gcc/config/s390/constraints.md

   1 ;; Constraints definitions belonging to the gcc backend for IBM S/390.
   2 ;; Copyright (C) 2006-2018 Free Software Foundation, Inc.
   3 ;; Written by Wolfgang Gellerich, using code and information found in
   4 ;; files s390.md, s390.h, and s390.c.
   5 ;;
   6 ;; This file is part of GCC.
   7 ;;
   8 ;; GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   9 ;; the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  10 ;; Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  11 ;; version.
  12 ;;
  13 ;; GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  14 ;; WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  15 ;; FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  16 ;; for more details.
  17 ;;
  18 ;; You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 ;; along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  20 ;; <http://www.gnu.org/licenses/>.
  21
  22
  23 ;;
  24 ;; Special constraints for s/390 machine description:
  25 ;;
  26 ;;    a -- Any address register from 1 to 15.
  27 ;;    b -- Memory operand whose address is a symbol reference or a symbol
  28 ;;         reference + constant which can be proven to be naturally aligned.
  29 ;;    c -- Condition code register 33.
  30 ;;    d -- Any register from 0 to 15.
  31 ;;    f -- Floating point registers.
  32 ;;    j -- Multiple letter constraint for constant scalar and vector values
  33 ;;         j00: constant zero scalar or vector
  34 ;;         jm1: constant scalar or vector with all bits set
  35 ;;         jxx: contiguous bitmask of 0 or 1 in all vector elements
  36 ;;         jyy: constant consisting of byte chunks being either 0 or 0xff
  37 ;;         jKK: constant vector with all elements having the same value and
  38 ;;              matching K constraint
  39 ;;         jm6: An integer operand with the lowest order 6 bits all ones.
  40 ;;    t -- Access registers 36 and 37.
  41 ;;    v -- Vector registers v0-v31.
  42 ;;    C -- A signed 8-bit constant (-128..127)
  43 ;;    D -- An unsigned 16-bit constant (0..65535)
  44 ;;    G -- Const double zero operand
  45 ;;    I -- An 8-bit constant (0..255).
  46 ;;    J -- A 12-bit constant (0..4095).
  47 ;;    K -- A 16-bit constant (-32768..32767).
  48 ;;    L -- Value appropriate as displacement.
  49 ;;         (0..4095) for short displacement
  50 ;;         (-524288..524287) for long displacement
  51 ;;    M -- Constant integer with a value of 0x7fffffff.
  52 ;;    N -- Multiple letter constraint followed by 4 parameter letters.
  53 ;;         0..9,x:  number of the part counting from most to least significant
  54 ;;         H,Q:     mode of the part
  55 ;;         D,S,H:   mode of the containing operand
  56 ;;         0,F:     value of the other parts (F - all bits set)
  57 ;;         --
  58 ;;         xxDq     satisfies s390_contiguous_bitmask_p for DImode
  59 ;;                  (with possible wraparound of the one-bit range)
  60 ;;         xxSw     satisfies s390_contiguous_bitmask_p for SImode
  61 ;;                  (with possible wraparound of the one-bit range)
  62 ;;         xxSq     satisfies s390_contiguous_bitmask_nowrap_p for SImode
  63 ;;                  (without wraparound of the one-bit range)
  64 ;;
  65 ;;         The constraint matches if the specified part of a constant
  66 ;;         has a value different from its other parts.  If the letter x
  67 ;;         is specified instead of a part number, the constraint matches
  68 ;;         if there is any single part with non-default value.
  69 ;;    O -- Multiple letter constraint followed by 1 parameter.
  70 ;;         s:  Signed extended immediate value (-2G .. 2G-1).
  71 ;;         p:  Positive extended immediate value (0 .. 4G-1).
  72 ;;         n:  Negative extended immediate value (-4G+1 .. -1).
  73 ;;         These constraints do not accept any operand if the machine does
  74 ;;         not provide the extended-immediate facility.
  75 ;;    P -- Any integer constant that can be loaded without literal pool.
  76 ;;    Q -- Memory reference without index register and with short displacement.
  77 ;;    R -- Memory reference with index register and short displacement.
  78 ;;    S -- Memory reference without index register but with long displacement.
  79 ;;    T -- Memory reference with index register and long displacement.
