Makefile macro @code{$(MAKEINFO)},
357 and they are included in release distributions.
358
359 Manuals are also provided on the GCC web site, in both HTML and
360 PostScript forms.  This is done via the script
361 @file{maintainer-scripts/update_web_docs}.  Each manual to be
362 provided online must be listed in the definition of @code{MANUALS} in
363 that file; a file @file{@var{name}.texi} must only appear once in the
364 source tree, and the output manual must have the same name as the
365 source file.  (However, other Texinfo files, included in manuals but
366 not themselves the root files of manuals, may have names that appear
367 more than once in the source tree.)  The manual file
368 @file{@var{name}.texi} should only include other files in its own
369 directory or in @file{doc/include}.  HTML manuals will be generated by
370 @samp{makeinfo --html}, PostScript manuals by @command{texi2dvi}
371 and @command{dvips}, and PDF manuals by @command{texi2pdf}.
372 All Texinfo files that are parts of manuals must
373 be checked into SVN, even if they are generated files, for the
374 generation of online manuals to work.
375
376 The installation manual, @file{doc/install.texi}, is also provided on
377 the GCC web site.  The HTML version is generated by the script
378 @file{doc/install.texi2html}.
379
380 @node Man Page Generation
381 @subsubsection Man Page Generation
382
383 Because of user demand, in addition to full Texinfo manuals, man pages
384 are provided which contain extracts from those manuals.  These man
385 pages are generated from the Texinfo manuals using
386 @file{contrib/texi2pod.pl} and @command{pod2man}.  (The man page for
387 @command{g++}, @file{cp/g++.1}, just contains a @samp{.so} reference
388 to @file{gcc.1}, but all the other man pages are generated from
389 Texinfo manuals.)
390
391 Because many systems may not have the necessary tools installed to
392 generate the man pages, they are only generated if the
393 @file{configure} script detects that recent enough tools are
394 installed, and the Makefiles allow generating man pages to fail
395 without aborting the build.  Man pages are also included in release
396 distributions.  They are generated in the source directory.
397
398 Magic comments in Texinfo files starting @samp{@@c man} control what
399 parts of a Texinfo file go into a man page.  Only a subset of Texinfo
400 is supported by @file{texi2pod.pl}, and it may be necessary to add
401 support for more Texinfo features to this script when generating new
402 man pages.  To improve the man page output, some special Texinfo
403 macros are provided in @file{doc/include/gcc-common.texi} which
404 @file{texi2pod.pl} understands:
405
406 @table @code
407 @item @@gcctabopt
408 Use in the form @samp{@@table @@gcctabopt} for tables of options,
409 where for printed output the effect of @samp{@@code} is better than
410 that of @samp{@@option} but for man page output a different effect is
411 wanted.
412 @item @@gccoptlist
413 Use for summary lists of options in manuals.
414 @item @@gol
415 Use at the end of each line inside @samp{@@gccoptlist}.  This is
416 necessary to avoid problems with differences in how the
417 @samp{@@gccoptlist} macro is handled by different Texinfo formatters.
418 @end table
419
420 FIXME: describe the @file{texi2pod.pl} input language and magic
421 comments in more detail.
422
423 @node Miscellaneous Docs
424 @subsubsection Miscellaneous Documentation
425
426 In addition to the formal documentation that is installed by GCC,
427 there are several other text files with miscellaneous documentation:
428
429 @table @file
430 @item ABOUT-GCC-NLS
431 Notes on GCC's Native Language Support.  FIXME: this should be part of
432 this manual rather than a separate file.
433 @item ABOUT-NLS
434 Notes on the Free Translation Project.
435 @item COPYING
436 The GNU General Public License.
437 @item COPYING.LIB
438 The GNU Lesser General Public License.
439 @item *ChangeLog*
440 @itemx */ChangeLog*
441 Change log files for various parts of GCC@.
442 @item LANGUAGES
443 Details of a few changes to the GCC front-end interface.  FIXME: the
444 information in this file should be part of general documentation of
445 the front-end interface in this manual.
446 @item ONEWS
447 Information about new features in old versions of GCC@.  (For recent
448 versions, the information is on the GCC web site.)
449 @item README.Portability
450 Information about portability issues when writing code in GCC@.  FIXME:
451 why isn't this part of this manual or of the GCC Coding Conventions?
452 @end table
453
454 FIXME: document such files in subdirectories, at least @file{config},
455 @file{cp}, @file{objc}, @file{testsuite}.
456
457 @node Front End
458 @subsection Anatomy of a Language Front End
459
460 A front end for a language in GCC has the following parts:
461
462 @itemize @bullet
463 @item
464 A directory @file{@var{language}} under @file{gcc} containing source
465 files for that front end.  @xref{Front End Directory, , The Front End
466 @file{@var{language}} Directory}, for details.
467 @item
468 A mention of the language in the list of supported languages in
469 @file{gcc/doc/install.texi}.
470 @item
471 A mention of the name under which the language's runtime library is
472 recognized by @option{--enable-shared=@var{package}} in the
473 documentation of that option in @file{gcc/doc/install.texi}.
474 @item
475 A mention of any special prerequisites for building the front end in
476 the documentation of prerequisites in @file{gcc/doc/install.texi}.
477 @item
478 Details of contributors to that front end in
479 @file{gcc/doc/contrib.texi}.  If the details are in that front end's
480 own manual then there should be a link to that manual's list in
481 @file{contrib.texi}.
482 @item
483 Information about support for that language in
484 @file{gcc/doc/frontends.texi}.
485 @item
486 Information about standards for that language, and the front end's
487 support for them, in @file{gcc/doc/standards.texi}.  This may be a
488 link to such information in the front end's own manual.
489 @item
490 Details of source file suffixes for that language and @option{-x
491 @var{lang}} options supported, in @file{gcc/doc/invoke.texi}.
492 @item
493 Entries in @code{default_compilers} in @file{gcc.c} for source file
494 suffixes for that language.
495 @item
496 Preferably testsuites, which may be under @file{gcc/testsuite} or
497 runtime library directories.  FIXME: document somewhere how to write
498 testsuite harnesses.
499 @item
500 Probably a runtime library for the language, outside the @file{gcc}
501 directory.  FIXME: document this further.
502 @item
503 Details of the directories of any runtime libraries in
504 @file{gcc/doc/sourcebuild.texi}.
505 @end itemize
506
507 If the front end is added to the official GCC source repository, the
508 following are also necessary:
509
510 @itemize @bullet
511 @item
512 At least one Bugzilla component for bugs in that front end and runtime
513 libraries.  This category needs to be mentioned in
514 @file{gcc/gccbug.in}, as well as being added to the Bugzilla database.
