contrib/gcc/config/s390/s390.h

   1 /* Definitions of target machine for GNU compiler, for IBM S/390
   2    Copyright (C) 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006
   3    Free Software Foundation, Inc.
   4    Contributed by Hartmut Penner (hpenner@de.ibm.com) and
   5                   Ulrich Weigand (uweigand@de.ibm.com).
   6
   7 This file is part of GCC.
   8
   9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  11 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
  12 version.
  13
  14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  17 for more details.
  18
  19 You should have received a copy of the GNU General Public License
  20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
  21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  22 02110-1301, USA.  */
  23
  24 #ifndef _S390_H
  25 #define _S390_H
  26
  27 /* Override the __fixdfdi etc. routines when building libgcc2.
  28    ??? This should be done in a cleaner way ...  */
  29 #if defined (IN_LIBGCC2) && !defined (__s390x__)
  30 #include <config/s390/fixdfdi.h>
  31 #endif
  32
  33 /* Which processor to generate code or schedule for. The cpu attribute
  34    defines a list that mirrors this list, so changes to s390.md must be
  35    made at the same time.  */
  36
  37 enum processor_type
  38 {
  39   PROCESSOR_9672_G5,
  40   PROCESSOR_9672_G6,
  41   PROCESSOR_2064_Z900,
  42   PROCESSOR_2084_Z990,
  43   PROCESSOR_2094_Z9_109,
  44   PROCESSOR_max
  45 };
  46
  47 /* Optional architectural facilities supported by the processor.  */
  48
  49 enum processor_flags
  50 {
  51   PF_IEEE_FLOAT = 1,
  52   PF_ZARCH = 2,
  53   PF_LONG_DISPLACEMENT = 4,
  54   PF_EXTIMM = 8
  55 };
  56
  57 extern enum processor_type s390_tune;
  58 extern enum processor_flags s390_tune_flags;
  59
  60 extern enum processor_type s390_arch;
  61 extern enum processor_flags s390_arch_flags;
  62
  63 #define TARGET_CPU_IEEE_FLOAT \
  64         (s390_arch_flags & PF_IEEE_FLOAT)
  65 #define TARGET_CPU_ZARCH \
  66         (s390_arch_flags & PF_ZARCH)
  67 #define TARGET_CPU_LONG_DISPLACEMENT \
  68         (s390_arch_flags & PF_LONG_DISPLACEMENT)
  69 #define TARGET_CPU_EXTIMM \
  70         (s390_arch_flags & PF_EXTIMM)
  71
  72 #define TARGET_LONG_DISPLACEMENT \
  73        (TARGET_ZARCH && TARGET_CPU_LONG_DISPLACEMENT)
  74 #define TARGET_EXTIMM \
  75        (TARGET_ZARCH && TARGET_CPU_EXTIMM)
  76
  77 /* Run-time target specification.  */
  78
  79 /* Defaults for option flags defined only on some subtargets.  */
  80 #ifndef TARGET_TPF_PROFILING
  81 #define TARGET_TPF_PROFILING 0
  82 #endif
  83
  84 /* This will be overridden by OS headers.  */
  85 #define TARGET_TPF 0
  86
  87 /* Target CPU builtins.  */
  88 #define TARGET_CPU_CPP_BUILTINS()                       \
  89   do                                                    \
  90     {                                                   \
  91       builtin_assert ("cpu=s390");                      \
  92       builtin_assert ("machine=s390");                  \
  93       builtin_define ("__s390__");                      \
  94       if (TARGET_64BIT)                                 \
  95         builtin_define ("__s390x__");                   \
  96       if (TARGET_LONG_DOUBLE_128)                       \
  97         builtin_define ("__LONG_DOUBLE_128__");         \
  98     }                                                   \
  99   while (0)
 100
 101 /* ??? Once this actually works, it could be made a runtime option.  */
 102 #define TARGET_IBM_FLOAT           0
 103 #define TARGET_IEEE_FLOAT          1
 104
 105 #ifdef DEFAULT_TARGET_64BIT
 106 #define TARGET_DEFAULT             (MASK_64BIT | MASK_ZARCH | MASK_HARD_FLOAT)
 107 #else
 108 #define TARGET_DEFAULT             MASK_HARD_FLOAT
 109 #endif
 110
 111 /* Support for configure-time defaults.  */
 112 #define OPTION_DEFAULT_SPECS                                    \
 113   { "mode", "%{!mesa:%{!mzarch:-m%(VALUE)}}" },                 \
 114   { "arch", "%{!march=*:-march=%(VALUE)}" },                    \
 115   { "tune", "%{!mtune=*:-mtune=%(VALUE)}" }
 116
 117 /* Defaulting rules.  */
 118 #ifdef DEFAULT_TARGET_64BIT
 119 #define DRIVER_SELF_SPECS                                       \
 120   "%{!m31:%{!m64:-m64}}",                                       \
 121   "%{!mesa:%{!mzarch:%{m31:-mesa}%{m64:-mzarch}}}",             \
