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[official-gcc.git] / gcc / doc / sourcebuild.texi
blob9901c940e79767041230daab11ec61ead8e14936
1 @c Copyright (C) 2002-2017 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GCC manual.
3 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
5 @node Source Tree
6 @chapter Source Tree Structure and Build System
8 This chapter describes the structure of the GCC source tree, and how
9 GCC is built.  The user documentation for building and installing GCC
10 is in a separate manual (@uref{http://gcc.gnu.org/install/}), with
11 which it is presumed that you are familiar.
13 @menu
14 * Configure Terms:: Configuration terminology and history.
15 * Top Level::       The top level source directory.
16 * gcc Directory::   The @file{gcc} subdirectory.
17 @end menu
19 @include configterms.texi
21 @node Top Level
22 @section Top Level Source Directory
24 The top level source directory in a GCC distribution contains several
25 files and directories that are shared with other software
26 distributions such as that of GNU Binutils.  It also contains several
27 subdirectories that contain parts of GCC and its runtime libraries:
29 @table @file
30 @item boehm-gc
31 The Boehm conservative garbage collector, optionally used as part of
32 the ObjC runtime library when configured with @option{--enable-objc-gc}.
34 @item config
35 Autoconf macros and Makefile fragments used throughout the tree.
37 @item contrib
38 Contributed scripts that may be found useful in conjunction with GCC@.
39 One of these, @file{contrib/texi2pod.pl}, is used to generate man
40 pages from Texinfo manuals as part of the GCC build process.
42 @item fixincludes
43 The support for fixing system headers to work with GCC@.  See
44 @file{fixincludes/README} for more information.  The headers fixed by
45 this mechanism are installed in @file{@var{libsubdir}/include-fixed}.
46 Along with those headers, @file{README-fixinc} is also installed, as
47 @file{@var{libsubdir}/include-fixed/README}.
49 @item gcc
50 The main sources of GCC itself (except for runtime libraries),
51 including optimizers, support for different target architectures,
52 language front ends, and testsuites.  @xref{gcc Directory, , The
53 @file{gcc} Subdirectory}, for details.
55 @item gnattools
56 Support tools for GNAT.
58 @item include
59 Headers for the @code{libiberty} library.
61 @item intl
62 GNU @code{libintl}, from GNU @code{gettext}, for systems which do not
63 include it in @code{libc}.
65 @item libada
66 The Ada runtime library.
68 @item libatomic
69 The runtime support library for atomic operations (e.g. for @code{__sync}
70 and @code{__atomic}).
72 @item libcpp
73 The C preprocessor library.
75 @item libdecnumber
76 The Decimal Float support library.
78 @item libffi
79 The @code{libffi} library, used as part of the Go runtime library.
81 @item libgcc
82 The GCC runtime library.
84 @item libgfortran
85 The Fortran runtime library.
87 @item libgo
88 The Go runtime library.  The bulk of this library is mirrored from the
89 @uref{https://github.com/@/golang/go, master Go repository}.
91 @item libgomp
92 The GNU Offloading and Multi Processing Runtime Library.
94 @item libiberty
95 The @code{libiberty} library, used for portability and for some
96 generally useful data structures and algorithms.  @xref{Top, ,
97 Introduction, libiberty, @sc{gnu} libiberty}, for more information
98 about this library.
100 @item libitm
101 The runtime support library for transactional memory.
103 @item libobjc
104 The Objective-C and Objective-C++ runtime library.
106 @item libquadmath
107 The runtime support library for quad-precision math operations.
109 @item libssp
110 The Stack protector runtime library.
112 @item libstdc++-v3
113 The C++ runtime library.
115 @item lto-plugin
116 Plugin used by the linker if link-time optimizations are enabled.
118 @item maintainer-scripts
119 Scripts used by the @code{gccadmin} account on @code{gcc.gnu.org}.
121 @item zlib
122 The @code{zlib} compression library, used for compressing and
123 uncompressing GCC's intermediate language in LTO object files.
124 @end table
126 The build system in the top level directory, including how recursion
127 into subdirectories works and how building runtime libraries for
128 multilibs is handled, is documented in a separate manual, included
129 with GNU Binutils.  @xref{Top, , GNU configure and build system,
130 configure, The GNU configure and build system}, for details.
132 @node gcc Directory
133 @section The @file{gcc} Subdirectory
135 The @file{gcc} directory contains many files that are part of the C
136 sources of GCC, other files used as part of the configuration and
137 build process, and subdirectories including documentation and a
138 testsuite.  The files that are sources of GCC are documented in a
139 separate chapter.  @xref{Passes, , Passes and Files of the Compiler}.
141 @menu
142 * Subdirectories:: Subdirectories of @file{gcc}.
143 * Configuration::  The configuration process, and the files it uses.
144 * Build::          The build system in the @file{gcc} directory.
145 * Makefile::       Targets in @file{gcc/Makefile}.
146 * Library Files::  Library source files and headers under @file{gcc/}.
147 * Headers::        Headers installed by GCC.
148 * Documentation::  Building documentation in GCC.
149 * Front End::      Anatomy of a language front end.
150 * Back End::       Anatomy of a target back end.
151 @end menu
153 @node Subdirectories
154 @subsection Subdirectories of @file{gcc}
156 The @file{gcc} directory contains the following subdirectories:
158 @table @file
159 @item @var{language}
160 Subdirectories for various languages.  Directories containing a file
161 @file{config-lang.in} are language subdirectories.  The contents of
162 the subdirectories @file{c} (for C), @file{cp} (for C++),
163 @file{objc} (for Objective-C), @file{objcp} (for Objective-C++),
164 and @file{lto} (for LTO) are documented in this
165 manual (@pxref{Passes, , Passes and Files of the Compiler});
166 those for other languages are not.  @xref{Front End, ,
167 Anatomy of a Language Front End}, for details of the files in these
168 directories.
170 @item common
171 Source files shared between the compiler drivers (such as
172 @command{gcc}) and the compilers proper (such as @file{cc1}).  If an
173 architecture defines target hooks shared between those places, it also
174 has a subdirectory in @file{common/config}.  @xref{Target Structure}.
176 @item config
177 Configuration files for supported architectures and operating
178 systems.  @xref{Back End, , Anatomy of a Target Back End}, for
179 details of the files in this directory.
181 @item doc
182 Texinfo documentation for GCC, together with automatically generated
183 man pages and support for converting the installation manual to
184 HTML@.  @xref{Documentation}.
186 @item ginclude
187 System headers installed by GCC, mainly those required by the C
188 standard of freestanding implementations.  @xref{Headers, , Headers
189 Installed by GCC}, for details of when these and other headers are
190 installed.
192 @item po
193 Message catalogs with translations of messages produced by GCC into
194 various languages, @file{@var{language}.po}.  This directory also
195 contains @file{gcc.pot}, the template for these message catalogues,
196 @file{exgettext}, a wrapper around @command{gettext} to extract the
197 messages from the GCC sources and create @file{gcc.pot}, which is run
198 by @samp{make gcc.pot}, and @file{EXCLUDES}, a list of files from
199 which messages should not be extracted.
201 @item testsuite
202 The GCC testsuites (except for those for runtime libraries).
203 @xref{Testsuites}.
204 @end table
206 @node Configuration
207 @subsection Configuration in the @file{gcc} Directory
209 The @file{gcc} directory is configured with an Autoconf-generated
210 script @file{configure}.  The @file{configure} script is generated
211 from @file{configure.ac} and @file{aclocal.m4}.  From the files
212 @file{configure.ac} and @file{acconfig.h}, Autoheader generates the
213 file @file{config.in}.  The file @file{cstamp-h.in} is used as a
214 timestamp.
216 @menu
217 * Config Fragments::     Scripts used by @file{configure}.
218 * System Config::        The @file{config.build}, @file{config.host}, and
219                          @file{config.gcc} files.
220 * Configuration Files::  Files created by running @file{configure}.
221 @end menu
223 @node Config Fragments
224 @subsubsection Scripts Used by @file{configure}
226 @file{configure} uses some other scripts to help in its work:
228 @itemize @bullet
229 @item The standard GNU @file{config.sub} and @file{config.guess}
230 files, kept in the top level directory, are used.
232 @item The file @file{config.gcc} is used to handle configuration
233 specific to the particular target machine.  The file
234 @file{config.build} is used to handle configuration specific to the
235 particular build machine.  The file @file{config.host} is used to handle
236 configuration specific to the particular host machine.  (In general,
237 these should only be used for features that cannot reasonably be tested in
238 Autoconf feature tests.)
239 @xref{System Config, , The @file{config.build}; @file{config.host};
240 and @file{config.gcc} Files}, for details of the contents of these files.
242 @item Each language subdirectory has a file
243 @file{@var{language}/config-lang.in} that is used for
244 front-end-specific configuration.  @xref{Front End Config, , The Front
245 End @file{config-lang.in} File}, for details of this file.
247 @item A helper script @file{configure.frag} is used as part of
248 creating the output of @file{configure}.