515 @item
516 Normally, one or more maintainers of that front end listed in
517 @file{MAINTAINERS}.
518 @item
519 Mentions on the GCC web site in @file{index.html} and
520 @file{frontends.html}, with any relevant links on
521 @file{readings.html}.  (Front ends that are not an official part of
522 GCC may also be listed on @file{frontends.html}, with relevant links.)
523 @item
524 A news item on @file{index.html}, and possibly an announcement on the
525 @email{gcc-announce@@gcc.gnu.org} mailing list.
526 @item
527 The front end's manuals should be mentioned in
528 @file{maintainer-scripts/update_web_docs} (@pxref{Texinfo Manuals})
529 and the online manuals should be linked to from
530 @file{onlinedocs/index.html}.
531 @item
532 Any old releases or CVS repositories of the front end, before its
533 inclusion in GCC, should be made available on the GCC FTP site
534 @uref{ftp://gcc.gnu.org/pub/gcc/old-releases/}.
535 @item
536 The release and snapshot script @file{maintainer-scripts/gcc_release}
537 should be updated to generate appropriate tarballs for this front end.
538 The associated @file{maintainer-scripts/snapshot-README} and
539 @file{maintainer-scripts/snapshot-index.html} files should be updated
540 to list the tarballs and diffs for this front end.
541 @item
542 If this front end includes its own version files that include the
543 current date, @file{maintainer-scripts/update_version} should be
544 updated accordingly.
545 @end itemize
546
547 @menu
548 * Front End Directory::  The front end @file{@var{language}} directory.
549 * Front End Config::     The front end @file{config-lang.in} file.
550 @end menu
551
552 @node Front End Directory
553 @subsubsection The Front End @file{@var{language}} Directory
554
555 A front end @file{@var{language}} directory contains the source files
556 of that front end (but not of any runtime libraries, which should be
557 outside the @file{gcc} directory).  This includes documentation, and
558 possibly some subsidiary programs build alongside the front end.
559 Certain files are special and other parts of the compiler depend on
560 their names:
561
562 @table @file
563 @item config-lang.in
564 This file is required in all language subdirectories.  @xref{Front End
565 Config, , The Front End @file{config-lang.in} File}, for details of
566 its contents
567 @item Make-lang.in
568 This file is required in all language subdirectories.  It contains
569 targets @code{@var{lang}.@var{hook}} (where @code{@var{lang}} is the
570 setting of @code{language} in @file{config-lang.in}) for the following
571 values of @code{@var{hook}}, and any other Makefile rules required to
572 build those targets (which may if necessary use other Makefiles
573 specified in @code{outputs} in @file{config-lang.in}, although this is
574 deprecated).  It also adds any testsuite targets that can use the
575 standard rule in @file{gcc/Makefile.in} to the variable
576 @code{lang_checks}.
577
578 @table @code
579 @itemx all.cross
580 @itemx start.encap
581 @itemx rest.encap
582 FIXME: exactly what goes in each of these targets?
583 @item tags
584 Build an @command{etags} @file{TAGS} file in the language subdirectory
585 in the source tree.
586 @item info
587 Build info documentation for the front end, in the build directory.
588 This target is only called by @samp{make bootstrap} if a suitable
589 version of @command{makeinfo} is available, so does not need to check
590 for this, and should fail if an error occurs.
591 @item dvi
592 Build DVI documentation for the front end, in the build directory.
593 This should be done using @code{$(TEXI2DVI)}, with appropriate
594 @option{-I} arguments pointing to directories of included files.
595 @item pdf
596 Build PDF documentation for the front end, in the build directory.
597 This should be done using @code{$(TEXI2PDF)}, with appropriate
598 @option{-I} arguments pointing to directories of included files.
599 @item html
600 Build HTML documentation for the front end, in the build directory.
601 @item man
602 Build generated man pages for the front end from Texinfo manuals
603 (@pxref{Man Page Generation}), in the build directory.  This target
604 is only called if the necessary tools are available, but should ignore
605 errors so as not to stop the build if errors occur; man pages are
606 optional and the tools involved may be installed in a broken way.
607 @item install-common
608 Install everything that is part of the front end, apart from the
609 compiler executables listed in @code{compilers} in
610 @file{config-lang.in}.
611 @item install-info
612 Install info documentation for the front end, if it is present in the
613 source directory.  This target should have dependencies on info files
614 that should be installed.
615 @item install-man
616 Install man pages for the front end.  This target should ignore
617 errors.
618 @item srcextra
619 Copies its dependencies into the source directory.  This generally should
620 be used for generated files such as Bison output files which are not
621 present in CVS, but should be included in any release tarballs.  This
622 target will be executed during a bootstrap if
623 @samp{--enable-generated-files-in-srcdir} was specified as a
624 @file{configure} option.
625 @item srcinfo
626 @itemx srcman
627 Copies its dependencies into the source directory.  These targets will be
628 executed during a bootstrap if @samp{--enable-generated-files-in-srcdir}
629 was specified as a @file{configure} option.
630 @item uninstall
631 Uninstall files installed by installing the compiler.  This is
632 currently documented not to be supported, so the hook need not do
633 anything.
634 @item mostlyclean
635 @itemx clean
636 @itemx distclean
637 @itemx maintainer-clean
638 The language parts of the standard GNU
639 @samp{*clean} targets.  @xref{Standard Targets, , Standard Targets for
640 Users, standards, GNU Coding Standards}, for details of the standard
641 targets.  For GCC, @code{maintainer-clean} should delete
642 all generated files in the source directory that are not checked into
643 CVS, but should not delete anything checked into CVS@.
644 @end table
645
646 @file{Make-lang.in} must also define a variable @code{@var{lang}_OBJS}
647 to a list of host object files that are used by that language.
648
649 @item lang.opt
650 This file registers the set of switches that the front end accepts on
651 the command line, and their @option{--help} text.  @xref{Options}.
652 @item lang-specs.h
653 This file provides entries for @code{default_compilers} in
654 @file{gcc.c} which override the default of giving an error that a
655 compiler for that language is not installed.
656 @item @var{language}-tree.def
657 This file, which need not exist, defines any language-specific tree
658 codes.
659 @end table
660
661 @node Front End Config
662 @subsubsection The Front End @file{config-lang.in} File
663
664 Each language subdirectory contains a @file{config-lang.in} file.  In
665 addition the main directory contains @file{c-config-lang.in}, which
666 contains limited information for the C language.  This file is a shell
667 script that may define some variables describing the language:
668
669 @table @code
670 @item language
671 This definition must be present, and gives the name of the language
672 for some purposes such as arguments to @option{--enable-languages}.