 122   "%{!march=*:%{mesa:-march=g5}%{mzarch:-march=z900}}"
 123 #else
 124 #define DRIVER_SELF_SPECS                                       \
 125   "%{!m31:%{!m64:-m31}}",                                       \
 126   "%{!mesa:%{!mzarch:%{m31:-mesa}%{m64:-mzarch}}}",             \
 127   "%{!march=*:%{mesa:-march=g5}%{mzarch:-march=z900}}"
 128 #endif
 129
 130 /* Target version string.  Overridden by the OS header.  */
 131 #ifdef DEFAULT_TARGET_64BIT
 132 #define TARGET_VERSION fprintf (stderr, " (zSeries)");
 133 #else
 134 #define TARGET_VERSION fprintf (stderr, " (S/390)");
 135 #endif
 136
 137 /* Hooks to override options.  */
 138 #define OPTIMIZATION_OPTIONS(LEVEL, SIZE) optimization_options(LEVEL, SIZE)
 139 #define OVERRIDE_OPTIONS override_options ()
 140
 141 /* Frame pointer is not used for debugging.  */
 142 #define CAN_DEBUG_WITHOUT_FP
 143
 144
 145 /* In libgcc2, determine target settings as compile-time constants.  */
 146 #ifdef IN_LIBGCC2
 147 #undef TARGET_64BIT
 148 #ifdef __s390x__
 149 #define TARGET_64BIT 1
 150 #else
 151 #define TARGET_64BIT 0
 152 #endif
 153 #endif
 154
 155
 156 /* Target machine storage layout.  */
 157
 158 /* Everything is big-endian.  */
 159 #define BITS_BIG_ENDIAN 1
 160 #define BYTES_BIG_ENDIAN 1
 161 #define WORDS_BIG_ENDIAN 1
 162
 163 /* Width of a word, in units (bytes).  */
 164 #define UNITS_PER_WORD (TARGET_64BIT ? 8 : 4)
 165 #ifndef IN_LIBGCC2
 166 #define MIN_UNITS_PER_WORD 4
 167 #endif
 168 #define MAX_BITS_PER_WORD 64
 169
 170 /* Function arguments and return values are promoted to word size.  */
 171 #define PROMOTE_FUNCTION_MODE(MODE, UNSIGNEDP, TYPE)            \
 172 if (INTEGRAL_MODE_P (MODE) &&                           \
 173     GET_MODE_SIZE (MODE) < UNITS_PER_WORD) {            \
 174   (MODE) = Pmode;                                       \
 175           }
 176
 177 /* Allocation boundary (in *bits*) for storing arguments in argument list.  */
 178 #define PARM_BOUNDARY (TARGET_64BIT ? 64 : 32)
 179
 180 /* Boundary (in *bits*) on which stack pointer should be aligned.  */
 181 #define STACK_BOUNDARY 64
 182
 183 /* Allocation boundary (in *bits*) for the code of a function.  */
 184 #define FUNCTION_BOUNDARY 32
 185
 186 /* There is no point aligning anything to a rounder boundary than this.  */
 187 #define BIGGEST_ALIGNMENT 64
 188
 189 /* Alignment of field after `int : 0' in a structure.  */
 190 #define EMPTY_FIELD_BOUNDARY 32
 191
 192 /* Alignment on even addresses for LARL instruction.  */
 193 #define CONSTANT_ALIGNMENT(EXP, ALIGN) (ALIGN) < 16 ? 16 : (ALIGN)
 194 #define DATA_ALIGNMENT(TYPE, ALIGN) (ALIGN) < 16 ? 16 : (ALIGN)
 195
 196 /* Alignment is not required by the hardware.  */
 197 #define STRICT_ALIGNMENT 0
 198
 199 /* Mode of stack savearea.
 200    FUNCTION is VOIDmode because calling convention maintains SP.
 201    BLOCK needs Pmode for SP.
 202    NONLOCAL needs twice Pmode to maintain both backchain and SP.  */
 203 #define STACK_SAVEAREA_MODE(LEVEL)      \
 204   (LEVEL == SAVE_FUNCTION ? VOIDmode    \
 205   : LEVEL == SAVE_NONLOCAL ? (TARGET_64BIT ? OImode : TImode) : Pmode)
 206
 207 /* Define target floating point format.  */
 208 #define TARGET_FLOAT_FORMAT \
 209   (TARGET_IEEE_FLOAT? IEEE_FLOAT_FORMAT : IBM_FLOAT_FORMAT)
 210
 211
 212 /* Type layout.  */
 213
 214 /* Sizes in bits of the source language data types.  */
 215 #define SHORT_TYPE_SIZE 16
 216 #define INT_TYPE_SIZE 32
 217 #define LONG_TYPE_SIZE (TARGET_64BIT ? 64 : 32)
 218 #define LONG_LONG_TYPE_SIZE 64
 219 #define FLOAT_TYPE_SIZE 32
 220 #define DOUBLE_TYPE_SIZE 64
 221 #define LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE (TARGET_LONG_DOUBLE_128 ? 128 : 64)
 222
 223 /* Define this to set long double type size to use in libgcc2.c, which can
 224    not depend on target_flags.  */
 225 #ifdef __LONG_DOUBLE_128__
 226 #define LIBGCC2_LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE 128
 227 #else
 228 #define LIBGCC2_LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE 64
 229 #endif
 230
 231 /* Work around target_flags dependency in ada/targtyps.c.  */
 232 #define WIDEST_HARDWARE_FP_SIZE 64
 233
 234 /* We use "unsigned char" as default.  */
 235 #define DEFAULT_SIGNED_CHAR 0
 236
 237
 238 /* Register usage.  */
 239
 240 /* We have 16 general purpose registers (registers 0-15),
 241    and 16 floating point registers (registers 16-31).
 242    (On non-IEEE machines, we have only 4 fp registers.)