249 @end itemize
251 @node System Config
252 @subsubsection The @file{config.build}; @file{config.host}; and @file{config.gcc} Files
254 The @file{config.build} file contains specific rules for particular systems
255 which GCC is built on.  This should be used as rarely as possible, as the
256 behavior of the build system can always be detected by autoconf.
258 The @file{config.host} file contains specific rules for particular systems
259 which GCC will run on.  This is rarely needed.
261 The @file{config.gcc} file contains specific rules for particular systems
262 which GCC will generate code for.  This is usually needed.
264 Each file has a list of the shell variables it sets, with descriptions, at the
265 top of the file.
267 FIXME: document the contents of these files, and what variables should
268 be set to control build, host and target configuration.
270 @include configfiles.texi
272 @node Build
273 @subsection Build System in the @file{gcc} Directory
275 FIXME: describe the build system, including what is built in what
276 stages.  Also list the various source files that are used in the build
277 process but aren't source files of GCC itself and so aren't documented
278 below (@pxref{Passes}).
280 @include makefile.texi
282 @node Library Files
283 @subsection Library Source Files and Headers under the @file{gcc} Directory
285 FIXME: list here, with explanation, all the C source files and headers
286 under the @file{gcc} directory that aren't built into the GCC
287 executable but rather are part of runtime libraries and object files,
288 such as @file{crtstuff.c} and @file{unwind-dw2.c}.  @xref{Headers, ,
289 Headers Installed by GCC}, for more information about the
290 @file{ginclude} directory.
292 @node Headers
293 @subsection Headers Installed by GCC
295 In general, GCC expects the system C library to provide most of the
296 headers to be used with it.  However, GCC will fix those headers if
297 necessary to make them work with GCC, and will install some headers
298 required of freestanding implementations.  These headers are installed
299 in @file{@var{libsubdir}/include}.  Headers for non-C runtime
300 libraries are also installed by GCC; these are not documented here.
301 (FIXME: document them somewhere.)
303 Several of the headers GCC installs are in the @file{ginclude}
304 directory.  These headers, @file{iso646.h},
305 @file{stdarg.h}, @file{stdbool.h}, and @file{stddef.h},
306 are installed in @file{@var{libsubdir}/include},
307 unless the target Makefile fragment (@pxref{Target Fragment})
308 overrides this by setting @code{USER_H}.
310 In addition to these headers and those generated by fixing system
311 headers to work with GCC, some other headers may also be installed in
312 @file{@var{libsubdir}/include}.  @file{config.gcc} may set
313 @code{extra_headers}; this specifies additional headers under
314 @file{config} to be installed on some systems.
316 GCC installs its own version of @code{<float.h>}, from @file{ginclude/float.h}.
317 This is done to cope with command-line options that change the
318 representation of floating point numbers.
320 GCC also installs its own version of @code{<limits.h>}; this is generated
321 from @file{glimits.h}, together with @file{limitx.h} and
322 @file{limity.h} if the system also has its own version of
323 @code{<limits.h>}.  (GCC provides its own header because it is
324 required of ISO C freestanding implementations, but needs to include
325 the system header from its own header as well because other standards
326 such as POSIX specify additional values to be defined in
327 @code{<limits.h>}.)  The system's @code{<limits.h>} header is used via
328 @file{@var{libsubdir}/include/syslimits.h}, which is copied from
329 @file{gsyslimits.h} if it does not need fixing to work with GCC; if it
330 needs fixing, @file{syslimits.h} is the fixed copy.
332 GCC can also install @code{<tgmath.h>}.  It will do this when
333 @file{config.gcc} sets @code{use_gcc_tgmath} to @code{yes}.
335 @node Documentation
336 @subsection Building Documentation
338 The main GCC documentation is in the form of manuals in Texinfo
339 format.  These are installed in Info format; DVI versions may be
340 generated by @samp{make dvi}, PDF versions by @samp{make pdf}, and
341 HTML versions by @samp{make html}.  In addition, some man pages are
342 generated from the Texinfo manuals, there are some other text files
343 with miscellaneous documentation, and runtime libraries have their own
344 documentation outside the @file{gcc} directory.  FIXME: document the
345 documentation for runtime libraries somewhere.
347 @menu
348 * Texinfo Manuals::      GCC manuals in Texinfo format.
349 * Man Page Generation::  Generating man pages from Texinfo manuals.
350 * Miscellaneous Docs::   Miscellaneous text files with documentation.
351 @end menu
353 @node Texinfo Manuals
354 @subsubsection Texinfo Manuals
356 The manuals for GCC as a whole, and the C and C++ front ends, are in
357 files @file{doc/*.texi}.  Other front ends have their own manuals in
358 files @file{@var{language}/*.texi}.  Common files
359 @file{doc/include/*.texi} are provided which may be included in
360 multiple manuals; the following files are in @file{doc/include}:
362 @table @file
363 @item fdl.texi
364 The GNU Free Documentation License.
365 @item funding.texi
366 The section ``Funding Free Software''.
367 @item gcc-common.texi
368 Common definitions for manuals.
369 @item gpl_v3.texi
370 The GNU General Public License.
371 @item texinfo.tex
372 A copy of @file{texinfo.tex} known to work with the GCC manuals.
373 @end table
375 DVI-formatted manuals are generated by @samp{make dvi}, which uses
376 @command{texi2dvi} (via the Makefile macro @code{$(TEXI2DVI)}).
377 PDF-formatted manuals are generated by @samp{make pdf}, which uses
378 @command{texi2pdf} (via the Makefile macro @code{$(TEXI2PDF)}).  HTML
379 formatted manuals are generated by @samp{make html}.  Info
380 manuals are generated by @samp{make info} (which is run as part of
381 a bootstrap); this generates the manuals in the source directory,
382 using @command{makeinfo} via the Makefile macro @code{$(MAKEINFO)},
383 and they are included in release distributions.
385 Manuals are also provided on the GCC web site, in both HTML and
386 PostScript forms.  This is done via the script
387 @file{maintainer-scripts/update_web_docs_svn}.  Each manual to be
388 provided online must be listed in the definition of @code{MANUALS} in
389 that file; a file @file{@var{name}.texi} must only appear once in the
390 source tree, and the output manual must have the same name as the
391 source file.  (However, other Texinfo files, included in manuals but
392 not themselves the root files of manuals, may have names that appear
393 more than once in the source tree.)  The manual file
394 @file{@var{name}.texi} should only include other files in its own
395 directory or in @file{doc/include}.  HTML manuals will be generated by
396 @samp{makeinfo --html}, PostScript manuals by @command{texi2dvi}
397 and @command{dvips}, and PDF manuals by @command{texi2pdf}.
398 All Texinfo files that are parts of manuals must
399 be version-controlled, even if they are generated files, for the
400 generation of online manuals to work.
402 The installation manual, @file{doc/install.texi}, is also provided on
403 the GCC web site.  The HTML version is generated by the script
404 @file{doc/install.texi2html}.
406 @node Man Page Generation
407 @subsubsection Man Page Generation
409 Because of user demand, in addition to full Texinfo manuals, man pages
410 are provided which contain extracts from those manuals.  These man
411 pages are generated from the Texinfo manuals using
412 @file{contrib/texi2pod.pl} and @command{pod2man}.  (The man page for
413 @command{g++}, @file{cp/g++.1}, just contains a @samp{.so} reference
414 to @file{gcc.1}, but all the other man pages are generated from
415 Texinfo manuals.)
417 Because many systems may not have the necessary tools installed to
418 generate the man pages, they are only generated if the
419 @file{configure} script detects that recent enough tools are
420 installed, and the Makefiles allow generating man pages to fail
421 without aborting the build.  Man pages are also included in release
422 distributions.  They are generated in the source directory.
424 Magic comments in Texinfo files starting @samp{@@c man} control what
425 parts of a Texinfo file go into a man page.  Only a subset of Texinfo
426 is supported by @file{texi2pod.pl}, and it may be necessary to add
427 support for more Texinfo features to this script when generating new
428 man pages.  To improve the man page output, some special Texinfo
429 macros are provided in @file{doc/include/gcc-common.texi} which
430 @file{texi2pod.pl} understands:
432 @table @code
433 @item @@gcctabopt
434 Use in the form @samp{@@table @@gcctabopt} for tables of options,
435 where for printed output the effect of @samp{@@code} is better than
436 that of @samp{@@option} but for man page output a different effect is
437 wanted.
438 @item @@gccoptlist
439 Use for summary lists of options in manuals.
440 @item @@gol
441 Use at the end of each line inside @samp{@@gccoptlist}.  This is
442 necessary to avoid problems with differences in how the
443 @samp{@@gccoptlist} macro is handled by different Texinfo formatters.
444 @end table
446 FIXME: describe the @file{texi2pod.pl} input language and magic
447 comments in more detail.
449 @node Miscellaneous Docs
450 @subsubsection Miscellaneous Documentation
452 In addition to the formal documentation that is installed by GCC,
453 there are several other text files in the @file{gcc} subdirectory
454 with miscellaneous documentation:
456 @table @file
457 @item ABOUT-GCC-NLS
458 Notes on GCC's Native Language Support.  FIXME: this should be part of
459 this manual rather than a separate file.