673 @item lang_requires
674 If defined, this variable lists (space-separated) language front ends
675 other than C that this front end requires to be enabled (with the
676 names given being their @code{language} settings).  For example, the
677 Java front end depends on the C++ front end, so sets
678 @samp{lang_requires=c++}.
679 @item subdir_requires
680 If defined, this variable lists (space-separated) front end directories
681 other than C that this front end requires to be present.  For example,
682 the Objective-C++ front end uses source files from the C++ and
683 Objective-C front ends, so sets @samp{subdir_requires="cp objc"}.
684 @item target_libs
685 If defined, this variable lists (space-separated) targets in the top
686 level @file{Makefile} to build the runtime libraries for this
687 language, such as @code{target-libobjc}.
688 @item lang_dirs
689 If defined, this variable lists (space-separated) top level
690 directories (parallel to @file{gcc}), apart from the runtime libraries,
691 that should not be configured if this front end is not built.
692 @item build_by_default
693 If defined to @samp{no}, this language front end is not built unless
694 enabled in a @option{--enable-languages} argument.  Otherwise, front
695 ends are built by default, subject to any special logic in
696 @file{configure.ac} (as is present to disable the Ada front end if the
697 Ada compiler is not already installed).
698 @item boot_language
699 If defined to @samp{yes}, this front end is built in stage 1 of the
700 bootstrap.  This is only relevant to front ends written in their own
701 languages.
702 @item compilers
703 If defined, a space-separated list of compiler executables that will
704 be run by the driver.  The names here will each end
705 with @samp{\$(exeext)}.
706 @item outputs
707 If defined, a space-separated list of files that should be generated
708 by @file{configure} substituting values in them.  This mechanism can
709 be used to create a file @file{@var{language}/Makefile} from
710 @file{@var{language}/Makefile.in}, but this is deprecated, building
711 everything from the single @file{gcc/Makefile} is preferred.
712 @item gtfiles
713 If defined, a space-separated list of files that should be scanned by
714 gengtype.c to generate the garbage collection tables and routines for
715 this language.  This excludes the files that are common to all front
716 ends.  @xref{Type Information}.
717
718 @end table
719
720 @node Back End
721 @subsection Anatomy of a Target Back End
722
723 A back end for a target architecture in GCC has the following parts:
724
725 @itemize @bullet
726 @item
727 A directory @file{@var{machine}} under @file{gcc/config}, containing a
728 machine description @file{@var{machine}.md} file (@pxref{Machine Desc,
729 , Machine Descriptions}), header files @file{@var{machine}.h} and
730 @file{@var{machine}-protos.h} and a source file @file{@var{machine}.c}
731 (@pxref{Target Macros, , Target Description Macros and Functions}),
732 possibly a target Makefile fragment @file{t-@var{machine}}
733 (@pxref{Target Fragment, , The Target Makefile Fragment}), and maybe
734 some other files.  The names of these files may be changed from the
735 defaults given by explicit specifications in @file{config.gcc}.
736 @item
737 If necessary, a file @file{@var{machine}-modes.def} in the
738 @file{@var{machine}} directory, containing additional machine modes to
739 represent condition codes.  @xref{Condition Code}, for further details.
740 @item
741 An optional @file{@var{machine}.opt} file in the @file{@var{machine}}
742 directory, containing a list of target-specific options.  You can also
743 add other option files using the @code{extra_options} variable in
744 @file{config.gcc}.  @xref{Options}.
745 @item
746 Entries in @file{config.gcc} (@pxref{System Config, , The
747 @file{config.gcc} File}) for the systems with this target
748 architecture.
749 @item
750 Documentation in @file{gcc/doc/invoke.texi} for any command-line
751 options supported by this target (@pxref{Run-time Target, , Run-time
752 Target Specification}).  This means both entries in the summary table
753 of options and details of the individual options.
754 @item
755 Documentation in @file{gcc/doc/extend.texi} for any target-specific
756 attributes supported (@pxref{Target Attributes, , Defining
757 target-specific uses of @code{__attribute__}}), including where the
758 same attribute is already supported on some targets, which are
759 enumerated in the manual.
760 @item
761 Documentation in @file{gcc/doc/extend.texi} for any target-specific
762 pragmas supported.
763 @item
764 Documentation in @file{gcc/doc/extend.texi} of any target-specific
765 built-in functions supported.
766 @item
767 Documentation in @file{gcc/doc/extend.texi} of any target-specific
768 format checking styles supported.
769 @item
770 Documentation in @file{gcc/doc/md.texi} of any target-specific
771 constraint letters (@pxref{Machine Constraints, , Constraints for
772 Particular Machines}).
773 @item
774 A note in @file{gcc/doc/contrib.texi} under the person or people who
775 contributed the target support.
776 @item
777 Entries in @file{gcc/doc/install.texi} for all target triplets
778 supported with this target architecture, giving details of any special
779 notes about installation for this target, or saying that there are no
780 special notes if there are none.
781 @item
782 Possibly other support outside the @file{gcc} directory for runtime
783 libraries.  FIXME: reference docs for this.  The libstdc++ porting
784 manual needs to be installed as info for this to work, or to be a
785 chapter of this manual.
786 @end itemize
787
788 If the back end is added to the official GCC source repository, the
789 following are also necessary:
790
791 @itemize @bullet
792 @item
793 An entry for the target architecture in @file{readings.html} on the
794 GCC web site, with any relevant links.
795 @item
796 Details of the properties of the back end and target architecture in
797 @file{backends.html} on the GCC web site.
798 @item
799 A news item about the contribution of support for that target
800 architecture, in @file{index.html} on the GCC web site.
801 @item
802 Normally, one or more maintainers of that target listed in
803 @file{MAINTAINERS}.  Some existing architectures may be unmaintained,
804 but it would be unusual to add support for a target that does not have
805 a maintainer when support is added.
806 @end itemize
807
808 @node Testsuites
809 @section Testsuites
810
811 GCC contains several testsuites to help maintain compiler quality.
812 Most of the runtime libraries and language front ends in GCC have
813 testsuites.  Currently only the C language testsuites are documented
814 here; FIXME: document the others.
815
816 @menu
817 * Test Idioms::     Idioms used in testsuite code.
818 * Test Directives:: Directives used within DejaGnu tests.
819 * Ada Tests::       The Ada language testsuites.
820 * C Tests::         The C language testsuites.
821 * libgcj Tests::    The Java library testsuites.
822 * gcov Testing::    Support for testing gcov.
823 * profopt Testing:: Support for testing profile-directed optimizations.
824 * compat Testing::  Support for testing binary compatibility.
825 * Torture Tests::   Support for torture testing using multiple options.