 243
 244    Amongst the general purpose registers, some are used
 245    for specific purposes:
 246    GPR 11: Hard frame pointer (if needed)
 247    GPR 12: Global offset table pointer (if needed)
 248    GPR 13: Literal pool base register
 249    GPR 14: Return address register
 250    GPR 15: Stack pointer
 251
 252    Registers 32-35 are 'fake' hard registers that do not
 253    correspond to actual hardware:
 254    Reg 32: Argument pointer
 255    Reg 33: Condition code
 256    Reg 34: Frame pointer
 257    Reg 35: Return address pointer
 258
 259    Registers 36 and 37 are mapped to access registers
 260    0 and 1, used to implement thread-local storage.  */
 261
 262 #define FIRST_PSEUDO_REGISTER 38
 263
 264 /* Standard register usage.  */
 265 #define GENERAL_REGNO_P(N)      ((int)(N) >= 0 && (N) < 16)
 266 #define ADDR_REGNO_P(N)         ((N) >= 1 && (N) < 16)
 267 #define FP_REGNO_P(N)           ((N) >= 16 && (N) < (TARGET_IEEE_FLOAT? 32 : 20))
 268 #define CC_REGNO_P(N)           ((N) == 33)
 269 #define FRAME_REGNO_P(N)        ((N) == 32 || (N) == 34 || (N) == 35)
 270 #define ACCESS_REGNO_P(N)       ((N) == 36 || (N) == 37)
 271
 272 #define GENERAL_REG_P(X)        (REG_P (X) && GENERAL_REGNO_P (REGNO (X)))
 273 #define ADDR_REG_P(X)           (REG_P (X) && ADDR_REGNO_P (REGNO (X)))
 274 #define FP_REG_P(X)             (REG_P (X) && FP_REGNO_P (REGNO (X)))
 275 #define CC_REG_P(X)             (REG_P (X) && CC_REGNO_P (REGNO (X)))
 276 #define FRAME_REG_P(X)          (REG_P (X) && FRAME_REGNO_P (REGNO (X)))
 277 #define ACCESS_REG_P(X)         (REG_P (X) && ACCESS_REGNO_P (REGNO (X)))
 278
 279 /* Set up fixed registers and calling convention:
 280
 281    GPRs 0-5 are always call-clobbered,
 282    GPRs 6-15 are always call-saved.
 283    GPR 12 is fixed if used as GOT pointer.
 284    GPR 13 is always fixed (as literal pool pointer).
 285    GPR 14 is always fixed on S/390 machines (as return address).
 286    GPR 15 is always fixed (as stack pointer).
 287    The 'fake' hard registers are call-clobbered and fixed.
 288    The access registers are call-saved and fixed.
 289
 290    On 31-bit, FPRs 18-19 are call-clobbered;
 291    on 64-bit, FPRs 24-31 are call-clobbered.
 292    The remaining FPRs are call-saved.  */
 293
 294 #define FIXED_REGISTERS                         \
 295 { 0, 0, 0, 0,                                   \
 296   0, 0, 0, 0,                                   \
 297   0, 0, 0, 0,                                   \
 298   0, 1, 1, 1,                                   \
 299   0, 0, 0, 0,                                   \
 300   0, 0, 0, 0,                                   \
 301   0, 0, 0, 0,                                   \
 302   0, 0, 0, 0,                                   \
 303   1, 1, 1, 1,                                   \
 304   1, 1 }
 305
 306 #define CALL_USED_REGISTERS                     \
 307 { 1, 1, 1, 1,                                   \
 308   1, 1, 0, 0,                                   \
 309   0, 0, 0, 0,                                   \
 310   0, 1, 1, 1,                                   \
 311   1, 1, 1, 1,                                   \
 312   1, 1, 1, 1,                                   \
 313   1, 1, 1, 1,                                   \
 314   1, 1, 1, 1,                                   \
 315   1, 1, 1, 1,                                   \
 316   1, 1 }
 317
 318 #define CALL_REALLY_USED_REGISTERS              \
 319 { 1, 1, 1, 1,                                   \
 320   1, 1, 0, 0,                                   \
 321   0, 0, 0, 0,                                   \
 322   0, 0, 0, 0,                                   \
 323   1, 1, 1, 1,                                   \
 324   1, 1, 1, 1,                                   \
 325   1, 1, 1, 1,                                   \
 326   1, 1, 1, 1,                                   \
 327   1, 1, 1, 1,                                   \
 328   0, 0 }
 329
 330 #define CONDITIONAL_REGISTER_USAGE s390_conditional_register_usage ()
 331
 332 /* Preferred register allocation order.  */
 333 #define REG_ALLOC_ORDER                                         \
 334 {  1, 2, 3, 4, 5, 0, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 14, 13,            \
 335    16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,                              \
 336    24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,                              \
 337    15, 32, 33, 34, 35, 36, 37 }
 338
 339
 340 /* Fitting values into registers.  */
 341
 342 /* Integer modes <= word size fit into any GPR.
 343    Integer modes > word size fit into successive GPRs, starting with
 344    an even-numbered register.
 345    SImode and DImode fit into FPRs as well.
 346
 347    Floating point modes <= word size fit into any FPR or GPR.
 348    Floating point modes > word size (i.e. DFmode on 32-bit) fit
 349    into any FPR, or an even-odd GPR pair.
 350    TFmode fits only into an even-odd FPR pair.
 351
 352    Complex floating point modes fit either into two FPRs, or into
 353    successive GPRs (again starting with an even number).
 354    TCmode fits only into two successive even-odd FPR pairs.
 355
 356    Condition code modes fit only into the CC register.  */
 357
 358 /* Because all registers in a class have the same size HARD_REGNO_NREGS
 359    is equivalent to CLASS_MAX_NREGS.  */
 360 #define HARD_REGNO_NREGS(REGNO, MODE)                           \
 361   s390_class_max_nregs (REGNO_REG_CLASS (REGNO), (MODE))
 362
 363 #define HARD_REGNO_MODE_OK(REGNO, MODE)         \
 364   s390_hard_regno_mode_ok ((REGNO), (MODE))
 365
 366 #define HARD_REGNO_RENAME_OK(FROM, TO)          \
 367   s390_hard_regno_rename_ok (FROM, TO)
 368
 369 #define MODES_TIEABLE_P(MODE1, MODE2)           \
 370    (((MODE1) == SFmode || (MODE1) == DFmode)    \
 371    == ((MODE2) == SFmode || (MODE2) == DFmode))
 372
 373 /* Maximum number of registers to represent a value of mode MODE
 374    in a register of class CLASS.  */
 375 #define CLASS_MAX_NREGS(CLASS, MODE)                                    \
 376   s390_class_max_nregs ((CLASS), (MODE))
 377
 378 /* If a 4-byte value is loaded into a FPR, it is placed into the
 379    *upper* half of the register, not the lower.  Therefore, we
 380    cannot use SUBREGs to switch between modes in FP registers.