460 @item ABOUT-NLS
461 Notes on the Free Translation Project.
462 @item COPYING
463 @itemx COPYING3
464 The GNU General Public License, Versions 2 and 3.
465 @item COPYING.LIB
466 @itemx COPYING3.LIB
467 The GNU Lesser General Public License, Versions 2.1 and 3.
468 @item *ChangeLog*
469 @itemx */ChangeLog*
470 Change log files for various parts of GCC@.
471 @item LANGUAGES
472 Details of a few changes to the GCC front-end interface.  FIXME: the
473 information in this file should be part of general documentation of
474 the front-end interface in this manual.
475 @item ONEWS
476 Information about new features in old versions of GCC@.  (For recent
477 versions, the information is on the GCC web site.)
478 @item README.Portability
479 Information about portability issues when writing code in GCC@.  FIXME:
480 why isn't this part of this manual or of the GCC Coding Conventions?
481 @end table
483 FIXME: document such files in subdirectories, at least @file{config},
484 @file{c}, @file{cp}, @file{objc}, @file{testsuite}.
486 @node Front End
487 @subsection Anatomy of a Language Front End
489 A front end for a language in GCC has the following parts:
491 @itemize @bullet
492 @item
493 A directory @file{@var{language}} under @file{gcc} containing source
494 files for that front end.  @xref{Front End Directory, , The Front End
495 @file{@var{language}} Directory}, for details.
496 @item
497 A mention of the language in the list of supported languages in
498 @file{gcc/doc/install.texi}.
499 @item
500 A mention of the name under which the language's runtime library is
501 recognized by @option{--enable-shared=@var{package}} in the
502 documentation of that option in @file{gcc/doc/install.texi}.
503 @item
504 A mention of any special prerequisites for building the front end in
505 the documentation of prerequisites in @file{gcc/doc/install.texi}.
506 @item
507 Details of contributors to that front end in
508 @file{gcc/doc/contrib.texi}.  If the details are in that front end's
509 own manual then there should be a link to that manual's list in
510 @file{contrib.texi}.
511 @item
512 Information about support for that language in
513 @file{gcc/doc/frontends.texi}.
514 @item
515 Information about standards for that language, and the front end's
516 support for them, in @file{gcc/doc/standards.texi}.  This may be a
517 link to such information in the front end's own manual.
518 @item
519 Details of source file suffixes for that language and @option{-x
520 @var{lang}} options supported, in @file{gcc/doc/invoke.texi}.
521 @item
522 Entries in @code{default_compilers} in @file{gcc.c} for source file
523 suffixes for that language.
524 @item
525 Preferably testsuites, which may be under @file{gcc/testsuite} or
526 runtime library directories.  FIXME: document somewhere how to write
527 testsuite harnesses.
528 @item
529 Probably a runtime library for the language, outside the @file{gcc}
530 directory.  FIXME: document this further.
531 @item
532 Details of the directories of any runtime libraries in
533 @file{gcc/doc/sourcebuild.texi}.
534 @item
535 Check targets in @file{Makefile.def} for the top-level @file{Makefile}
536 to check just the compiler or the compiler and runtime library for the
537 language.
538 @end itemize
540 If the front end is added to the official GCC source repository, the
541 following are also necessary:
543 @itemize @bullet
544 @item
545 At least one Bugzilla component for bugs in that front end and runtime
546 libraries.  This category needs to be added to the Bugzilla database.
547 @item
548 Normally, one or more maintainers of that front end listed in
549 @file{MAINTAINERS}.
550 @item
551 Mentions on the GCC web site in @file{index.html} and
552 @file{frontends.html}, with any relevant links on
553 @file{readings.html}.  (Front ends that are not an official part of
554 GCC may also be listed on @file{frontends.html}, with relevant links.)
555 @item
556 A news item on @file{index.html}, and possibly an announcement on the
557 @email{gcc-announce@@gcc.gnu.org} mailing list.
558 @item
559 The front end's manuals should be mentioned in
560 @file{maintainer-scripts/update_web_docs_svn} (@pxref{Texinfo Manuals})
561 and the online manuals should be linked to from
562 @file{onlinedocs/index.html}.
563 @item
564 Any old releases or CVS repositories of the front end, before its
565 inclusion in GCC, should be made available on the GCC FTP site
566 @uref{ftp://gcc.gnu.org/pub/gcc/old-releases/}.
567 @item
568 The release and snapshot script @file{maintainer-scripts/gcc_release}
569 should be updated to generate appropriate tarballs for this front end.
570 @item
571 If this front end includes its own version files that include the
572 current date, @file{maintainer-scripts/update_version} should be
573 updated accordingly.
574 @end itemize
576 @menu
577 * Front End Directory::  The front end @file{@var{language}} directory.
578 * Front End Config::     The front end @file{config-lang.in} file.
579 * Front End Makefile::   The front end @file{Make-lang.in} file.
580 @end menu
582 @node Front End Directory
583 @subsubsection The Front End @file{@var{language}} Directory
585 A front end @file{@var{language}} directory contains the source files
586 of that front end (but not of any runtime libraries, which should be
587 outside the @file{gcc} directory).  This includes documentation, and
588 possibly some subsidiary programs built alongside the front end.
589 Certain files are special and other parts of the compiler depend on
590 their names:
592 @table @file
593 @item config-lang.in
594 This file is required in all language subdirectories.  @xref{Front End
595 Config, , The Front End @file{config-lang.in} File}, for details of
596 its contents
597 @item Make-lang.in
598 This file is required in all language subdirectories.  @xref{Front End
599 Makefile, , The Front End @file{Make-lang.in} File}, for details of its
600 contents.
601 @item lang.opt
602 This file registers the set of switches that the front end accepts on
603 the command line, and their @option{--help} text.  @xref{Options}.
604 @item lang-specs.h
605 This file provides entries for @code{default_compilers} in
606 @file{gcc.c} which override the default of giving an error that a
607 compiler for that language is not installed.
608 @item @var{language}-tree.def
609 This file, which need not exist, defines any language-specific tree
610 codes.
611 @end table
613 @node Front End Config
614 @subsubsection The Front End @file{config-lang.in} File
616 Each language subdirectory contains a @file{config-lang.in} file.
617 This file is a shell script that may define some variables describing
618 the language:
620 @table @code
621 @item language
622 This definition must be present, and gives the name of the language
623 for some purposes such as arguments to @option{--enable-languages}.
624 @item lang_requires
625 If defined, this variable lists (space-separated) language front ends
626 other than C that this front end requires to be enabled (with the
627 names given being their @code{language} settings).  For example, the
628 Obj-C++ front end depends on the C++ and ObjC front ends, so sets
629 @samp{lang_requires="objc c++"}.
630 @item subdir_requires
631 If defined, this variable lists (space-separated) front end directories
632 other than C that this front end requires to be present.  For example,
633 the Objective-C++ front end uses source files from the C++ and
634 Objective-C front ends, so sets @samp{subdir_requires="cp objc"}.
635 @item target_libs
636 If defined, this variable lists (space-separated) targets in the top
637 level @file{Makefile} to build the runtime libraries for this
638 language, such as @code{target-libobjc}.
639 @item lang_dirs
640 If defined, this variable lists (space-separated) top level
641 directories (parallel to @file{gcc}), apart from the runtime libraries,
642 that should not be configured if this front end is not built.
643 @item build_by_default
644 If defined to @samp{no}, this language front end is not built unless
645 enabled in a @option{--enable-languages} argument.  Otherwise, front
646 ends are built by default, subject to any special logic in
647 @file{configure.ac} (as is present to disable the Ada front end if the
648 Ada compiler is not already installed).
649 @item boot_language
650 If defined to @samp{yes}, this front end is built in stage1 of the
651 bootstrap.  This is only relevant to front ends written in their own
652 languages.
653 @item compilers
654 If defined, a space-separated list of compiler executables that will
655 be run by the driver.  The names here will each end
656 with @samp{\$(exeext)}.
657 @item outputs
658 If defined, a space-separated list of files that should be generated
659 by @file{configure} substituting values in them.  This mechanism can
660 be used to create a file @file{@var{language}/Makefile} from
661 @file{@var{language}/Makefile.in}, but this is deprecated, building
662 everything from the single @file{gcc/Makefile} is preferred.
663 @item gtfiles
664 If defined, a space-separated list of files that should be scanned by
665 @file{gengtype.c} to generate the garbage collection tables and routines for
666 this language.  This excludes the files that are common to all front
667 ends.  @xref{Type Information}.
669 @end table
671 @node Front End Makefile
672 @subsubsection The Front End @file{Make-lang.in} File
674 Each language subdirectory contains a @file{Make-lang.in} file.  It contains
675 targets @code{@var{lang}.@var{hook}} (where @code{@var{lang}} is the
676 setting of @code{language} in @file{config-lang.in}) for the following
677 values of @code{@var{hook}}, and any other Makefile rules required to
678 build those targets (which may if necessary use other Makefiles
679 specified in @code{outputs} in @file{config-lang.in}, although this is
680 deprecated).  It also adds any testsuite targets that can use the
681 standard rule in @file{gcc/Makefile.in} to the variable
682 @code{lang_checks}.