826 @end menu
827
828 @node Test Idioms
829 @subsection Idioms Used in Testsuite Code
830
831 In general, C testcases have a trailing @file{-@var{n}.c}, starting
832 with @file{-1.c}, in case other testcases with similar names are added
833 later.  If the test is a test of some well-defined feature, it should
834 have a name referring to that feature such as
835 @file{@var{feature}-1.c}.  If it does not test a well-defined feature
836 but just happens to exercise a bug somewhere in the compiler, and a
837 bug report has been filed for this bug in the GCC bug database,
838 @file{pr@var{bug-number}-1.c} is the appropriate form of name.
839 Otherwise (for miscellaneous bugs not filed in the GCC bug database),
840 and previously more generally, test cases are named after the date on
841 which they were added.  This allows people to tell at a glance whether
842 a test failure is because of a recently found bug that has not yet
843 been fixed, or whether it may be a regression, but does not give any
844 other information about the bug or where discussion of it may be
845 found.  Some other language testsuites follow similar conventions.
846
847 In the @file{gcc.dg} testsuite, it is often necessary to test that an
848 error is indeed a hard error and not just a warning---for example,
849 where it is a constraint violation in the C standard, which must
850 become an error with @option{-pedantic-errors}.  The following idiom,
851 where the first line shown is line @var{line} of the file and the line
852 that generates the error, is used for this:
853
854 @smallexample
855 /* @{ dg-bogus "warning" "warning in place of error" @} */
856 /* @{ dg-error "@var{regexp}" "@var{message}" @{ target *-*-* @} @var{line} @} */
857 @end smallexample
858
859 It may be necessary to check that an expression is an integer constant
860 expression and has a certain value.  To check that @code{@var{E}} has
861 value @code{@var{V}}, an idiom similar to the following is used:
862
863 @smallexample
864 char x[((E) == (V) ? 1 : -1)];
865 @end smallexample
866
867 In @file{gcc.dg} tests, @code{__typeof__} is sometimes used to make
868 assertions about the types of expressions.  See, for example,
869 @file{gcc.dg/c99-condexpr-1.c}.  The more subtle uses depend on the
870 exact rules for the types of conditional expressions in the C
871 standard; see, for example, @file{gcc.dg/c99-intconst-1.c}.
872
873 It is useful to be able to test that optimizations are being made
874 properly.  This cannot be done in all cases, but it can be done where
875 the optimization will lead to code being optimized away (for example,
876 where flow analysis or alias analysis should show that certain code
877 cannot be called) or to functions not being called because they have
878 been expanded as built-in functions.  Such tests go in
879 @file{gcc.c-torture/execute}.  Where code should be optimized away, a
880 call to a nonexistent function such as @code{link_failure ()} may be
881 inserted; a definition
882
883 @smallexample
884 #ifndef __OPTIMIZE__
885 void
886 link_failure (void)
887 @{
888   abort ();
889 @}
890 #endif
891 @end smallexample
892
893 @noindent
894 will also be needed so that linking still succeeds when the test is
895 run without optimization.  When all calls to a built-in function
896 should have been optimized and no calls to the non-built-in version of
897 the function should remain, that function may be defined as
898 @code{static} to call @code{abort ()} (although redeclaring a function
899 as static may not work on all targets).
900
901 All testcases must be portable.  Target-specific testcases must have
902 appropriate code to avoid causing failures on unsupported systems;
903 unfortunately, the mechanisms for this differ by directory.
904
905 FIXME: discuss non-C testsuites here.
906
907 @node Test Directives
908 @subsection Directives used within DejaGnu tests
909
910 Test directives appear within comments in a test source file and begin
911 with @code{dg-}.  Some of these are defined within DejaGnu and others
912 are local to the GCC testsuite.
913
914 The order in which test directives appear in a test can be important:
915 directives local to GCC sometimes override information used by the
916 DejaGnu directives, which know nothing about the GCC directives, so the
917 DejaGnu directives must precede GCC directives.
918
919 Several test directives include selectors which are usually preceded by
920 the keyword @code{target} or @code{xfail}.  A selector is: one or more
921 target triplets, possibly including wildcard characters; a single
922 effective-target keyword; or a logical expression.  Depending on the
923 context, the selector specifies whether a test is skipped and reported
924 as unsupported or is expected to fail.  Use @samp{*-*-*} to match any
925 target.
926 Effective-target keywords are defined in @file{target-supports.exp} in
927 the GCC testsuite.
928
929 A selector expression appears within curly braces and uses a single
930 logical operator: one of @samp{!}, @samp{&&}, or @samp{||}.  An
931 operand is another selector expression, an effective-target keyword,
932 a single target triplet, or a list of target triplets within quotes or
933 curly braces.  For example:
934
935 @smallexample
936 @{ target @{ ! "hppa*-*-* ia64*-*-*" @} @}
937 @{ target @{ powerpc*-*-* && lp64 @} @}
938 @{ xfail @{ lp64 || vect_no_align @} @}
939 @end smallexample
940
941 @table @code
942 @item @{ dg-do @var{do-what-keyword} [@{ target/xfail @var{selector} @}] @}
943 @var{do-what-keyword} specifies how the test is compiled and whether
944 it is executed.  It is one of:
945
946 @table @code
947 @item preprocess
948 Compile with @option{-E} to run only the preprocessor.
949 @item compile
950 Compile with @option{-S} to produce an assembly code file.
951 @item assemble
952 Compile with @option{-c} to produce a relocatable object file.
953 @item link
954 Compile, assemble, and link to produce an executable file.
955 @item run
956 Produce and run an executable file, which is expected to return
957 an exit code of 0.
958 @end table
959
960 The default is @code{compile}.  That can be overridden for a set of
961 tests by redefining @code{dg-do-what-default} within the @code{.exp}
962 file for those tests.
963
964 If the directive includes the optional @samp{@{ target @var{selector} @}}
965 then the test is skipped unless the target system is included in the
966 list of target triplets or matches the effective-target keyword.
967
968 If @samp{do-what-keyword} is @code{run} and the directive includes
969 the optional @samp{@{ xfail @var{selector} @}} and the selector is met
970 then the test is expected to fail.  The @code{xfail} clause is ignored
971 for other values of @samp{do-what-keyword}; those tests can use
972 directive @code{dg-xfail-if}.
973
974 @item @{ dg-options @var{options} [@{ target @var{selector} @}] @}
975 This DejaGnu directive provides a list of compiler options, to be used
976 if the target system matches @var{selector}, that replace the default
977 options used for this set of tests.
978
979 @item @{ dg-add-options @var{feature} @dots{} @}
980 Add any compiler options that are needed to access certain features.
981 This directive does nothing on targets that enable the features by
982 default, or that don't provide them at all.  It must come after
983 all @code{dg-options} directives.