  80 ;;    A -- Multiple letter constraint followed by Q, R, S, or T:
  81 ;;         Offsettable memory reference of type specified by second letter.
  82 ;;    B -- Multiple letter constraint followed by Q, R, S, or T:
  83 ;;         Memory reference of the type specified by second letter that
  84 ;;         does *not* refer to a literal pool entry.
  85 ;;    U -- Pointer with short displacement. (deprecated - use ZR)
  86 ;;    W -- Pointer with long displacement. (deprecated - use ZT)
  87 ;;    Y -- Address style operand without index.
  88 ;;    ZQ -- Pointer without index register and with short displacement.
  89 ;;    ZR -- Pointer with index register and short displacement.
  90 ;;    ZS -- Pointer without index register but with long displacement.
  91 ;;    ZT -- Pointer with index register and long displacement.
  92 ;;
  93 ;;
  94
  95
  96 ;;
  97 ;;  Register constraints.
  98 ;;
  99
 100 (define_register_constraint "a"
 101   "ADDR_REGS"
 102   "Any address register from 1 to 15.")
 103
 104
 105 (define_register_constraint "c"
 106   "CC_REGS"
 107   "Condition code register 33")
 108
 109
 110 (define_register_constraint "d"
 111   "GENERAL_REGS"
 112   "Any register from 0 to 15")
 113
 114
 115 (define_register_constraint "f"
 116   "FP_REGS"
 117   "Floating point registers")
 118
 119
 120 (define_register_constraint "t"
 121   "ACCESS_REGS"
 122   "@internal
 123    Access registers 36 and 37")
 124
 125
 126 (define_register_constraint "v"
 127   "VEC_REGS"
 128   "Vector registers v0-v31")
 129
 130
 131 ;;
 132 ;;  General constraints for constants.
 133 ;;
 134
 135 (define_constraint "C"
 136   "@internal
 137    An 8-bit signed immediate constant (-128..127)"
 138   (and (match_code "const_int")
 139        (match_test "ival >= -128 && ival <= 127")))
 140
 141
 142 (define_constraint "D"
 143   "An unsigned 16-bit constant (0..65535)"
 144   (and (match_code "const_int")
 145        (match_test "ival >= 0 && ival <= 65535")))
 146
 147
 148 (define_constraint "G"
 149   "@internal
 150    Const double zero operand"
 151    (and (match_code "const_double")
 152         (match_test "s390_float_const_zero_p (op)")))
 153
 154
 155 (define_constraint "I"
 156   "An 8-bit constant (0..255)"
 157   (and (match_code "const_int")
 158        (match_test "(unsigned HOST_WIDE_INT) ival <= 255")))
 159
 160
 161 (define_constraint "J"
 162   "A 12-bit constant (0..4095)"
 163   (and (match_code "const_int")
 164        (match_test "(unsigned HOST_WIDE_INT) ival <= 4095")))
 165
 166
 167 (define_constraint "K"
 168   "A 16-bit constant (-32768..32767)"
 169   (and (match_code "const_int")
 170        (match_test "ival >= -32768 && ival <= 32767")))
 171
 172
 173 (define_constraint "L"
 174   "Value appropriate as displacement.
 175       (0..4095) for short displacement
 176       (-524288..524287) for long displacement"
 177   (and (match_code "const_int")
 178        (match_test "TARGET_LONG_DISPLACEMENT ?
 179               (ival >= -524288 && ival <= 524287)
 180             : (ival >= 0 && ival <= 4095)")))
 181
 182
 183 (define_constraint "M"
 184   "Constant integer with a value of 0x7fffffff"
 185   (and (match_code "const_int")
 186        (match_test "ival == 2147483647")))
 187
 188
 189 (define_constraint "P"
 190   "@internal
 191    Any integer constant that can be loaded without literal pool"
 192    (and (match_code "const_int")
 193         (match_test "legitimate_reload_constant_p (GEN_INT (ival))")))
 194
 195
 196 (define_address_constraint "Y"
 197   "Address style operand without index register"
 198
 199 ;; Simply check for base + offset style operands.  Reload will take
 200 ;; care of making sure we have a proper base register.
 201
 202   (match_test "s390_decompose_addrstyle_without_index (op, NULL, NULL)"  ))
 203
 204
 205 ;;    N -- Multiple letter constraint followed by 4 parameter letters.