684 @table @code
685 @item all.cross
686 @itemx start.encap
687 @itemx rest.encap
688 FIXME: exactly what goes in each of these targets?
689 @item tags
690 Build an @command{etags} @file{TAGS} file in the language subdirectory
691 in the source tree.
692 @item info
693 Build info documentation for the front end, in the build directory.
694 This target is only called by @samp{make bootstrap} if a suitable
695 version of @command{makeinfo} is available, so does not need to check
696 for this, and should fail if an error occurs.
697 @item dvi
698 Build DVI documentation for the front end, in the build directory.
699 This should be done using @code{$(TEXI2DVI)}, with appropriate
700 @option{-I} arguments pointing to directories of included files.
701 @item pdf
702 Build PDF documentation for the front end, in the build directory.
703 This should be done using @code{$(TEXI2PDF)}, with appropriate
704 @option{-I} arguments pointing to directories of included files.
705 @item html
706 Build HTML documentation for the front end, in the build directory.
707 @item man
708 Build generated man pages for the front end from Texinfo manuals
709 (@pxref{Man Page Generation}), in the build directory.  This target
710 is only called if the necessary tools are available, but should ignore
711 errors so as not to stop the build if errors occur; man pages are
712 optional and the tools involved may be installed in a broken way.
713 @item install-common
714 Install everything that is part of the front end, apart from the
715 compiler executables listed in @code{compilers} in
716 @file{config-lang.in}.
717 @item install-info
718 Install info documentation for the front end, if it is present in the
719 source directory.  This target should have dependencies on info files
720 that should be installed.
721 @item install-man
722 Install man pages for the front end.  This target should ignore
723 errors.
724 @item install-plugin
725 Install headers needed for plugins.
726 @item srcextra
727 Copies its dependencies into the source directory.  This generally should
728 be used for generated files such as Bison output files which are not
729 version-controlled, but should be included in any release tarballs.  This
730 target will be executed during a bootstrap if
731 @samp{--enable-generated-files-in-srcdir} was specified as a
732 @file{configure} option.
733 @item srcinfo
734 @itemx srcman
735 Copies its dependencies into the source directory.  These targets will be
736 executed during a bootstrap if @samp{--enable-generated-files-in-srcdir}
737 was specified as a @file{configure} option.
738 @item uninstall
739 Uninstall files installed by installing the compiler.  This is
740 currently documented not to be supported, so the hook need not do
741 anything.
742 @item mostlyclean
743 @itemx clean
744 @itemx distclean
745 @itemx maintainer-clean
746 The language parts of the standard GNU
747 @samp{*clean} targets.  @xref{Standard Targets, , Standard Targets for
748 Users, standards, GNU Coding Standards}, for details of the standard
749 targets.  For GCC, @code{maintainer-clean} should delete
750 all generated files in the source directory that are not version-controlled,
751 but should not delete anything that is.
752 @end table
754 @file{Make-lang.in} must also define a variable @code{@var{lang}_OBJS}
755 to a list of host object files that are used by that language.
757 @node Back End
758 @subsection Anatomy of a Target Back End
760 A back end for a target architecture in GCC has the following parts:
762 @itemize @bullet
763 @item
764 A directory @file{@var{machine}} under @file{gcc/config}, containing a
765 machine description @file{@var{machine}.md} file (@pxref{Machine Desc,
766 , Machine Descriptions}), header files @file{@var{machine}.h} and
767 @file{@var{machine}-protos.h} and a source file @file{@var{machine}.c}
768 (@pxref{Target Macros, , Target Description Macros and Functions}),
769 possibly a target Makefile fragment @file{t-@var{machine}}
770 (@pxref{Target Fragment, , The Target Makefile Fragment}), and maybe
771 some other files.  The names of these files may be changed from the
772 defaults given by explicit specifications in @file{config.gcc}.
773 @item
774 If necessary, a file @file{@var{machine}-modes.def} in the
775 @file{@var{machine}} directory, containing additional machine modes to
776 represent condition codes.  @xref{Condition Code}, for further details.
777 @item
778 An optional @file{@var{machine}.opt} file in the @file{@var{machine}}
779 directory, containing a list of target-specific options.  You can also
780 add other option files using the @code{extra_options} variable in
781 @file{config.gcc}.  @xref{Options}.
782 @item
783 Entries in @file{config.gcc} (@pxref{System Config, , The
784 @file{config.gcc} File}) for the systems with this target
785 architecture.
786 @item
787 Documentation in @file{gcc/doc/invoke.texi} for any command-line
788 options supported by this target (@pxref{Run-time Target, , Run-time
789 Target Specification}).  This means both entries in the summary table
790 of options and details of the individual options.
791 @item
792 Documentation in @file{gcc/doc/extend.texi} for any target-specific
793 attributes supported (@pxref{Target Attributes, , Defining
794 target-specific uses of @code{__attribute__}}), including where the
795 same attribute is already supported on some targets, which are
796 enumerated in the manual.
797 @item
798 Documentation in @file{gcc/doc/extend.texi} for any target-specific
799 pragmas supported.
800 @item
801 Documentation in @file{gcc/doc/extend.texi} of any target-specific
802 built-in functions supported.
803 @item
804 Documentation in @file{gcc/doc/extend.texi} of any target-specific
805 format checking styles supported.
806 @item
807 Documentation in @file{gcc/doc/md.texi} of any target-specific
808 constraint letters (@pxref{Machine Constraints, , Constraints for
809 Particular Machines}).
810 @item
811 A note in @file{gcc/doc/contrib.texi} under the person or people who
812 contributed the target support.
813 @item
814 Entries in @file{gcc/doc/install.texi} for all target triplets
815 supported with this target architecture, giving details of any special
816 notes about installation for this target, or saying that there are no
817 special notes if there are none.
818 @item
819 Possibly other support outside the @file{gcc} directory for runtime
820 libraries.  FIXME: reference docs for this.  The @code{libstdc++} porting
821 manual needs to be installed as info for this to work, or to be a
822 chapter of this manual.
823 @end itemize
825 If the back end is added to the official GCC source repository, the
826 following are also necessary:
828 @itemize @bullet
829 @item
830 An entry for the target architecture in @file{readings.html} on the
831 GCC web site, with any relevant links.
832 @item
833 Details of the properties of the back end and target architecture in
834 @file{backends.html} on the GCC web site.
835 @item
836 A news item about the contribution of support for that target
837 architecture, in @file{index.html} on the GCC web site.
838 @item
839 Normally, one or more maintainers of that target listed in
840 @file{MAINTAINERS}.  Some existing architectures may be unmaintained,
841 but it would be unusual to add support for a target that does not have
842 a maintainer when support is added.
843 @item
844 Target triplets covering all @file{config.gcc} stanzas for the target,
845 in the list in @file{contrib/config-list.mk}.
846 @end itemize
848 @node Testsuites
849 @chapter Testsuites
851 GCC contains several testsuites to help maintain compiler quality.
852 Most of the runtime libraries and language front ends in GCC have
853 testsuites.  Currently only the C language testsuites are documented
854 here; FIXME: document the others.
856 @menu
857 * Test Idioms::     Idioms used in testsuite code.
858 * Test Directives:: Directives used within DejaGnu tests.
859 * Ada Tests::       The Ada language testsuites.
860 * C Tests::         The C language testsuites.
861 * LTO Testing::     Support for testing link-time optimizations.
862 * gcov Testing::    Support for testing gcov.
863 * profopt Testing:: Support for testing profile-directed optimizations.
864 * compat Testing::  Support for testing binary compatibility.
865 * Torture Tests::   Support for torture testing using multiple options.
866 * GIMPLE Tests::    Support for testing GIMPLE passes.
867 * RTL Tests::       Support for testing RTL passes.
868 @end menu
870 @node Test Idioms
871 @section Idioms Used in Testsuite Code
873 In general, C testcases have a trailing @file{-@var{n}.c}, starting
874 with @file{-1.c}, in case other testcases with similar names are added
875 later.  If the test is a test of some well-defined feature, it should
876 have a name referring to that feature such as
877 @file{@var{feature}-1.c}.  If it does not test a well-defined feature
878 but just happens to exercise a bug somewhere in the compiler, and a
879 bug report has been filed for this bug in the GCC bug database,
880 @file{pr@var{bug-number}-1.c} is the appropriate form of name.
881 Otherwise (for miscellaneous bugs not filed in the GCC bug database),
882 and previously more generally, test cases are named after the date on
883 which they were added.  This allows people to tell at a glance whether
884 a test failure is because of a recently found bug that has not yet
885 been fixed, or whether it may be a regression, but does not give any
886 other information about the bug or where discussion of it may be
887 found.  Some other language testsuites follow similar conventions.