984
985 The supported values of @var{feature} are:
986 @table @code
987 @item c99_runtime
988 The target's C99 runtime (both headers and libraries).
989
990 @item mips16_attribute
991 @code{mips16} function attributes.  Only MIPS targets support this feature,
992 and only then in certain modes.
993 @end table
994
995 @item @{ dg-skip-if @var{comment} @{ @var{selector} @} @{ @var{include-opts} @} @{ @var{exclude-opts} @} @}
996 Skip the test if the test system is included in @var{selector} and if
997 each of the options in @var{include-opts} is in the set of options with
998 which the test would be compiled and if none of the options in
999 @var{exclude-opts} is in the set of options with which the test would be
1000 compiled.
1001
1002 Use @samp{"*"} for an empty @var{include-opts} list and @samp{""} for
1003 an empty @var{exclude-opts} list.
1004
1005 @item  @{ dg-xfail-if @var{comment} @{ @var{selector} @} @{ @var{include-opts} @} @{ @var{exclude-opts} @} @}
1006 Expect the test to fail if the conditions (which are the same as for
1007 @code{dg-skip-if}) are met.  This does not affect the execute step.
1008
1009 @item  @{ dg-xfail-run-if @var{comment} @{ @var{selector} @} @{ @var{include-opts} @} @{ @var{exclude-opts} @} @}
1010 Expect the execute step of a test to fail if the conditions (which are
1011 the same as for @code{dg-skip-if}) and @code{dg-xfail-if}) are met.
1012
1013 @item @{ dg-require-@var{support} args @}
1014 Skip the test if the target does not provide the required support;
1015 see @file{gcc-dg.exp} in the GCC testsuite for the actual directives.
1016 These directives must appear after any @code{dg-do} directive in the test
1017 and before any @code{dg-additional-sources} directive.
1018 They require at least one argument, which can be an empty string if the
1019 specific procedure does not examine the argument.
1020
1021 @item @{ dg-require-effective-target @var{keyword} @}
1022 Skip the test if the test target, including current multilib flags,
1023 is not covered by the effective-target keyword.
1024 This directive must appear after any @code{dg-do} directive in the test
1025 and before any @code{dg-additional-sources} directive.
1026
1027 @item  @{ dg-shouldfail @var{comment} @{ @var{selector} @} @{ @var{include-opts} @} @{ @var{exclude-opts} @} @}
1028 Expect the test executable to return a nonzero exit status if the
1029 conditions (which are the same as for @code{dg-skip-if}) are met.
1030
1031 @item @{ dg-error @var{regexp} [@var{comment} [@{ target/xfail @var{selector} @} [@var{line}] @}]] @}
1032 This DejaGnu directive appears on a source line that is expected to get
1033 an error message, or else specifies the source line associated with the
1034 message.  If there is no message for that line or if the text of that
1035 message is not matched by @var{regexp} then the check fails and
1036 @var{comment} is included in the @code{FAIL} message.  The check does
1037 not look for the string @samp{"error"} unless it is part of @var{regexp}.
1038
1039 @item @{ dg-warning @var{regexp} [@var{comment} [@{ target/xfail @var{selector} @} [@var{line}] @}]] @}
1040 This DejaGnu directive appears on a source line that is expected to get
1041 a warning message, or else specifies the source line associated with the
1042 message.  If there is no message for that line or if the text of that
1043 message is not matched by @var{regexp} then the check fails and
1044 @var{comment} is included in the @code{FAIL} message.  The check does
1045 not look for the string @samp{"warning"} unless it is part of @var{regexp}.
1046
1047 @item @{ dg-message @var{regexp} [@var{comment} [@{ target/xfail @var{selector} @} [@var{line}] @}]] @}
1048 The line is expected to get a message other than an error or warning.
1049 If there is no message for that line or if the text of that message is
1050 not matched by @var{regexp} then the check fails and @var{comment} is
1051 included in the @code{FAIL} message.
1052
1053 @item @{ dg-bogus @var{regexp} [@var{comment} [@{ target/xfail @var{selector} @} [@var{line}] @}]] @}
1054 This DejaGnu directive appears on a source line that should not get a
1055 message matching @var{regexp}, or else specifies the source line
1056 associated with the bogus message.  It is usually used with @samp{xfail}
1057 to indicate that the message is a known problem for a particular set of
1058 targets.
1059
1060 @item @{ dg-excess-errors @var{comment} [@{ target/xfail @var{selector} @}] @}
1061 This DejaGnu directive indicates that the test is expected to fail due
1062 to compiler messages that are not handled by @samp{dg-error},
1063 @samp{dg-warning} or @samp{dg-bogus}.  For this directive @samp{xfail}
1064 has the same effect as @samp{target}.
1065
1066 @item @{ dg-output @var{regexp} [@{ target/xfail @var{selector} @}] @}
1067 This DejaGnu directive compares @var{regexp} to the combined output
1068 that the test executable writes to @file{stdout} and @file{stderr}.
1069
1070 @item @{ dg-prune-output @var{regexp} @}
1071 Prune messages matching @var{regexp} from test output.
1072
1073 @item @{ dg-additional-files "@var{filelist}" @}
1074 Specify additional files, other than source files, that must be copied
1075 to the system where the compiler runs.
1076
1077 @item @{ dg-additional-sources "@var{filelist}" @}
1078 Specify additional source files to appear in the compile line
1079 following the main test file.
1080
1081 @item @{ dg-final @{ @var{local-directive} @} @}
1082 This DejaGnu directive is placed within a comment anywhere in the
1083 source file and is processed after the test has been compiled and run.
1084 Multiple @samp{dg-final} commands are processed in the order in which
1085 they appear in the source file.
1086
1087 The GCC testsuite defines the following directives to be used within
1088 @code{dg-final}.
1089
1090 @table @code
1091 @item cleanup-coverage-files
1092 Removes coverage data files generated for this test.
1093
1094 @item cleanup-repo-files
1095 Removes files generated for this test for @option{-frepo}.
1096
1097 @item cleanup-rtl-dump @var{suffix}
1098 Removes RTL dump files generated for this test.
1099
1100 @item cleanup-tree-dump @var{suffix}
1101 Removes tree dump files matching @var{suffix} which were generated for
1102 this test.
1103
1104 @item cleanup-saved-temps
1105 Removes files for the current test which were kept for @option{--save-temps}.
1106
1107 @item scan-file @var{filename} @var{regexp} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1108 Passes if @var{regexp} matches text in @var{filename}.
1109
1110 @item scan-file-not @var{filename} @var{regexp} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1111 Passes if @var{regexp} does not match text in @var{filename}.
1112
1113 @item scan-hidden @var{symbol} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1114 Passes if @var{symbol} is defined as a hidden symbol in the test's
1115 assembly output.