 381    Likewise for access registers, since they have only half the
 382    word size on 64-bit.  */
 383 #define CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS(FROM, TO, CLASS)                       \
 384   (GET_MODE_SIZE (FROM) != GET_MODE_SIZE (TO)                           \
 385    ? ((reg_classes_intersect_p (FP_REGS, CLASS)                         \
 386        && (GET_MODE_SIZE (FROM) < 8 || GET_MODE_SIZE (TO) < 8))         \
 387       || reg_classes_intersect_p (ACCESS_REGS, CLASS)) : 0)
 388
 389 /* Register classes.  */
 390
 391 /* We use the following register classes:
 392    GENERAL_REGS     All general purpose registers
 393    ADDR_REGS        All general purpose registers except %r0
 394                     (These registers can be used in address generation)
 395    FP_REGS          All floating point registers
 396    CC_REGS          The condition code register
 397    ACCESS_REGS      The access registers
 398
 399    GENERAL_FP_REGS  Union of GENERAL_REGS and FP_REGS
 400    ADDR_FP_REGS     Union of ADDR_REGS and FP_REGS
 401    GENERAL_CC_REGS  Union of GENERAL_REGS and CC_REGS
 402    ADDR_CC_REGS     Union of ADDR_REGS and CC_REGS
 403
 404    NO_REGS          No registers
 405    ALL_REGS         All registers
 406
 407    Note that the 'fake' frame pointer and argument pointer registers
 408    are included amongst the address registers here.  */
 409
 410 enum reg_class
 411 {
 412   NO_REGS, CC_REGS, ADDR_REGS, GENERAL_REGS, ACCESS_REGS,
 413   ADDR_CC_REGS, GENERAL_CC_REGS,
 414   FP_REGS, ADDR_FP_REGS, GENERAL_FP_REGS,
 415   ALL_REGS, LIM_REG_CLASSES
 416 };
 417 #define N_REG_CLASSES (int) LIM_REG_CLASSES
 418
 419 #define REG_CLASS_NAMES                                                 \
 420 { "NO_REGS", "CC_REGS", "ADDR_REGS", "GENERAL_REGS", "ACCESS_REGS",     \
 421   "ADDR_CC_REGS", "GENERAL_CC_REGS",                                    \
 422   "FP_REGS", "ADDR_FP_REGS", "GENERAL_FP_REGS", "ALL_REGS" }
 423
 424 /* Class -> register mapping.  */
 425 #define REG_CLASS_CONTENTS \
 426 {                                                       \
 427   { 0x00000000, 0x00000000 },   /* NO_REGS */           \
 428   { 0x00000000, 0x00000002 },   /* CC_REGS */           \
 429   { 0x0000fffe, 0x0000000d },   /* ADDR_REGS */         \
 430   { 0x0000ffff, 0x0000000d },   /* GENERAL_REGS */      \
 431   { 0x00000000, 0x00000030 },   /* ACCESS_REGS */       \
 432   { 0x0000fffe, 0x0000000f },   /* ADDR_CC_REGS */      \
 433   { 0x0000ffff, 0x0000000f },   /* GENERAL_CC_REGS */   \
 434   { 0xffff0000, 0x00000000 },   /* FP_REGS */           \
 435   { 0xfffffffe, 0x0000000d },   /* ADDR_FP_REGS */      \
 436   { 0xffffffff, 0x0000000d },   /* GENERAL_FP_REGS */   \
 437   { 0xffffffff, 0x0000003f },   /* ALL_REGS */          \
 438 }
 439
 440 /* Register -> class mapping.  */
 441 extern const enum reg_class regclass_map[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 442 #define REGNO_REG_CLASS(REGNO) (regclass_map[REGNO])
 443
 444 /* ADDR_REGS can be used as base or index register.  */
 445 #define INDEX_REG_CLASS ADDR_REGS
 446 #define BASE_REG_CLASS ADDR_REGS
 447
 448 /* Check whether REGNO is a hard register of the suitable class
 449    or a pseudo register currently allocated to one such.  */
 450 #define REGNO_OK_FOR_INDEX_P(REGNO)                                     \
 451     (((REGNO) < FIRST_PSEUDO_REGISTER                                   \
 452       && REGNO_REG_CLASS ((REGNO)) == ADDR_REGS)                        \
 453      || ADDR_REGNO_P (reg_renumber[REGNO]))
 454 #define REGNO_OK_FOR_BASE_P(REGNO) REGNO_OK_FOR_INDEX_P (REGNO)
 455
 456
 457 /* Given an rtx X being reloaded into a reg required to be in class CLASS,
 458    return the class of reg to actually use.  */
 459 #define PREFERRED_RELOAD_CLASS(X, CLASS)        \
 460   s390_preferred_reload_class ((X), (CLASS))
 461
 462 /* We need a secondary reload when loading a PLUS which is
 463    not a valid operand for LOAD ADDRESS.  */
 464 #define SECONDARY_INPUT_RELOAD_CLASS(CLASS, MODE, IN)   \
 465   s390_secondary_input_reload_class ((CLASS), (MODE), (IN))
 466
 467 /* We need a secondary reload when storing a double-word
 468    to a non-offsettable memory address.  */
 469 #define SECONDARY_OUTPUT_RELOAD_CLASS(CLASS, MODE, OUT) \
 470   s390_secondary_output_reload_class ((CLASS), (MODE), (OUT))
 471
 472 /* We need secondary memory to move data between GPRs and FPRs.  */
 473 #define SECONDARY_MEMORY_NEEDED(CLASS1, CLASS2, MODE) \
 474  ((CLASS1) != (CLASS2) && ((CLASS1) == FP_REGS || (CLASS2) == FP_REGS))
 475
 476 /* Get_secondary_mem widens its argument to BITS_PER_WORD which loses on 64bit
 477    because the movsi and movsf patterns don't handle r/f moves.  */
 478 #define SECONDARY_MEMORY_NEEDED_MODE(MODE)              \
 479  (GET_MODE_BITSIZE (MODE) < 32                          \
 480   ? mode_for_size (32, GET_MODE_CLASS (MODE), 0)        \
 481   : MODE)
 482
 483
 484 /* Stack layout and calling conventions.  */
 485
 486 /* Our stack grows from higher to lower addresses.  However, local variables
 487    are accessed by positive offsets, and function arguments are stored at
 488    increasing addresses.  */
 489 #define STACK_GROWS_DOWNWARD
 490 #define FRAME_GROWS_DOWNWARD 1
 491 /* #undef ARGS_GROW_DOWNWARD */
 492
 493 /* The basic stack layout looks like this: the stack pointer points
 494    to the register save area for called functions.  Above that area
 495    is the location to place outgoing arguments.  Above those follow
 496    dynamic allocations (alloca), and finally the local variables.  */
 497
 498 /* Offset from stack-pointer to first location of outgoing args.  */
 499 #define STACK_POINTER_OFFSET (TARGET_64BIT ? 160 : 96)
 500
 501 /* Offset within stack frame to start allocating local variables at.  */
 502 #define STARTING_FRAME_OFFSET 0
 503
 504 /* Offset from the stack pointer register to an item dynamically
 505    allocated on the stack, e.g., by `alloca'.  */
 506 extern int current_function_outgoing_args_size;
 507 #define STACK_DYNAMIC_OFFSET(FUNDECL) \
 508   (STACK_POINTER_OFFSET + current_function_outgoing_args_size)
 509
 510 /* Offset of first parameter from the argument pointer register value.