889 In the @file{gcc.dg} testsuite, it is often necessary to test that an
890 error is indeed a hard error and not just a warning---for example,
891 where it is a constraint violation in the C standard, which must
892 become an error with @option{-pedantic-errors}.  The following idiom,
893 where the first line shown is line @var{line} of the file and the line
894 that generates the error, is used for this:
896 @smallexample
897 /* @{ dg-bogus "warning" "warning in place of error" @} */
898 /* @{ dg-error "@var{regexp}" "@var{message}" @{ target *-*-* @} @var{line} @} */
899 @end smallexample
901 It may be necessary to check that an expression is an integer constant
902 expression and has a certain value.  To check that @code{@var{E}} has
903 value @code{@var{V}}, an idiom similar to the following is used:
905 @smallexample
906 char x[((E) == (V) ? 1 : -1)];
907 @end smallexample
909 In @file{gcc.dg} tests, @code{__typeof__} is sometimes used to make
910 assertions about the types of expressions.  See, for example,
911 @file{gcc.dg/c99-condexpr-1.c}.  The more subtle uses depend on the
912 exact rules for the types of conditional expressions in the C
913 standard; see, for example, @file{gcc.dg/c99-intconst-1.c}.
915 It is useful to be able to test that optimizations are being made
916 properly.  This cannot be done in all cases, but it can be done where
917 the optimization will lead to code being optimized away (for example,
918 where flow analysis or alias analysis should show that certain code
919 cannot be called) or to functions not being called because they have
920 been expanded as built-in functions.  Such tests go in
921 @file{gcc.c-torture/execute}.  Where code should be optimized away, a
922 call to a nonexistent function such as @code{link_failure ()} may be
923 inserted; a definition
925 @smallexample
926 #ifndef __OPTIMIZE__
927 void
928 link_failure (void)
930   abort ();
932 #endif
933 @end smallexample
935 @noindent
936 will also be needed so that linking still succeeds when the test is
937 run without optimization.  When all calls to a built-in function
938 should have been optimized and no calls to the non-built-in version of
939 the function should remain, that function may be defined as
940 @code{static} to call @code{abort ()} (although redeclaring a function
941 as static may not work on all targets).
943 All testcases must be portable.  Target-specific testcases must have
944 appropriate code to avoid causing failures on unsupported systems;
945 unfortunately, the mechanisms for this differ by directory.
947 FIXME: discuss non-C testsuites here.
949 @node Test Directives
950 @section Directives used within DejaGnu tests
952 @menu
953 * Directives::  Syntax and descriptions of test directives.
954 * Selectors:: Selecting targets to which a test applies.
955 * Effective-Target Keywords:: Keywords describing target attributes.
956 * Add Options:: Features for @code{dg-add-options}
957 * Require Support:: Variants of @code{dg-require-@var{support}}
958 * Final Actions:: Commands for use in @code{dg-final}
959 @end menu
961 @node Directives
962 @subsection Syntax and Descriptions of test directives
964 Test directives appear within comments in a test source file and begin
965 with @code{dg-}.  Some of these are defined within DejaGnu and others
966 are local to the GCC testsuite.
968 The order in which test directives appear in a test can be important:
969 directives local to GCC sometimes override information used by the
970 DejaGnu directives, which know nothing about the GCC directives, so the
971 DejaGnu directives must precede GCC directives.
973 Several test directives include selectors (@pxref{Selectors, , })
974 which are usually preceded by the keyword @code{target} or @code{xfail}.
976 @subsubsection Specify how to build the test
978 @table @code
979 @item @{ dg-do @var{do-what-keyword} [@{ target/xfail @var{selector} @}] @}
980 @var{do-what-keyword} specifies how the test is compiled and whether
981 it is executed.  It is one of:
983 @table @code
984 @item preprocess
985 Compile with @option{-E} to run only the preprocessor.
986 @item compile
987 Compile with @option{-S} to produce an assembly code file.
988 @item assemble
989 Compile with @option{-c} to produce a relocatable object file.
990 @item link
991 Compile, assemble, and link to produce an executable file.
992 @item run
993 Produce and run an executable file, which is expected to return
994 an exit code of 0.
995 @end table
997 The default is @code{compile}.  That can be overridden for a set of
998 tests by redefining @code{dg-do-what-default} within the @code{.exp}
999 file for those tests.
1001 If the directive includes the optional @samp{@{ target @var{selector} @}}
1002 then the test is skipped unless the target system matches the
1003 @var{selector}.
1005 If @var{do-what-keyword} is @code{run} and the directive includes
1006 the optional @samp{@{ xfail @var{selector} @}} and the selector is met
1007 then the test is expected to fail.  The @code{xfail} clause is ignored
1008 for other values of @var{do-what-keyword}; those tests can use
1009 directive @code{dg-xfail-if}.
1010 @end table
1012 @subsubsection Specify additional compiler options
1014 @table @code
1015 @item @{ dg-options @var{options} [@{ target @var{selector} @}] @}
1016 This DejaGnu directive provides a list of compiler options, to be used
1017 if the target system matches @var{selector}, that replace the default
1018 options used for this set of tests.
1020 @item @{ dg-add-options @var{feature} @dots{} @}
1021 Add any compiler options that are needed to access certain features.
1022 This directive does nothing on targets that enable the features by
1023 default, or that don't provide them at all.  It must come after
1024 all @code{dg-options} directives.
1025 For supported values of @var{feature} see @ref{Add Options, ,}.
1027 @item @{ dg-additional-options @var{options} [@{ target @var{selector} @}] @}
1028 This directive provides a list of compiler options, to be used
1029 if the target system matches @var{selector}, that are added to the default
1030 options used for this set of tests.
1031 @end table
1033 @subsubsection Modify the test timeout value
1035 The normal timeout limit, in seconds, is found by searching the
1036 following in order:
1038 @itemize @bullet
1039 @item the value defined by an earlier @code{dg-timeout} directive in
1040 the test
1042 @item variable @var{tool_timeout} defined by the set of tests
1044 @item @var{gcc},@var{timeout} set in the target board
1046 @item 300
1047 @end itemize
1049 @table @code
1050 @item @{ dg-timeout @var{n} [@{target @var{selector} @}] @}
1051 Set the time limit for the compilation and for the execution of the test
1052 to the specified number of seconds.
1054 @item @{ dg-timeout-factor @var{x} [@{ target @var{selector} @}] @}
1055 Multiply the normal time limit for compilation and execution of the test
1056 by the specified floating-point factor.
1057 @end table
1059 @subsubsection Skip a test for some targets
1061 @table @code
1062 @item @{ dg-skip-if @var{comment} @{ @var{selector} @} [@{ @var{include-opts} @} [@{ @var{exclude-opts} @}]] @}
1063 Arguments @var{include-opts} and @var{exclude-opts} are lists in which
1064 each element is a string of zero or more GCC options.
1065 Skip the test if all of the following conditions are met:
1066 @itemize @bullet
1067 @item the test system is included in @var{selector}
1069 @item for at least one of the option strings in @var{include-opts},
1070 every option from that string is in the set of options with which
1071 the test would be compiled; use @samp{"*"} for an @var{include-opts} list
1072 that matches any options; that is the default if @var{include-opts} is
1073 not specified
1075 @item for each of the option strings in @var{exclude-opts}, at least one
1076 option from that string is not in the set of options with which the test
1077 would be compiled; use @samp{""} for an empty @var{exclude-opts} list;
1078 that is the default if @var{exclude-opts} is not specified
1079 @end itemize
1081 For example, to skip a test if option @code{-Os} is present:
1083 @smallexample
1084 /* @{ dg-skip-if "" @{ *-*-* @}  @{ "-Os" @} @{ "" @} @} */
1085 @end smallexample
1087 To skip a test if both options @code{-O2} and @code{-g} are present:
1089 @smallexample
1090 /* @{ dg-skip-if "" @{ *-*-* @}  @{ "-O2 -g" @} @{ "" @} @} */
1091 @end smallexample
1093 To skip a test if either @code{-O2} or @code{-O3} is present:
1095 @smallexample
1096 /* @{ dg-skip-if "" @{ *-*-* @}  @{ "-O2" "-O3" @} @{ "" @} @} */
1097 @end smallexample
1099 To skip a test unless option @code{-Os} is present:
1101 @smallexample
1102 /* @{ dg-skip-if "" @{ *-*-* @}  @{ "*" @} @{ "-Os" @} @} */
1103 @end smallexample
1105 To skip a test if either @code{-O2} or @code{-O3} is used with @code{-g}
1106 but not if @code{-fpic} is also present:
1108 @smallexample
1109 /* @{ dg-skip-if "" @{ *-*-* @}  @{ "-O2 -g" "-O3 -g" @} @{ "-fpic" @} @} */
1110 @end smallexample
1112 @item @{ dg-require-effective-target @var{keyword} [@{ @var{selector} @}] @}
1113 Skip the test if the test target, including current multilib flags,
1114 is not covered by the effective-target keyword.
1115 If the directive includes the optional @samp{@{ @var{selector} @}}
1116 then the effective-target test is only performed if the target system
1117 matches the @var{selector}.
1118 This directive must appear after any @code{dg-do} directive in the test
1119 and before any @code{dg-additional-sources} directive.
1120 @xref{Effective-Target Keywords, , }.
1122 @item @{ dg-require-@var{support} args @}
1123 Skip the test if the target does not provide the required support.
1124 These directives must appear after any @code{dg-do} directive in the test
1125 and before any @code{dg-additional-sources} directive.