 206 ;;         0..9,x:  number of the part counting from most to least significant
 207 ;;         H,Q:     mode of the part
 208 ;;         D,S,H:   mode of the containing operand
 209 ;;         0,F:     value of the other parts (F = all bits set)
 210 ;;
 211 ;;         The constraint matches if the specified part of a constant
 212 ;;         has a value different from its other parts.  If the letter x
 213 ;;         is specified instead of a part number, the constraint matches
 214 ;;         if there is any single part with non-default value.
 215 ;;
 216 ;; The following patterns define only those constraints that are actually
 217 ;; used in s390.md.  If you need an additional one, simply add it in the
 218 ;; obvious way.  Function s390_N_constraint_str is ready to handle all
 219 ;; combinations.
 220 ;;
 221
 222
 223 (define_constraint "NxQS0"
 224   "@internal"
 225   (and (match_code "const_int")
 226        (match_test "s390_N_constraint_str (\"xQS0\", ival)")))
 227
 228
 229 (define_constraint "NxQD0"
 230   "@internal"
 231    (and (match_code "const_int")
 232         (match_test "s390_N_constraint_str (\"xQD0\", ival)")))
 233
 234
 235 (define_constraint "N3HD0"
 236   "@internal"
 237   (and (match_code "const_int")
 238        (match_test "s390_N_constraint_str (\"3HD0\", ival)")))
 239
 240
 241 (define_constraint "N2HD0"
 242   "@internal"
 243   (and (match_code "const_int")
 244        (match_test "s390_N_constraint_str (\"2HD0\", ival)")))
 245
 246
 247 (define_constraint "N1SD0"
 248   "@internal"
 249   (and (match_code "const_int")
 250        (match_test "s390_N_constraint_str (\"1SD0\", ival)")))
 251
 252
 253 (define_constraint "N1HS0"
 254   "@internal"
 255   (and (match_code "const_int")
 256        (match_test "s390_N_constraint_str (\"1HS0\", ival)")))
 257
 258
 259 (define_constraint "N1HD0"
 260   "@internal"
 261   (and (match_code "const_int")
 262        (match_test "s390_N_constraint_str (\"1HD0\", ival)")))
 263
 264
 265 (define_constraint "N0SD0"
 266   "@internal"
 267   (and (match_code "const_int")
 268        (match_test "s390_N_constraint_str (\"0SD0\", ival)")))
 269
 270
 271 (define_constraint "N0HS0"
 272   "@internal"
 273   (and (match_code "const_int")
 274        (match_test "s390_N_constraint_str (\"0HS0\", ival)")))
 275
 276
 277 (define_constraint "N0HD0"
 278   "@internal"
 279   (and (match_code "const_int")
 280        (match_test "s390_N_constraint_str (\"0HD0\", ival)")))
 281
 282
 283 (define_constraint "NxQDF"
 284   "@internal"
 285   (and (match_code "const_int")
 286        (match_test "s390_N_constraint_str (\"xQDF\", ival)")))
 287
 288
 289 (define_constraint "N1SDF"
 290   "@internal"
 291   (and (match_code "const_int")
 292        (match_test "s390_N_constraint_str (\"1SDF\", ival)")))
 293
 294
 295 (define_constraint "N0SDF"
 296   "@internal"
 297   (and (match_code "const_int")
 298        (match_test "s390_N_constraint_str (\"0SDF\", ival)")))
 299
 300
 301 (define_constraint "N3HDF"
 302   "@internal"
 303   (and (match_code "const_int")
 304        (match_test "s390_N_constraint_str (\"3HDF\", ival)")))
 305
 306
 307 (define_constraint "N2HDF"
 308   "@internal"
 309   (and (match_code "const_int")
 310        (match_test "s390_N_constraint_str (\"2HDF\", ival)")))
 311
 312
 313 (define_constraint "N1HDF"
 314   "@internal"
 315   (and (match_code "const_int")
 316        (match_test "s390_N_constraint_str (\"1HDF\", ival)")))
 317
 318
 319 (define_constraint "N0HDF"
 320   "@internal"
 321   (and (match_code "const_int")
 322        (match_test "s390_N_constraint_str (\"0HDF\", ival)")))
 323
 324
 325 (define_constraint "N0HSF"
 326   "@internal"
 327   (and (match_code "const_int")