1116
1117 @item scan-not-hidden @var{symbol} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1118 Passes if @var{symbol} is not defined as a hidden symbol in the test's
1119 assembly output.
1120
1121 @item scan-assembler-times @var{regex} @var{num} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1122 Passes if @var{regex} is matched exactly @var{num} times in the test's
1123 assembler output.
1124
1125 @item scan-assembler @var{regex} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1126 Passes if @var{regex} matches text in the test's assembler output.
1127
1128 @item scan-assembler-not @var{regex} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1129 Passes if @var{regex} does not match text in the test's assembler output.
1130
1131 @item scan-assembler-dem @var{regex} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1132 Passes if @var{regex} matches text in the test's demangled assembler output.
1133
1134 @item scan-assembler-dem-not @var{regex} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1135 Passes if @var{regex} does not match text in the test's demangled assembler
1136 output.
1137
1138 @item scan-tree-dump-times @var{regex} @var{num} @var{suffix} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1139 Passes if @var{regex} is found exactly @var{num} times in the dump file
1140 with suffix @var{suffix}.
1141
1142 @item scan-tree-dump @var{regex} @var{suffix} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1143 Passes if @var{regex} matches text in the dump file with suffix @var{suffix}.
1144
1145 @item scan-tree-dump-not @var{regex} @var{suffix} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1146 Passes if @var{regex} does not match text in the dump file with suffix
1147 @var{suffix}.
1148
1149 @item scan-tree-dump-dem @var{regex} @var{suffix} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1150 Passes if @var{regex} matches demangled text in the dump file with
1151 suffix @var{suffix}.
1152
1153 @item scan-tree-dump-dem-not @var{regex} @var{suffix} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1154 Passes if @var{regex} does not match demangled text in the dump file with
1155 suffix @var{suffix}.
1156
1157 @item output-exists [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1158 Passes if compiler output file exists.
1159
1160 @item output-exists-not [@{ target/xfail @var{selector} @}]
1161 Passes if compiler output file does not exist.
1162
1163 @item run-gcov @var{sourcefile}
1164 Check line counts in @command{gcov} tests.
1165
1166 @item run-gcov [branches] [calls] @{ @var{opts} @var{sourcefile} @}
1167 Check branch and/or call counts, in addition to line counts, in
1168 @command{gcov} tests.
1169 @end table
1170 @end table
1171
1172 @node Ada Tests
1173 @subsection Ada Language Testsuites
1174
1175 The Ada testsuite includes executable tests from the ACATS 2.5
1176 testsuite, publicly available at
1177 @uref{http://www.adaic.org/compilers/acats/2.5}
1178
1179 These tests are integrated in the GCC testsuite in the
1180 @file{gcc/testsuite/ada/acats} directory, and
1181 enabled automatically when running @code{make check}, assuming
1182 the Ada language has been enabled when configuring GCC@.
1183
1184 You can also run the Ada testsuite independently, using
1185 @code{make check-ada}, or run a subset of the tests by specifying which
1186 chapter to run, e.g.:
1187
1188 @smallexample
1189 $ make check-ada CHAPTERS="c3 c9"
1190 @end smallexample
1191
1192 The tests are organized by directory, each directory corresponding to
1193 a chapter of the Ada Reference Manual.  So for example, c9 corresponds
1194 to chapter 9, which deals with tasking features of the language.
1195
1196 There is also an extra chapter called @file{gcc} containing a template for
1197 creating new executable tests.
1198
1199 The tests are run using two @command{sh} scripts: @file{run_acats} and
1200 @file{run_all.sh}.  To run the tests using a simulator or a cross
1201 target, see the small
1202 customization section at the top of @file{run_all.sh}.
1203
1204 These tests are run using the build tree: they can be run without doing
1205 a @code{make install}.
1206
1207 @node C Tests
1208 @subsection C Language Testsuites
1209
1210 GCC contains the following C language testsuites, in the
1211 @file{gcc/testsuite} directory:
1212
1213 @table @file
1214 @item gcc.dg
1215 This contains tests of particular features of the C compiler, using the
1216 more modern @samp{dg} harness.  Correctness tests for various compiler
1217 features should go here if possible.
1218
1219 Magic comments determine whether the file
1220 is preprocessed, compiled, linked or run.  In these tests, error and warning
1221 message texts are compared against expected texts or regular expressions
1222 given in comments.  These tests are run with the options @samp{-ansi -pedantic}
1223 unless other options are given in the test.  Except as noted below they
1224 are not run with multiple optimization options.
1225 @item gcc.dg/compat
1226 This subdirectory contains tests for binary compatibility using
1227 @file{compat.exp}, which in turn uses the language-independent support
1228 (@pxref{compat Testing, , Support for testing binary compatibility}).
1229 @item gcc.dg/cpp
1230 This subdirectory contains tests of the preprocessor.
1231 @item gcc.dg/debug
1232 This subdirectory contains tests for debug formats.  Tests in this
1233 subdirectory are run for each debug format that the compiler supports.
1234 @item gcc.dg/format
1235 This subdirectory contains tests of the @option{-Wformat} format
1236 checking.  Tests in this directory are run with and without
1237 @option{-DWIDE}.
1238 @item gcc.dg/noncompile
1239 This subdirectory contains tests of code that should not compile and
1240 does not need any special compilation options.  They are run with
1241 multiple optimization options, since sometimes invalid code crashes
1242 the compiler with optimization.
1243 @item gcc.dg/special
1244 FIXME: describe this.
1245
1246 @item gcc.c-torture
1247 This contains particular code fragments which have historically broken easily.
1248 These tests are run with multiple optimization options, so tests for features
1249 which only break at some optimization levels belong here.  This also contains
1250 tests to check that certain optimizations occur.  It might be worthwhile to
1251 separate the correctness tests cleanly from the code quality tests, but
1252 it hasn't been done yet.
1253
1254 @item gcc.c-torture/compat
1255 FIXME: describe this.
1256
1257 This directory should probably not be used for new tests.
1258 @item gcc.c-torture/compile
1259 This testsuite contains test cases that should compile, but do not
1260 need to link or run.  These test cases are compiled with several
1261 different combinations of optimization options.  All warnings are
1262 disabled for these test cases, so this directory is not suitable if
1263 you wish to test for the presence or absence of compiler warnings.
1264 While special options can be set, and tests disabled on specific
1265 platforms, by the use of @file{.x} files, mostly these test cases
1266 should not contain platform dependencies.  FIXME: discuss how defines
1267 such as @code{NO_LABEL_VALUES} and @code{STACK_SIZE} are used.
1268 @item gcc.c-torture/execute
1269 This testsuite contains test cases that should compile, link and run;
1270 otherwise the same comments as for @file{gcc.c-torture/compile} apply.