 511    We have a fake argument pointer register that points directly to
 512    the argument area.  */
 513 #define FIRST_PARM_OFFSET(FNDECL) 0
 514
 515 /* Defining this macro makes __builtin_frame_address(0) and
 516    __builtin_return_address(0) work with -fomit-frame-pointer.  */
 517 #define INITIAL_FRAME_ADDRESS_RTX                                             \
 518   (TARGET_PACKED_STACK ?                                                      \
 519    plus_constant (arg_pointer_rtx, -UNITS_PER_WORD) :                         \
 520    plus_constant (arg_pointer_rtx, -STACK_POINTER_OFFSET))
 521
 522 /* The return address of the current frame is retrieved
 523    from the initial value of register RETURN_REGNUM.
 524    For frames farther back, we use the stack slot where
 525    the corresponding RETURN_REGNUM register was saved.  */
 526 #define DYNAMIC_CHAIN_ADDRESS(FRAME)                                          \
 527   (TARGET_PACKED_STACK ?                                                      \
 528    plus_constant ((FRAME), STACK_POINTER_OFFSET - UNITS_PER_WORD) : (FRAME))
 529
 530 #define RETURN_ADDR_RTX(COUNT, FRAME)                                         \
 531   s390_return_addr_rtx ((COUNT), DYNAMIC_CHAIN_ADDRESS ((FRAME)))
 532
 533 /* In 31-bit mode, we need to mask off the high bit of return addresses.  */
 534 #define MASK_RETURN_ADDR (TARGET_64BIT ? constm1_rtx : GEN_INT (0x7fffffff))
 535
 536
 537 /* Exception handling.  */
 538
 539 /* Describe calling conventions for DWARF-2 exception handling.  */
 540 #define INCOMING_RETURN_ADDR_RTX  gen_rtx_REG (Pmode, RETURN_REGNUM)
 541 #define INCOMING_FRAME_SP_OFFSET STACK_POINTER_OFFSET
 542 #define DWARF_FRAME_RETURN_COLUMN  14
 543
 544 /* Describe how we implement __builtin_eh_return.  */
 545 #define EH_RETURN_DATA_REGNO(N) ((N) < 4 ? (N) + 6 : INVALID_REGNUM)
 546 #define EH_RETURN_HANDLER_RTX gen_rtx_MEM (Pmode, return_address_pointer_rtx)
 547
 548 /* Select a format to encode pointers in exception handling data.  */
 549 #define ASM_PREFERRED_EH_DATA_FORMAT(CODE, GLOBAL)                          \
 550   (flag_pic                                                                 \
 551     ? ((GLOBAL) ? DW_EH_PE_indirect : 0) | DW_EH_PE_pcrel | DW_EH_PE_sdata4 \
 552    : DW_EH_PE_absptr)
 553
 554
 555 /* Frame registers.  */
 556
 557 #define STACK_POINTER_REGNUM 15
 558 #define FRAME_POINTER_REGNUM 34
 559 #define HARD_FRAME_POINTER_REGNUM 11
 560 #define ARG_POINTER_REGNUM 32
 561 #define RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM 35
 562
 563 /* The static chain must be call-clobbered, but not used for
 564    function argument passing.  As register 1 is clobbered by
 565    the trampoline code, we only have one option.  */
 566 #define STATIC_CHAIN_REGNUM 0
 567
 568 /* Number of hardware registers that go into the DWARF-2 unwind info.