1126 They require at least one argument, which can be an empty string if the
1127 specific procedure does not examine the argument.
1128 @xref{Require Support, , }, for a complete list of these directives.
1129 @end table
1131 @subsubsection Expect a test to fail for some targets
1133 @table @code
1134 @item  @{ dg-xfail-if @var{comment} @{ @var{selector} @} [@{ @var{include-opts} @} [@{ @var{exclude-opts} @}]] @}
1135 Expect the test to fail if the conditions (which are the same as for
1136 @code{dg-skip-if}) are met.  This does not affect the execute step.
1138 @item  @{ dg-xfail-run-if @var{comment} @{ @var{selector} @} [@{ @var{include-opts} @} [@{ @var{exclude-opts} @}]] @}
1139 Expect the execute step of a test to fail if the conditions (which are
1140 the same as for @code{dg-skip-if}) are met.
1141 @end table
1143 @subsubsection Expect the test executable to fail
1145 @table @code
1146 @item  @{ dg-shouldfail @var{comment} [@{ @var{selector} @} [@{ @var{include-opts} @} [@{ @var{exclude-opts} @}]]] @}
1147 Expect the test executable to return a nonzero exit status if the
1148 conditions (which are the same as for @code{dg-skip-if}) are met.
1149 @end table
1151 @subsubsection Verify compiler messages
1153 @table @code
1154 @item @{ dg-error @var{regexp} [@var{comment} [@{ target/xfail @var{selector} @} [@var{line}] ]] @}
1155 This DejaGnu directive appears on a source line that is expected to get
1156 an error message, or else specifies the source line associated with the
1157 message.  If there is no message for that line or if the text of that
1158 message is not matched by @var{regexp} then the check fails and
1159 @var{comment} is included in the @code{FAIL} message.  The check does
1160 not look for the string @samp{error} unless it is part of @var{regexp}.
1162 @item @{ dg-warning @var{regexp} [@var{comment} [@{ target/xfail @var{selector} @} [@var{line}] ]] @}
1163 This DejaGnu directive appears on a source line that is expected to get
1164 a warning message, or else specifies the source line associated with the
1165 message.  If there is no message for that line or if the text of that
1166 message is not matched by @var{regexp} then the check fails and
1167 @var{comment} is included in the @code{FAIL} message.  The check does
1168 not look for the string @samp{warning} unless it is part of @var{regexp}.
1170 @item @{ dg-message @var{regexp} [@var{comment} [@{ target/xfail @var{selector} @} [@var{line}] ]] @}
1171 The line is expected to get a message other than an error or warning.
1172 If there is no message for that line or if the text of that message is
1173 not matched by @var{regexp} then the check fails and @var{comment} is
1174 included in the @code{FAIL} message.
1176 @item @{ dg-bogus @var{regexp} [@var{comment} [@{ target/xfail @var{selector} @} [@var{line}] ]] @}
1177 This DejaGnu directive appears on a source line that should not get a
1178 message matching @var{regexp}, or else specifies the source line
1179 associated with the bogus message.  It is usually used with @samp{xfail}
1180 to indicate that the message is a known problem for a particular set of
1181 targets.
1183 @item @{ dg-line @var{linenumvar} @}
1184 This DejaGnu directive sets the variable @var{linenumvar} to the line number of
1185 the source line.  The variable @var{linenumvar} can then be used in subsequent
1186 @code{dg-error}, @code{dg-warning}, @code{dg-message} and @code{dg-bogus}
1187 directives.  For example:
1189 @smallexample
1190 int a;   /* @{ dg-line first_def_a @} */
1191 float a; /* @{ dg-error "conflicting types of" @} */
1192 /* @{ dg-message "previous declaration of" "" @{ target *-*-* @} first_def_a @} */
1193 @end smallexample
1195 @item @{ dg-excess-errors @var{comment} [@{ target/xfail @var{selector} @}] @}
1196 This DejaGnu directive indicates that the test is expected to fail due
1197 to compiler messages that are not handled by @samp{dg-error},
1198 @samp{dg-warning} or @samp{dg-bogus}.  For this directive @samp{xfail}
1199 has the same effect as @samp{target}.
1201 @item @{ dg-prune-output @var{regexp} @}
1202 Prune messages matching @var{regexp} from the test output.
1203 @end table
1205 @subsubsection Verify output of the test executable
1207 @table @code
1208 @item @{ dg-output @var{regexp} [@{ target/xfail @var{selector} @}] @}
1209 This DejaGnu directive compares @var{regexp} to the combined output
1210 that the test executable writes to @file{stdout} and @file{stderr}.
1211 @end table
1213 @subsubsection Specify additional files for a test
1215 @table @code
1216 @item @{ dg-additional-files "@var{filelist}" @}
1217 Specify additional files, other than source files, that must be copied
1218 to the system where the compiler runs.
1220 @item @{ dg-additional-sources "@var{filelist}" @}
1221 Specify additional source files to appear in the compile line
1222 following the main test file.
1223 @end table
1225 @subsubsection Add checks at the end of a test
1227 @table @code
1228 @item @{ dg-final @{ @var{local-directive} @} @}
1229 This DejaGnu directive is placed within a comment anywhere in the
1230 source file and is processed after the test has been compiled and run.
1231 Multiple @samp{dg-final} commands are processed in the order in which
1232 they appear in the source file.  @xref{Final Actions, , }, for a list
1233 of directives that can be used within @code{dg-final}.
1234 @end table
1236 @node Selectors
1237 @subsection Selecting targets to which a test applies
1239 Several test directives include @var{selector}s to limit the targets
1240 for which a test is run or to declare that a test is expected to fail
1241 on particular targets.
1243 A selector is:
1244 @itemize @bullet
1245 @item one or more target triplets, possibly including wildcard characters;
1246 use @samp{*-*-*} to match any target
1247 @item a single effective-target keyword (@pxref{Effective-Target Keywords})
1248 @item a logical expression
1249 @end itemize
1251 Depending on the context, the selector specifies whether a test is
1252 skipped and reported as unsupported or is expected to fail.  A context
1253 that allows either @samp{target} or @samp{xfail} also allows
1254 @samp{@{ target @var{selector1} xfail @var{selector2} @}}
1255 to skip the test for targets that don't match @var{selector1} and the
1256 test to fail for targets that match @var{selector2}.
1258 A selector expression appears within curly braces and uses a single
1259 logical operator: one of @samp{!}, @samp{&&}, or @samp{||}.  An
1260 operand is another selector expression, an effective-target keyword,
1261 a single target triplet, or a list of target triplets within quotes or
1262 curly braces.  For example:
1264 @smallexample
1265 @{ target @{ ! "hppa*-*-* ia64*-*-*" @} @}
1266 @{ target @{ powerpc*-*-* && lp64 @} @}
1267 @{ xfail @{ lp64 || vect_no_align @} @}
1268 @end smallexample
1270 @node Effective-Target Keywords
1271 @subsection Keywords describing target attributes
1273 Effective-target keywords identify sets of targets that support
1274 particular functionality.  They are used to limit tests to be run only
1275 for particular targets, or to specify that particular sets of targets
1276 are expected to fail some tests.
1278 Effective-target keywords are defined in @file{lib/target-supports.exp} in
1279 the GCC testsuite, with the exception of those that are documented as
1280 being local to a particular test directory.
1282 The @samp{effective target} takes into account all of the compiler options
1283 with which the test will be compiled, including the multilib options.
1284 By convention, keywords ending in @code{_nocache} can also include options
1285 specified for the particular test in an earlier @code{dg-options} or
1286 @code{dg-add-options} directive.
1288 @subsubsection Data type sizes
1290 @table @code
1291 @item ilp32
1292 Target has 32-bit @code{int}, @code{long}, and pointers.
1294 @item lp64
1295 Target has 32-bit @code{int}, 64-bit @code{long} and pointers.
1297 @item llp64
1298 Target has 32-bit @code{int} and @code{long}, 64-bit @code{long long}
1299 and pointers.
1301 @item double64
1302 Target has 64-bit @code{double}.
1304 @item double64plus
1305 Target has @code{double} that is 64 bits or longer.
1307 @item longdouble128
1308 Target has 128-bit @code{long double}.
1310 @item int32plus
1311 Target has @code{int} that is at 32 bits or longer.
1313 @item int16
1314 Target has @code{int} that is 16 bits or shorter.
1316 @item long_neq_int
1317 Target has @code{int} and @code{long} with different sizes.
1319 @item large_double
1320 Target supports @code{double} that is longer than @code{float}.
1322 @item large_long_double
1323 Target supports @code{long double} that is longer than @code{double}.
1325 @item ptr32plus
1326 Target has pointers that are 32 bits or longer.
1328 @item size32plus
1329 Target supports array and structure sizes that are 32 bits or longer.
1331 @item 4byte_wchar_t
1332 Target has @code{wchar_t} that is at least 4 bytes.
1334 @item float@var{n}
1335 Target has the @code{_Float@var{n}} type.
1337 @item float@var{n}x
1338 Target has the @code{_Float@var{n}x} type.
1340 @item float@var{n}_runtime
1341 Target has the @code{_Float@var{n}} type, including runtime support
1342 for any options added with @code{dg-add-options}.