1271 @item gcc.c-torture/execute/ieee
1272 This contains tests which are specific to IEEE floating point.
1273 @item gcc.c-torture/unsorted
1274 FIXME: describe this.
1275
1276 This directory should probably not be used for new tests.
1277 @item gcc.c-torture/misc-tests
1278 This directory contains C tests that require special handling.  Some
1279 of these tests have individual expect files, and others share
1280 special-purpose expect files:
1281
1282 @table @file
1283 @item @code{bprob*.c}
1284 Test @option{-fbranch-probabilities} using @file{bprob.exp}, which
1285 in turn uses the generic, language-independent framework
1286 (@pxref{profopt Testing, , Support for testing profile-directed
1287 optimizations}).
1288
1289 @item @code{dg-*.c}
1290 Test the testsuite itself using @file{dg-test.exp}.
1291
1292 @item @code{gcov*.c}
1293 Test @command{gcov} output using @file{gcov.exp}, which in turn uses the
1294 language-independent support (@pxref{gcov Testing, , Support for testing gcov}).
1295
1296 @item @code{i386-pf-*.c}
1297 Test i386-specific support for data prefetch using @file{i386-prefetch.exp}.
1298 @end table
1299
1300 @end table
1301
1302 FIXME: merge in @file{testsuite/README.gcc} and discuss the format of
1303 test cases and magic comments more.
1304
1305 @node libgcj Tests
1306 @subsection The Java library testsuites.
1307
1308 Runtime tests are executed via @samp{make check} in the
1309 @file{@var{target}/libjava/testsuite} directory in the build
1310 tree.  Additional runtime tests can be checked into this testsuite.
1311
1312 Regression testing of the core packages in libgcj is also covered by the
1313 Mauve testsuite.  The @uref{http://sourceware.org/mauve/,,Mauve Project}
1314 develops tests for the Java Class Libraries.  These tests are run as part
1315 of libgcj testing by placing the Mauve tree within the libjava testsuite
1316 sources at @file{libjava/testsuite/libjava.mauve/mauve}, or by specifying
1317 the location of that tree when invoking @samp{make}, as in
1318 @samp{make MAUVEDIR=~/mauve check}.
1319
1320 To detect regressions, a mechanism in @file{mauve.exp} compares the
1321 failures for a test run against the list of expected failures in
1322 @file{libjava/testsuite/libjava.mauve/xfails} from the source hierarchy.
1323 Update this file when adding new failing tests to Mauve, or when fixing
1324 bugs in libgcj that had caused Mauve test failures.
1325
1326 We encourage developers to contribute test cases to Mauve.
1327
1328 @node gcov Testing
1329 @subsection Support for testing @command{gcov}
1330
1331 Language-independent support for testing @command{gcov}, and for checking
1332 that branch profiling produces expected values, is provided by the
1333 expect file @file{gcov.exp}.  @command{gcov} tests also rely on procedures
1334 in @file{gcc.dg.exp} to compile and run the test program.  A typical
1335 @command{gcov} test contains the following DejaGnu commands within comments:
1336
1337 @smallexample
1338 @{ dg-options "-fprofile-arcs -ftest-coverage" @}
1339 @{ dg-do run @{ target native @} @}
1340 @{ dg-final @{ run-gcov sourcefile @} @}
1341 @end smallexample
1342
1343 Checks of @command{gcov} output can include line counts, branch percentages,
1344 and call return percentages.  All of these checks are requested via
1345 commands that appear in comments in the test's source file.
1346 Commands to check line counts are processed by default.
1347 Commands to check branch percentages and call return percentages are
1348 processed if the @command{run-gcov} command has arguments @code{branches}
1349 or @code{calls}, respectively.  For example, the following specifies
1350 checking both, as well as passing @option{-b} to @command{gcov}:
1351
1352 @smallexample
1353 @{ dg-final @{ run-gcov branches calls @{ -b sourcefile @} @} @}
1354 @end smallexample
1355
1356 A line count command appears within a comment on the source line
1357 that is expected to get the specified count and has the form
1358 @code{count(@var{cnt})}.  A test should only check line counts for
1359 lines that will get the same count for any architecture.
1360
1361 Commands to check branch percentages (@code{branch}) and call
1362 return percentages (@code{returns}) are very similar to each other.
1363 A beginning command appears on or before the first of a range of
1364 lines that will report the percentage, and the ending command
1365 follows that range of lines.  The beginning command can include a
1366 list of percentages, all of which are expected to be found within
1367 the range.  A range is terminated by the next command of the same
1368 kind.  A command @code{branch(end)} or @code{returns(end)} marks
1369 the end of a range without starting a new one.  For example:
1370
1371 @smallexample
1372 if (i > 10 && j > i && j < 20)  /* @r{branch(27 50 75)} */
1373                                 /* @r{branch(end)} */
1374   foo (i, j);
1375 @end smallexample
1376
1377 For a call return percentage, the value specified is the
1378 percentage of calls reported to return.  For a branch percentage,
1379 the value is either the expected percentage or 100 minus that
1380 value, since the direction of a branch can differ depending on the
1381 target or the optimization level.
1382
1383 Not all branches and calls need to be checked.  A test should not
1384 check for branches that might be optimized away or replaced with
1385 predicated instructions.  Don't check for calls inserted by the
1386 compiler or ones that might be inlined or optimized away.
1387
1388 A single test can check for combinations of line counts, branch
1389 percentages, and call return percentages.  The command to check a
1390 line count must appear on the line that will report that count, but
1391 commands to check branch percentages and call return percentages can
1392 bracket the lines that report them.
1393
1394 @node profopt Testing
1395 @subsection Support for testing profile-directed optimizations
1396
1397 The file @file{profopt.exp} provides language-independent support for
1398 checking correct execution of a test built with profile-directed
1399 optimization.  This testing requires that a test program be built and
1400 executed twice.  The first time it is compiled to generate profile
1401 data, and the second time it is compiled to use the data that was
1402 generated during the first execution.  The second execution is to
1403 verify that the test produces the expected results.
1404
1405 To check that the optimization actually generated better code, a
1406 test can be built and run a third time with normal optimizations to
1407 verify that the performance is better with the profile-directed
1408 optimizations.  @file{profopt.exp} has the beginnings of this kind
1409 of support.