 569    To avoid ABI incompatibility, this number must not change even as
 570    'fake' hard registers are added or removed.  */
 571 #define DWARF_FRAME_REGISTERS 34
 572
 573
 574 /* Frame pointer and argument pointer elimination.  */
 575
 576 #define FRAME_POINTER_REQUIRED 0
 577
 578 #define ELIMINABLE_REGS                                         \
 579 {{ FRAME_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },                \
 580  { FRAME_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },           \
 581  { ARG_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },                  \
 582  { ARG_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },             \
 583  { RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM, STACK_POINTER_REGNUM },       \
 584  { RETURN_ADDRESS_POINTER_REGNUM, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM },  \
 585  { BASE_REGNUM, BASE_REGNUM }}
 586
 587 #define CAN_ELIMINATE(FROM, TO) \
 588   s390_can_eliminate ((FROM), (TO))
 589
 590 #define INITIAL_ELIMINATION_OFFSET(FROM, TO, OFFSET) \
 591   (OFFSET) = s390_initial_elimination_offset ((FROM), (TO))
 592
 593
 594 /* Stack arguments.  */
 595
 596 /* We need current_function_outgoing_args to be valid.  */
 597 #define ACCUMULATE_OUTGOING_ARGS 1
 598
 599 /* Return doesn't modify the stack.  */
 600 #define RETURN_POPS_ARGS(FUNDECL, FUNTYPE, SIZE) 0
 601
 602
 603 /* Register arguments.  */
 604
 605 typedef struct s390_arg_structure
 606 {
 607   int gprs;                     /* gpr so far */
 608   int fprs;                     /* fpr so far */
 609 }
 610 CUMULATIVE_ARGS;
 611
 612 #define INIT_CUMULATIVE_ARGS(CUM, FNTYPE, LIBNAME, NN, N_NAMED_ARGS) \
 613   ((CUM).gprs=0, (CUM).fprs=0)
 614
 615 #define FUNCTION_ARG_ADVANCE(CUM, MODE, TYPE, NAMED)                    \
 616   s390_function_arg_advance (&CUM, MODE, TYPE, NAMED)
 617
 618 #define FUNCTION_ARG(CUM, MODE, TYPE, NAMED)   \
 619   s390_function_arg (&CUM, MODE, TYPE, NAMED)
 620
 621 /* Arguments can be placed in general registers 2 to 6,
 622    or in floating point registers 0 and 2.  */
 623 #define FUNCTION_ARG_REGNO_P(N) (((N) >=2 && (N) <7) || \
 624                                  (N) == 16 || (N) == 17)
 625
 626
 627 /* Scalar return values.  */
 628
 629 #define FUNCTION_VALUE(VALTYPE, FUNC) \
 630   s390_function_value ((VALTYPE), VOIDmode)
 631
 632 #define LIBCALL_VALUE(MODE) \
 633   s390_function_value (NULL, (MODE))
 634
 635 /* Only gpr 2 and fpr 0 are ever used as return registers.  */
 636 #define FUNCTION_VALUE_REGNO_P(N) ((N) == 2 || (N) == 16)
 637
 638
 639 /* Function entry and exit.  */
 640
 641 /* When returning from a function, the stack pointer does not matter.  */
 642 #define EXIT_IGNORE_STACK       1
 643
 644
 645 /* Profiling.  */
 646
 647 #define FUNCTION_PROFILER(FILE, LABELNO)                        \
 648   s390_function_profiler ((FILE), ((LABELNO)))
 649
 650 #define PROFILE_BEFORE_PROLOGUE 1
 651
 652
 653 /* Implementing the varargs macros.  */
 654
 655 #define EXPAND_BUILTIN_VA_START(valist, nextarg) \
 656   s390_va_start (valist, nextarg)
 657
 658 /* Trampolines for nested functions.  */
 659
 660 #define TRAMPOLINE_SIZE (TARGET_64BIT ? 32 : 16)
 661
 662 #define INITIALIZE_TRAMPOLINE(ADDR, FNADDR, CXT)                       \
 663    s390_initialize_trampoline ((ADDR), (FNADDR), (CXT))
 664
 665 #define TRAMPOLINE_TEMPLATE(FILE)                                       \
 666    s390_trampoline_template (FILE)
 667
 668
 669 /* Addressing modes, and classification of registers for them.  */
 670
 671 /* Recognize any constant value that is a valid address.  */
 672 #define CONSTANT_ADDRESS_P(X) 0
 673
 674 /* Maximum number of registers that can appear in a valid memory address.  */
 675 #define MAX_REGS_PER_ADDRESS 2
 676
 677 /* S/390 has no mode dependent addresses.  */
 678 #define GO_IF_MODE_DEPENDENT_ADDRESS(ADDR, LABEL)
 679
 680 /* GO_IF_LEGITIMATE_ADDRESS recognizes an RTL expression that is a
 681    valid memory address for an instruction.
 682    The MODE argument is the machine mode for the MEM expression
 683    that wants to use this address.  */
 684 #ifdef REG_OK_STRICT
 685 #define GO_IF_LEGITIMATE_ADDRESS(MODE, X, ADDR)                         \
 686 {                                                                       \
 687   if (legitimate_address_p (MODE, X, 1))                                \
 688     goto ADDR;                                                          \
 689 }
 690 #else
 691 #define GO_IF_LEGITIMATE_ADDRESS(MODE, X, ADDR)                         \
 692 {                                                                       \
 693   if (legitimate_address_p (MODE, X, 0))                                \
 694     goto ADDR;                                                          \
 695 }
 696 #endif
 697
 698 /* Try machine-dependent ways of modifying an illegitimate address
 699    to be legitimate.  If we find one, return the new, valid address.
 700    This macro is used in only one place: `memory_address' in explow.c.  */
 701 #define LEGITIMIZE_ADDRESS(X, OLDX, MODE, WIN)                          \
 702 {                                                                       \
 703   (X) = legitimize_address (X, OLDX, MODE);                             \
 704   if (memory_address_p (MODE, X))                                       \
 705     goto WIN;                                                           \
 706 }
 707
 708 /* Try a machine-dependent way of reloading an illegitimate address
 709    operand.  If we find one, push the reload and jump to WIN.  This
 710    macro is used in only one place: `find_reloads_address' in reload.c.  */
 711 #define LEGITIMIZE_RELOAD_ADDRESS(AD, MODE, OPNUM, TYPE, IND, WIN)      \
 712 do {                                                                    \
 713   rtx new = legitimize_reload_address (AD, MODE, OPNUM, (int)(TYPE));   \
 714   if (new)                                                              \
 715     {                                                                   \
 716       (AD) = new;                                                       \
 717       goto WIN;                                                         \
 718     }                                                                   \
 719 } while (0)
 720
 721 /* Nonzero if the constant value X is a legitimate general operand.