1344 @item float@var{n}x_runtime
1345 Target has the @code{_Float@var{n}x} type, including runtime support
1346 for any options added with @code{dg-add-options}.
1348 @item floatn_nx_runtime
1349 Target has runtime support for any options added with
1350 @code{dg-add-options} for any @code{_Float@var{n}} or
1351 @code{_Float@var{n}x} type.
1352 @end table
1354 @subsubsection Fortran-specific attributes
1356 @table @code
1357 @item fortran_integer_16
1358 Target supports Fortran @code{integer} that is 16 bytes or longer.
1360 @item fortran_large_int
1361 Target supports Fortran @code{integer} kinds larger than @code{integer(8)}.
1363 @item fortran_large_real
1364 Target supports Fortran @code{real} kinds larger than @code{real(8)}.
1365 @end table
1367 @subsubsection Vector-specific attributes
1369 @table @code
1370 @item vect_condition
1371 Target supports vector conditional operations.
1373 @item vect_cond_mixed
1374 Target supports vector conditional operations where comparison operands
1375 have different type from the value operands.
1377 @item vect_double
1378 Target supports hardware vectors of @code{double}.
1380 @item vect_float
1381 Target supports hardware vectors of @code{float}.
1383 @item vect_int
1384 Target supports hardware vectors of @code{int}.
1386 @item vect_long
1387 Target supports hardware vectors of @code{long}.
1389 @item vect_long_long
1390 Target supports hardware vectors of @code{long long}.
1392 @item vect_aligned_arrays
1393 Target aligns arrays to vector alignment boundary.
1395 @item vect_hw_misalign
1396 Target supports a vector misalign access.
1398 @item vect_no_align
1399 Target does not support a vector alignment mechanism.
1401 @item vect_no_int_min_max
1402 Target does not support a vector min and max instruction on @code{int}.
1404 @item vect_no_int_add
1405 Target does not support a vector add instruction on @code{int}.
1407 @item vect_no_bitwise
1408 Target does not support vector bitwise instructions.
1410 @item vect_char_mult
1411 Target supports @code{vector char} multiplication.
1413 @item vect_short_mult
1414 Target supports @code{vector short} multiplication.
1416 @item vect_int_mult
1417 Target supports @code{vector int} multiplication.
1419 @item vect_extract_even_odd
1420 Target supports vector even/odd element extraction.
1422 @item vect_extract_even_odd_wide
1423 Target supports vector even/odd element extraction of vectors with elements
1424 @code{SImode} or larger.
1426 @item vect_interleave
1427 Target supports vector interleaving.
1429 @item vect_strided
1430 Target supports vector interleaving and extract even/odd.
1432 @item vect_strided_wide
1433 Target supports vector interleaving and extract even/odd for wide
1434 element types.
1436 @item vect_perm
1437 Target supports vector permutation.
1439 @item vect_shift
1440 Target supports a hardware vector shift operation.
1442 @item vect_widen_sum_hi_to_si
1443 Target supports a vector widening summation of @code{short} operands
1444 into @code{int} results, or can promote (unpack) from @code{short}
1445 to @code{int}.
1447 @item vect_widen_sum_qi_to_hi
1448 Target supports a vector widening summation of @code{char} operands
1449 into @code{short} results, or can promote (unpack) from @code{char}
1450 to @code{short}.
1452 @item vect_widen_sum_qi_to_si
1453 Target supports a vector widening summation of @code{char} operands
1454 into @code{int} results.
1456 @item vect_widen_mult_qi_to_hi
1457 Target supports a vector widening multiplication of @code{char} operands
1458 into @code{short} results, or can promote (unpack) from @code{char} to
1459 @code{short} and perform non-widening multiplication of @code{short}.
1461 @item vect_widen_mult_hi_to_si
1462 Target supports a vector widening multiplication of @code{short} operands
1463 into @code{int} results, or can promote (unpack) from @code{short} to
1464 @code{int} and perform non-widening multiplication of @code{int}.
1466 @item vect_widen_mult_si_to_di_pattern
1467 Target supports a vector widening multiplication of @code{int} operands
1468 into @code{long} results.
1470 @item vect_sdot_qi
1471 Target supports a vector dot-product of @code{signed char}.
1473 @item vect_udot_qi
1474 Target supports a vector dot-product of @code{unsigned char}.
1476 @item vect_sdot_hi
1477 Target supports a vector dot-product of @code{signed short}.
1479 @item vect_udot_hi
1480 Target supports a vector dot-product of @code{unsigned short}.
1482 @item vect_pack_trunc
1483 Target supports a vector demotion (packing) of @code{short} to @code{char}
1484 and from @code{int} to @code{short} using modulo arithmetic.
1486 @item vect_unpack
1487 Target supports a vector promotion (unpacking) of @code{char} to @code{short}
1488 and from @code{char} to @code{int}.
1490 @item vect_intfloat_cvt
1491 Target supports conversion from @code{signed int} to @code{float}.
1493 @item vect_uintfloat_cvt
1494 Target supports conversion from @code{unsigned int} to @code{float}.
1496 @item vect_floatint_cvt
1497 Target supports conversion from @code{float} to @code{signed int}.
1499 @item vect_floatuint_cvt
1500 Target supports conversion from @code{float} to @code{unsigned int}.
1502 @item vect_max_reduc
1503 Target supports max reduction for vectors.
1504 @end table
1506 @subsubsection Thread Local Storage attributes
1508 @table @code
1509 @item tls
1510 Target supports thread-local storage.
1512 @item tls_native
1513 Target supports native (rather than emulated) thread-local storage.
1515 @item tls_runtime
1516 Test system supports executing TLS executables.
1517 @end table
1519 @subsubsection Decimal floating point attributes
1521 @table @code
1522 @item dfp
1523 Targets supports compiling decimal floating point extension to C.
1525 @item dfp_nocache
1526 Including the options used to compile this particular test, the
1527 target supports compiling decimal floating point extension to C.
1529 @item dfprt
1530 Test system can execute decimal floating point tests.
1532 @item dfprt_nocache
1533 Including the options used to compile this particular test, the
1534 test system can execute decimal floating point tests.
1536 @item hard_dfp
1537 Target generates decimal floating point instructions with current options.
1538 @end table
1540 @subsubsection ARM-specific attributes
1542 @table @code
1543 @item arm32
1544 ARM target generates 32-bit code.
1546 @item arm_eabi
1547 ARM target adheres to the ABI for the ARM Architecture.
1549 @item arm_fp_ok
1550 @anchor{arm_fp_ok}
1551 ARM target defines @code{__ARM_FP} using @code{-mfloat-abi=softfp} or
1552 equivalent options.  Some multilibs may be incompatible with these
1553 options.
1555 @item arm_hf_eabi
1556 ARM target adheres to the VFP and Advanced SIMD Register Arguments
1557 variant of the ABI for the ARM Architecture (as selected with
1558 @code{-mfloat-abi=hard}).
1560 @item arm_hard_vfp_ok
1561 ARM target supports @code{-mfpu=vfp -mfloat-abi=hard}.
1562 Some multilibs may be incompatible with these options.
1564 @item arm_iwmmxt_ok
1565 ARM target supports @code{-mcpu=iwmmxt}.
1566 Some multilibs may be incompatible with this option.
1568 @item arm_neon
1569 ARM target supports generating NEON instructions.
1571 @item arm_tune_string_ops_prefer_neon
1572 Test CPU tune supports inlining string operations with NEON instructions.
1574 @item arm_neon_hw
1575 Test system supports executing NEON instructions.
1577 @item arm_neonv2_hw
1578 Test system supports executing NEON v2 instructions.
1580 @item arm_neon_ok
1581 @anchor{arm_neon_ok}
1582 ARM Target supports @code{-mfpu=neon -mfloat-abi=softfp} or compatible
1583 options.  Some multilibs may be incompatible with these options.
1585 @item arm_neon_ok_no_float_abi
1586 @anchor{arm_neon_ok_no_float_abi}
1587 ARM Target supports NEON with @code{-mfpu=neon}, but without any
1588 -mfloat-abi= option.  Some multilibs may be incompatible with this
1589 option.
1591 @item arm_neonv2_ok
1592 @anchor{arm_neonv2_ok}
1593 ARM Target supports @code{-mfpu=neon-vfpv4 -mfloat-abi=softfp} or compatible
1594 options.  Some multilibs may be incompatible with these options.
1596 @item arm_fp16_ok
1597 @anchor{arm_fp16_ok}
1598 Target supports options to generate VFP half-precision floating-point
1599 instructions.  Some multilibs may be incompatible with these
1600 options.  This test is valid for ARM only.
1602 @item arm_fp16_hw
1603 Target supports executing VFP half-precision floating-point
1604 instructions.  This test is valid for ARM only.