 328        (match_test "s390_N_constraint_str (\"0HSF\", ival)")))
 329
 330
 331 (define_constraint "N1HSF"
 332   "@internal"
 333   (and (match_code "const_int")
 334        (match_test "s390_N_constraint_str (\"1HSF\", ival)")))
 335
 336
 337 (define_constraint "NxQSF"
 338   "@internal"
 339   (and (match_code "const_int")
 340        (match_test "s390_N_constraint_str (\"xQSF\", ival)")))
 341
 342
 343 (define_constraint "NxQHF"
 344   "@internal"
 345   (and (match_code "const_int")
 346        (match_test "s390_N_constraint_str (\"xQHF\", ival)")))
 347
 348
 349 (define_constraint "NxQH0"
 350   "@internal"
 351   (and (match_code "const_int")
 352        (match_test "s390_N_constraint_str (\"xQH0\", ival)")))
 353
 354 (define_constraint "NxxDw"
 355   "@internal"
 356   (and (match_code "const_int")
 357        (match_test "s390_contiguous_bitmask_p (ival, true, 64, NULL, NULL)")))
 358
 359 (define_constraint "NxxSq"
 360   "@internal"
 361   (and (match_code "const_int")
 362        (match_test "s390_contiguous_bitmask_p (ival, false, 32, NULL, NULL)")))
 363
 364 (define_constraint "NxxSw"
 365   "@internal"
 366   (and (match_code "const_int")
 367        (match_test "s390_contiguous_bitmask_p (ival, true, 32, NULL, NULL)")))
 368
 369 ;;
 370 ;; Double-letter constraints starting with O follow.
 371 ;;
 372
 373
 374 (define_constraint "Os"
 375   "@internal
 376    Signed extended immediate value (-2G .. 2G-1).
 377    This constraint will only match if the machine provides
 378    the extended-immediate facility."
 379   (and (match_code "const_int")
 380        (match_test "s390_O_constraint_str ('s', ival)")))
 381
 382
 383 (define_constraint "Op"
 384   "@internal
 385    Positive extended immediate value (0 .. 4G-1).
 386    This constraint will only match if the machine provides
 387    the extended-immediate facility."
 388   (and (match_code "const_int")
 389        (match_test "s390_O_constraint_str ('p', ival)")))
 390
 391
 392 (define_constraint "On"
 393   "@internal
 394    Negative extended immediate value (-4G+1 .. -1).
 395    This constraint will only match if the machine provides
 396    the extended-immediate facility."
 397   (and (match_code "const_int")
 398        (match_test "s390_O_constraint_str ('n', ival)")))
 399
 400
 401 ;;
 402 ;; Vector constraints follow.
 403 ;;
 404
 405 (define_constraint "j00"
 406   "Zero scalar or vector constant"
 407   (match_test "op == CONST0_RTX (GET_MODE (op))"))
 408
 409 (define_constraint "jm1"
 410   "All one bit scalar or vector constant"
 411   (match_test "op == CONSTM1_RTX (GET_MODE (op))"))
 412
 413 ; vector generate mask operand - support for up to 64 bit elements
 414 (define_constraint "jxx"
 415   "@internal"
 416   (and (match_code "const_vector")
 417        (match_test "s390_contiguous_bitmask_vector_p (op, NULL, NULL)")))
 418
 419 ; vector generate byte mask operand - this is only supposed to deal
 420 ; with real vectors 128 bit values of being either 0 or -1 are handled
 421 ; with j00 and jm1
 422 (define_constraint "jyy"
 423   "@internal"
 424   (and (match_code "const_vector")
 425        (match_test "s390_bytemask_vector_p (op, NULL)")))
 426
 427 ; vector replicate immediate operand - support for up to 64 bit elements
 428 (define_constraint "jKK"
 429   "@internal"
 430   (and (and (and (match_code "const_vector")
 431                  (match_test "const_vec_duplicate_p (op)"))
 432             (match_test "GET_MODE_UNIT_SIZE (GET_MODE (op)) <= 8"))
 433        (match_test "satisfies_constraint_K (XVECEXP (op, 0, 0))")))
 434
 435 (define_constraint "jm6"
 436   "@internal An integer operand with the lowest order 6 bits all ones."
 437   (match_operand 0 "const_int_6bitset_operand"))
 438
 439 ;;
 440 ;; Memory constraints follow.