 722    It is given that X satisfies CONSTANT_P or is a CONST_DOUBLE.  */
 723 #define LEGITIMATE_CONSTANT_P(X) \
 724      legitimate_constant_p (X)
 725
 726 /* Helper macro for s390.c and s390.md to check for symbolic constants.  */
 727 #define SYMBOLIC_CONST(X)       \
 728 (GET_CODE (X) == SYMBOL_REF                                             \
 729  || GET_CODE (X) == LABEL_REF                                           \
 730  || (GET_CODE (X) == CONST && symbolic_reference_mentioned_p (X)))
 731
 732 #define TLS_SYMBOLIC_CONST(X)   \
 733 ((GET_CODE (X) == SYMBOL_REF && tls_symbolic_operand (X))       \
 734  || (GET_CODE (X) == CONST && tls_symbolic_reference_mentioned_p (X)))
 735
 736
 737 /* Condition codes.  */
 738
 739 /* Given a comparison code (EQ, NE, etc.) and the first operand of a COMPARE,
 740    return the mode to be used for the comparison.  */
 741 #define SELECT_CC_MODE(OP, X, Y) s390_select_ccmode ((OP), (X), (Y))
 742
 743 /* Canonicalize a comparison from one we don't have to one we do have.  */
 744 #define CANONICALIZE_COMPARISON(CODE, OP0, OP1) \
 745   s390_canonicalize_comparison (&(CODE), &(OP0), &(OP1))
 746
 747 /* Define the information needed to generate branch and scc insns.  This is
 748    stored from the compare operation.  Note that we can't use "rtx" here
 749    since it hasn't been defined!  */
 750 extern struct rtx_def *s390_compare_op0, *s390_compare_op1, *s390_compare_emitted;
 751
 752
 753 /* Relative costs of operations.  */
 754
 755 /* On s390, copy between fprs and gprs is expensive.  */
 756 #define REGISTER_MOVE_COST(MODE, CLASS1, CLASS2)                        \
 757   ((   (   reg_classes_intersect_p ((CLASS1), GENERAL_REGS)             \
 758         && reg_classes_intersect_p ((CLASS2), FP_REGS))                 \
 759     || (   reg_classes_intersect_p ((CLASS1), FP_REGS)                  \
 760         && reg_classes_intersect_p ((CLASS2), GENERAL_REGS))) ? 10 : 1)
 761
 762 /* A C expression for the cost of moving data of mode M between a
 763    register and memory.  A value of 2 is the default; this cost is
 764    relative to those in `REGISTER_MOVE_COST'.  */
 765 #define MEMORY_MOVE_COST(M, C, I) 1
 766
 767 /* A C expression for the cost of a branch instruction.  A value of 1
 768    is the default; other values are interpreted relative to that.  */
 769 #define BRANCH_COST 1
 770
 771 /* Nonzero if access to memory by bytes is slow and undesirable.  */
 772 #define SLOW_BYTE_ACCESS 1
 773
 774 /* An integer expression for the size in bits of the largest integer machine
 775    mode that should actually be used.  We allow pairs of registers.  */
 776 #define MAX_FIXED_MODE_SIZE GET_MODE_BITSIZE (TARGET_64BIT ? TImode : DImode)
 777
 778 /* The maximum number of bytes that a single instruction can move quickly
 779    between memory and registers or between two memory locations.  */
 780 #define MOVE_MAX (TARGET_64BIT ? 16 : 8)
 781 #define MOVE_MAX_PIECES (TARGET_64BIT ? 8 : 4)
 782 #define MAX_MOVE_MAX 16
 783
 784 /* Determine whether to use move_by_pieces or block move insn.  */
 785 #define MOVE_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN)           \
 786   ( (SIZE) == 1 || (SIZE) == 2 || (SIZE) == 4   \
 787     || (TARGET_64BIT && (SIZE) == 8) )
 788
 789 /* Determine whether to use clear_by_pieces or block clear insn.  */
 790 #define CLEAR_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN)          \
 791   ( (SIZE) == 1 || (SIZE) == 2 || (SIZE) == 4   \
 792     || (TARGET_64BIT && (SIZE) == 8) )
 793
 794 /* This macro is used to determine whether store_by_pieces should be
 795    called to "memset" storage with byte values other than zero, or
 796    to "memcpy" storage when the source is a constant string.  */
 797 #define STORE_BY_PIECES_P(SIZE, ALIGN) MOVE_BY_PIECES_P (SIZE, ALIGN)
 798
 799 /* Don't perform CSE on function addresses.  */
 800 #define NO_FUNCTION_CSE
 801
 802
 803 /* Sections.  */
 804
 805 /* Output before read-only data.  */
 806 #define TEXT_SECTION_ASM_OP ".text"
 807
 808 /* Output before writable (initialized) data.  */
 809 #define DATA_SECTION_ASM_OP ".data"
 810
 811 /* Output before writable (uninitialized) data.  */
 812 #define BSS_SECTION_ASM_OP ".bss"
 813
 814 /* S/390 constant pool breaks the devices in crtstuff.c to control section
 815    in where code resides.  We have to write it as asm code.  */
 816 #ifndef __s390x__
 817 #define CRT_CALL_STATIC_FUNCTION(SECTION_OP, FUNC) \
 818     asm (SECTION_OP "\n\
 819         bras\t%r2,1f\n\
 820 0:      .long\t" USER_LABEL_PREFIX #FUNC " - 0b\n\
 821 1:      l\t%r3,0(%r2)\n\
 822         bas\t%r14,0(%r3,%r2)\n\
 823         .previous");
 824 #endif
 825
 826
 827 /* Position independent code.  */
 828
 829 extern int flag_pic;
 830
 831 #define PIC_OFFSET_TABLE_REGNUM (flag_pic ? 12 : INVALID_REGNUM)
 832
 833 #define LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P(X)  legitimate_pic_operand_p (X)
 834
 835
 836 /* Assembler file format.  */
 837
 838 /* Character to start a comment.  */
 839 #define ASM_COMMENT_START "#"
 840
 841 /* Declare an uninitialized external linkage data object.  */
 842 #define ASM_OUTPUT_ALIGNED_BSS(FILE, DECL, NAME, SIZE, ALIGN) \
 843   asm_output_aligned_bss (FILE, DECL, NAME, SIZE, ALIGN)
 844
 845 /* Globalizing directive for a label.  */
 846 #define GLOBAL_ASM_OP ".globl "
 847
 848 /* Advance the location counter to a multiple of 2**LOG bytes.  */
 849 #define ASM_OUTPUT_ALIGN(FILE, LOG) \
 850   if ((LOG)) fprintf ((FILE), "\t.align\t%d\n", 1 << (LOG))
 851
 852 /* Advance the location counter by SIZE bytes.  */
 853 #define ASM_OUTPUT_SKIP(FILE, SIZE) \
 854   fprintf ((FILE), "\t.set\t.,.+"HOST_WIDE_INT_PRINT_UNSIGNED"\n", (SIZE))
 855
 856 /* The LOCAL_LABEL_PREFIX variable is used by dbxelf.h.  */
 857 #define LOCAL_LABEL_PREFIX "."
