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