 441 ;;
 442
 443 (define_memory_constraint "Q"
 444   "Memory reference without index register and with short displacement"
 445   (match_test "s390_mem_constraint (\"Q\", op)"))
 446
 447
 448 (define_memory_constraint "R"
 449   "Memory reference with index register and short displacement"
 450   (match_test "s390_mem_constraint (\"R\", op)"))
 451
 452
 453 (define_memory_constraint "S"
 454   "Memory reference without index register but with long displacement"
 455   (match_test "s390_mem_constraint (\"S\", op)"))
 456
 457
 458 (define_memory_constraint "T"
 459   "Memory reference with index register and long displacement"
 460   (match_test "s390_mem_constraint (\"T\", op)"))
 461
 462
 463 (define_memory_constraint "b"
 464   "Memory reference whose address is a naturally aligned symbol reference."
 465   (match_test "MEM_P (op)
 466                && s390_check_symref_alignment (XEXP (op, 0),
 467                                                GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op)))"))
 468
 469 ; This defines 'm' as normal memory constraint.  This is only possible
 470 ; since the standard memory constraint is re-defined in s390.h using
 471 ; the TARGET_MEM_CONSTRAINT macro.
 472 (define_memory_constraint "m"
 473   "Matches the most general memory address for pre-z10 machines."
 474   (match_test "s390_mem_constraint (\"T\", op)"))
 475
 476 (define_memory_constraint "AQ"
 477   "@internal
 478    Offsettable memory reference without index register and with short displacement"
 479   (match_test "s390_mem_constraint (\"AQ\", op)"))
 480
 481
 482 (define_memory_constraint "AR"
 483   "@internal
 484    Offsettable memory reference with index register and short displacement"
 485   (match_test "s390_mem_constraint (\"AR\", op)"))
 486
 487
 488 (define_memory_constraint "AS"
 489   "@internal
 490    Offsettable memory reference without index register but with long displacement"
 491   (match_test "s390_mem_constraint (\"AS\", op)"))
 492
 493
 494 (define_memory_constraint "AT"
 495   "@internal
 496    Offsettable memory reference with index register and long displacement"
 497   (match_test "s390_mem_constraint (\"AT\", op)"))
 498
 499
 500
 501 (define_constraint "BQ"
 502   "@internal
 503    Memory reference without index register and with short
 504    displacement that does *not* refer to a literal pool entry."
 505   (match_test "s390_mem_constraint (\"BQ\", op)"))
 506
 507
 508 (define_constraint "BR"
 509   "@internal
 510    Memory reference with index register and short displacement that
 511    does *not* refer to a literal pool entry. "
 512   (match_test "s390_mem_constraint (\"BR\", op)"))
 513
 514
 515 (define_constraint "BS"
 516   "@internal
 517    Memory reference without index register but with long displacement
 518    that does *not* refer to a literal pool entry. "
 519   (match_test "s390_mem_constraint (\"BS\", op)"))
 520
 521
 522 (define_constraint "BT"
 523   "@internal
 524    Memory reference with index register and long displacement that
 525    does *not* refer to a literal pool entry. "
 526   (match_test "s390_mem_constraint (\"BT\", op)"))
 527
 528
 529 (define_address_constraint "U"
 530   "Pointer with short displacement. (deprecated - use ZR)"
 531   (match_test "s390_mem_constraint (\"ZR\", op)"))
 532
 533 (define_address_constraint "W"
 534   "Pointer with long displacement. (deprecated - use ZT)"
 535   (match_test "s390_mem_constraint (\"ZT\", op)"))
 536
 537
 538 (define_address_constraint "ZQ"
 539   "Pointer without index register and with short displacement."
 540   (match_test "s390_mem_constraint (\"ZQ\", op)"))
 541
 542 (define_address_constraint "ZR"
 543   "Pointer with index register and short displacement."
 544   (match_test "s390_mem_constraint (\"ZR\", op)"))
 545
 546 (define_address_constraint "ZS"
 547   "Pointer without index register but with long displacement."
 548   (match_test "s390_mem_constraint (\"ZS\", op)"))
 549
 550 (define_address_constraint "ZT"
 551   "Pointer with index register and long displacement."
 552   (match_test "s390_mem_constraint (\"ZT\", op)"))