 858
 859 /* How to refer to registers in assembler output.  This sequence is
 860    indexed by compiler's hard-register-number (see above).  */
 861 #define REGISTER_NAMES                                                  \
 862 { "%r0",  "%r1",  "%r2",  "%r3",  "%r4",  "%r5",  "%r6",  "%r7",        \
 863   "%r8",  "%r9",  "%r10", "%r11", "%r12", "%r13", "%r14", "%r15",       \
 864   "%f0",  "%f2",  "%f4",  "%f6",  "%f1",  "%f3",  "%f5",  "%f7",        \
 865   "%f8",  "%f10", "%f12", "%f14", "%f9",  "%f11", "%f13", "%f15",       \
 866   "%ap",  "%cc",  "%fp",  "%rp",  "%a0",  "%a1"                         \
 867 }
 868
 869 /* Print operand X (an rtx) in assembler syntax to file FILE.  */
 870 #define PRINT_OPERAND(FILE, X, CODE) print_operand (FILE, X, CODE)
 871 #define PRINT_OPERAND_ADDRESS(FILE, ADDR) print_operand_address (FILE, ADDR)
 872
 873 /* Output machine-dependent UNSPECs in address constants.  */
 874 #define OUTPUT_ADDR_CONST_EXTRA(FILE, X, FAIL)          \
 875 do {                                                    \
 876   if (!s390_output_addr_const_extra (FILE, (X)))        \
 877     goto FAIL;                                          \
 878 } while (0);
 879
 880 /* Output an element of a case-vector that is absolute.  */
 881 #define ASM_OUTPUT_ADDR_VEC_ELT(FILE, VALUE)                            \
 882 do {                                                                    \
 883   char buf[32];                                                         \
 884   fputs (integer_asm_op (UNITS_PER_WORD, TRUE), (FILE));                \
 885   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (VALUE));                      \
 886   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 887   fputc ('\n', (FILE));                                                 \
 888 } while (0)
 889
 890 /* Output an element of a case-vector that is relative.  */
 891 #define ASM_OUTPUT_ADDR_DIFF_ELT(FILE, BODY, VALUE, REL)                \
 892 do {                                                                    \
 893   char buf[32];                                                         \
 894   fputs (integer_asm_op (UNITS_PER_WORD, TRUE), (FILE));                \
 895   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (VALUE));                      \
 896   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 897   fputc ('-', (FILE));                                                  \
 898   ASM_GENERATE_INTERNAL_LABEL (buf, "L", (REL));                        \
 899   assemble_name ((FILE), buf);                                          \
 900   fputc ('\n', (FILE));                                                 \
 901 } while (0)
 902
 903
 904 /* Miscellaneous parameters.  */
 905
 906 /* Specify the machine mode that this machine uses for the index in the
 907    tablejump instruction.  */
 908 #define CASE_VECTOR_MODE (TARGET_64BIT ? DImode : SImode)
 909
 910 /* Value is 1 if truncating an integer of INPREC bits to OUTPREC bits
 911    is done just by pretending it is already truncated.  */
 912 #define TRULY_NOOP_TRUNCATION(OUTPREC, INPREC)  1
 913
 914 /* Specify the machine mode that pointers have.
 915    After generation of rtl, the compiler makes no further distinction
 916    between pointers and any other objects of this machine mode.  */
 917 #define Pmode ((enum machine_mode) (TARGET_64BIT ? DImode : SImode))
 918
 919 /* This is -1 for "pointer mode" extend.  See ptr_extend in s390.md.  */
 920 #define POINTERS_EXTEND_UNSIGNED -1
 921
 922 /* A function address in a call instruction is a byte address (for
 923    indexing purposes) so give the MEM rtx a byte's mode.  */
 924 #define FUNCTION_MODE QImode
 925
 926 /* Specify the value which is used when clz operand is zero.  */
 927 #define CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO(MODE, VALUE) ((VALUE) = 64, 1)
 928
 929 /* Machine-specific symbol_ref flags.  */
 930 #define SYMBOL_FLAG_ALIGN1      (SYMBOL_FLAG_MACH_DEP << 0)
 931
 932 /* Check whether integer displacement is in range.  */
 933 #define DISP_IN_RANGE(d) \
 934   (TARGET_LONG_DISPLACEMENT? ((d) >= -524288 && (d) <= 524287) \
 935                            : ((d) >= 0 && (d) <= 4095))
 936
 937 #endif