1410
1411 @file{profopt.exp} provides generic support for profile-directed
1412 optimizations.  Each set of tests that uses it provides information
1413 about a specific optimization:
1414
1415 @table @code
1416 @item tool
1417 tool being tested, e.g., @command{gcc}
1418
1419 @item profile_option
1420 options used to generate profile data
1421
1422 @item feedback_option
1423 options used to optimize using that profile data
1424
1425 @item prof_ext
1426 suffix of profile data files
1427
1428 @item PROFOPT_OPTIONS
1429 list of options with which to run each test, similar to the lists for
1430 torture tests
1431 @end table
1432
1433 @node compat Testing
1434 @subsection Support for testing binary compatibility
1435
1436 The file @file{compat.exp} provides language-independent support for
1437 binary compatibility testing.  It supports testing interoperability of
1438 two compilers that follow the same ABI, or of multiple sets of
1439 compiler options that should not affect binary compatibility.  It is
1440 intended to be used for testsuites that complement ABI testsuites.
1441
1442 A test supported by this framework has three parts, each in a
1443 separate source file: a main program and two pieces that interact
1444 with each other to split up the functionality being tested.
1445
1446 @table @file
1447 @item @var{testname}_main.@var{suffix}
1448 Contains the main program, which calls a function in file
1449 @file{@var{testname}_x.@var{suffix}}.
1450
1451 @item @var{testname}_x.@var{suffix}
1452 Contains at least one call to a function in
1453 @file{@var{testname}_y.@var{suffix}}.
1454
1455 @item @var{testname}_y.@var{suffix}
1456 Shares data with, or gets arguments from,
1457 @file{@var{testname}_x.@var{suffix}}.
1458 @end table
1459
1460 Within each test, the main program and one functional piece are
1461 compiled by the GCC under test.  The other piece can be compiled by
1462 an alternate compiler.  If no alternate compiler is specified,
1463 then all three source files are all compiled by the GCC under test.
1464 You can specify pairs of sets of compiler options.  The first element
1465 of such a pair specifies options used with the GCC under test, and the
1466 second element of the pair specifies options used with the alternate
1467 compiler.  Each test is compiled with each pair of options.
1468
1469 @file{compat.exp} defines default pairs of compiler options.
1470 These can be overridden by defining the environment variable
1471 @env{COMPAT_OPTIONS} as:
1472
1473 @smallexample
1474 COMPAT_OPTIONS="[list [list @{@var{tst1}@} @{@var{alt1}@}]
1475   @dots{}[list @{@var{tstn}@} @{@var{altn}@}]]"
1476 @end smallexample
1477
1478 where @var{tsti} and @var{alti} are lists of options, with @var{tsti}
1479 used by the compiler under test and @var{alti} used by the alternate
1480 compiler.  For example, with
1481 @code{[list [list @{-g -O0@} @{-O3@}] [list @{-fpic@} @{-fPIC -O2@}]]},
1482 the test is first built with @option{-g -O0} by the compiler under
1483 test and with @option{-O3} by the alternate compiler.  The test is
1484 built a second time using @option{-fpic} by the compiler under test
1485 and @option{-fPIC -O2} by the alternate compiler.
1486
1487 An alternate compiler is specified by defining an environment
1488 variable to be the full pathname of an installed compiler; for C
1489 define @env{ALT_CC_UNDER_TEST}, and for C++ define
1490 @env{ALT_CXX_UNDER_TEST}.  These will be written to the
1491 @file{site.exp} file used by DejaGnu.  The default is to build each
1492 test with the compiler under test using the first of each pair of
1493 compiler options from @env{COMPAT_OPTIONS}.  When
1494 @env{ALT_CC_UNDER_TEST} or
1495 @env{ALT_CXX_UNDER_TEST} is @code{same}, each test is built using
1496 the compiler under test but with combinations of the options from
1497 @env{COMPAT_OPTIONS}.
1498
1499 To run only the C++ compatibility suite using the compiler under test
1500 and another version of GCC using specific compiler options, do the
1501 following from @file{@var{objdir}/gcc}:
1502
1503 @smallexample
1504 rm site.exp
1505 make -k \
1506   ALT_CXX_UNDER_TEST=$@{alt_prefix@}/bin/g++ \
1507   COMPAT_OPTIONS="lists as shown above" \
1508   check-c++ \
1509   RUNTESTFLAGS="compat.exp"
1510 @end smallexample
1511
1512 A test that fails when the source files are compiled with different
1513 compilers, but passes when the files are compiled with the same
1514 compiler, demonstrates incompatibility of the generated code or
1515 runtime support.  A test that fails for the alternate compiler but
1516 passes for the compiler under test probably tests for a bug that was
1517 fixed in the compiler under test but is present in the alternate
1518 compiler.
1519
1520 The binary compatibility tests support a small number of test framework
1521 commands that appear within comments in a test file.
1522
1523 @table @code
1524 @item dg-require-*
1525 These commands can be used in @file{@var{testname}_main.@var{suffix}}
1526 to skip the test if specific support is not available on the target.
1527
1528 @item dg-options
1529 The specified options are used for compiling this particular source
1530 file, appended to the options from @env{COMPAT_OPTIONS}.  When this
1531 command appears in @file{@var{testname}_main.@var{suffix}} the options
1532 are also used to link the test program.
1533
1534 @item dg-xfail-if
1535 This command can be used in a secondary source file to specify that
1536 compilation is expected to fail for particular options on particular
1537 targets.
1538 @end table
1539
1540 @node Torture Tests
1541 @subsection Support for torture testing using multiple options
1542
1543 Throughout the compiler testsuite there are several directories whose
1544 tests are run multiple times, each with a different set of options.
1545 These are known as torture tests.
1546 @file{gcc/testsuite/lib/torture-options.exp} defines procedures to
1547 set up these lists:
1548
1549 @table @code
1550 @item torture-init
1551 Initialize use of torture lists.
1552 @item set-torture-options
1553 Set lists of torture options to use for tests with and without loops.
1554 Optionally combine a set of torture options with a set of other
1555 options, as is done with Objective-C runtime options.
1556 @item torture-finish
1557 Finalize use of torture lists.
1558 @end table
1559
1560 The @file{.exp} file for a set of tests that use torture options must
1561 include calls to these three procecures if:
1562
1563 @itemize bullet
1564 @item It calls @code{gcc-dg-runtest} and overrides @var{DG_TORTURE_OPTIONS}.
1565
1566 @item It calls @var{$@{tool@}}@code{-torture} or
1567 @var{$@{tool@}}@code{-torture-execute}, where @var{tool} is @code{c},
1568 @code{fortran}, or @code{objc}.
1569
1570 @item It calls @code{dg-pch}.
1571 @end itemize
1572
1573 It is not necessary for a @file{.exp} file that calls @code{gcc-dg-runtest}
1574 to call the torture procedures if the tests should use the list in
1575 @var{DG_TORTURE_OPTIONS} defined in @file{gcc-dg.exp}.
1576
1577 Most uses of torture options can override the default lists by defining
1578 @var{TORTURE_OPTIONS} in a @file{.dejagnurc} file.