1606 @item arm_neon_fp16_ok
1607 @anchor{arm_neon_fp16_ok}
1608 ARM Target supports @code{-mfpu=neon-fp16 -mfloat-abi=softfp} or compatible
1609 options, including @code{-mfp16-format=ieee} if necessary to obtain the
1610 @code{__fp16} type.  Some multilibs may be incompatible with these options.
1612 @item arm_neon_fp16_hw
1613 Test system supports executing Neon half-precision float instructions.
1614 (Implies previous.)
1616 @item arm_fp16_alternative_ok
1617 ARM target supports the ARM FP16 alternative format.  Some multilibs
1618 may be incompatible with the options needed.
1620 @item arm_fp16_none_ok
1621 ARM target supports specifying none as the ARM FP16 format.
1623 @item arm_thumb1_ok
1624 ARM target generates Thumb-1 code for @code{-mthumb}.
1626 @item arm_thumb2_ok
1627 ARM target generates Thumb-2 code for @code{-mthumb}.
1629 @item arm_vfp_ok
1630 ARM target supports @code{-mfpu=vfp -mfloat-abi=softfp}.
1631 Some multilibs may be incompatible with these options.
1633 @item arm_vfp3_ok
1634 @anchor{arm_vfp3_ok}
1635 ARM target supports @code{-mfpu=vfp3 -mfloat-abi=softfp}.
1636 Some multilibs may be incompatible with these options.
1638 @item arm_v8_vfp_ok
1639 ARM target supports @code{-mfpu=fp-armv8 -mfloat-abi=softfp}.
1640 Some multilibs may be incompatible with these options.
1642 @item arm_v8_neon_ok
1643 ARM target supports @code{-mfpu=neon-fp-armv8 -mfloat-abi=softfp}.
1644 Some multilibs may be incompatible with these options.
1646 @item arm_v8_1a_neon_ok
1647 @anchor{arm_v8_1a_neon_ok}
1648 ARM target supports options to generate ARMv8.1 Adv.SIMD instructions.
1649 Some multilibs may be incompatible with these options.
1651 @item arm_v8_1a_neon_hw
1652 ARM target supports executing ARMv8.1 Adv.SIMD instructions.  Some
1653 multilibs may be incompatible with the options needed.  Implies
1654 arm_v8_1a_neon_ok.
1656 @item arm_acq_rel
1657 ARM target supports acquire-release instructions.
1659 @item arm_v8_2a_fp16_scalar_ok
1660 @anchor{arm_v8_2a_fp16_scalar_ok}
1661 ARM target supports options to generate instructions for ARMv8.2 and
1662 scalar instructions from the FP16 extension.  Some multilibs may be
1663 incompatible with these options.
1665 @item arm_v8_2a_fp16_scalar_hw
1666 ARM target supports executing instructions for ARMv8.2 and scalar
1667 instructions from the FP16 extension.  Some multilibs may be
1668 incompatible with these options.  Implies arm_v8_2a_fp16_neon_ok.
1670 @item arm_v8_2a_fp16_neon_ok
1671 @anchor{arm_v8_2a_fp16_neon_ok}
1672 ARM target supports options to generate instructions from ARMv8.2 with
1673 the FP16 extension.  Some multilibs may be incompatible with these
1674 options.  Implies arm_v8_2a_fp16_scalar_ok.
1676 @item arm_v8_2a_fp16_neon_hw
1677 ARM target supports executing instructions from ARMv8.2 with the FP16
1678 extension.  Some multilibs may be incompatible with these options.
1679 Implies arm_v8_2a_fp16_neon_ok and arm_v8_2a_fp16_scalar_hw.
1681 @item arm_prefer_ldrd_strd
1682 ARM target prefers @code{LDRD} and @code{STRD} instructions over
1683 @code{LDM} and @code{STM} instructions.
1685 @item arm_thumb1_movt_ok
1686 ARM target generates Thumb-1 code for @code{-mthumb} with @code{MOVW}
1687 and @code{MOVT} instructions available.
1689 @item arm_thumb1_cbz_ok
1690 ARM target generates Thumb-1 code for @code{-mthumb} with
1691 @code{CBZ} and @code{CBNZ} instructions available.
1693 @item arm_divmod_simode
1694 ARM target for which divmod transform is disabled, if it supports hardware
1695 div instruction.
1697 @item arm_cmse_ok
1698 ARM target supports ARMv8-M Security Extensions, enabled by the @code{-mcmse}
1699 option.
1701 @item arm_coproc1_ok
1702 @anchor{arm_coproc1_ok}
1703 ARM target supports the following coprocessor instructions: @code{CDP},
1704 @code{LDC}, @code{STC}, @code{MCR} and @code{MRC}.
1706 @item arm_coproc2_ok
1707 @anchor{arm_coproc2_ok}
1708 ARM target supports all the coprocessor instructions also listed as supported
1709 in @ref{arm_coproc1_ok} in addition to the following: @code{CDP2}, @code{LDC2},
1710 @code{LDC2l}, @code{STC2}, @code{STC2l}, @code{MCR2} and @code{MRC2}.
1712 @item arm_coproc3_ok
1713 @anchor{arm_coproc3_ok}
1714 ARM target supports all the coprocessor instructions also listed as supported
1715 in @ref{arm_coproc2_ok} in addition the following: @code{MCRR} and @code{MRRC}.
1717 @item arm_coproc4_ok
1718 ARM target supports all the coprocessor instructions also listed as supported
1719 in @ref{arm_coproc3_ok} in addition the following: @code{MCRR2} and @code{MRRC2}.
1720 @end table
1722 @subsubsection AArch64-specific attributes
1724 @table @code
1725 @item aarch64_asm_<ext>_ok
1726 AArch64 assembler supports the architecture extension @code{ext} via the
1727 @code{.arch_extension} pseudo-op.
1728 @item aarch64_tiny
1729 AArch64 target which generates instruction sequences for tiny memory model.
1730 @item aarch64_small
1731 AArch64 target which generates instruction sequences for small memory model.
1732 @item aarch64_large
1733 AArch64 target which generates instruction sequences for large memory model.
1734 @item aarch64_little_endian
1735 AArch64 target which generates instruction sequences for little endian.
1736 @item aarch64_big_endian
1737 AArch64 target which generates instruction sequences for big endian.
1738 @item aarch64_small_fpic
1739 Binutils installed on test system supports relocation types required by -fpic
1740 for AArch64 small memory model.
1742 @end table
1744 @subsubsection MIPS-specific attributes
1746 @table @code
1747 @item mips64
1748 MIPS target supports 64-bit instructions.
1750 @item nomips16
1751 MIPS target does not produce MIPS16 code.
1753 @item mips16_attribute
1754 MIPS target can generate MIPS16 code.
1756 @item mips_loongson
1757 MIPS target is a Loongson-2E or -2F target using an ABI that supports
1758 the Loongson vector modes.
1760 @item mips_msa
1761 MIPS target supports @code{-mmsa}, MIPS SIMD Architecture (MSA).
1763 @item mips_newabi_large_long_double
1764 MIPS target supports @code{long double} larger than @code{double}
1765 when using the new ABI.
1767 @item mpaired_single
1768 MIPS target supports @code{-mpaired-single}.
1769 @end table
1771 @subsubsection PowerPC-specific attributes
1773 @table @code
1775 @item dfp_hw
1776 PowerPC target supports executing hardware DFP instructions.
1778 @item p8vector_hw
1779 PowerPC target supports executing VSX instructions (ISA 2.07).
1781 @item powerpc64
1782 Test system supports executing 64-bit instructions.
1784 @item powerpc_altivec
1785 PowerPC target supports AltiVec.
1787 @item powerpc_altivec_ok
1788 PowerPC target supports @code{-maltivec}.
1790 @item powerpc_eabi_ok
1791 PowerPC target supports @code{-meabi}.
1793 @item powerpc_elfv2
1794 PowerPC target supports @code{-mabi=elfv2}.
1796 @item powerpc_fprs
1797 PowerPC target supports floating-point registers.
1799 @item powerpc_hard_double
1800 PowerPC target supports hardware double-precision floating-point.
1802 @item powerpc_htm_ok
1803 PowerPC target supports @code{-mhtm}
1805 @item powerpc_p8vector_ok
1806 PowerPC target supports @code{-mpower8-vector}
1808 @item powerpc_popcntb_ok
1809 PowerPC target supports the @code{popcntb} instruction, indicating
1810 that this target supports @code{-mcpu=power5}.
1812 @item powerpc_ppu_ok
1813 PowerPC target supports @code{-mcpu=cell}.
1815 @item powerpc_spe
1816 PowerPC target supports PowerPC SPE.
1818 @item powerpc_spe_nocache
1819 Including the options used to compile this particular test, the
1820 PowerPC target supports PowerPC SPE.
1822 @item powerpc_spu
1823 PowerPC target supports PowerPC SPU.
1825 @item powerpc_vsx_ok
1826 PowerPC target supports @code{-mvsx}.
1828 @item powerpc_405_nocache
1829 Including the options used to compile this particular test, the
1830 PowerPC target supports PowerPC 405.
1832 @item ppc_recip_hw
1833 PowerPC target supports executing reciprocal estimate instructions.
1835 @item spu_auto_overlay
1836 SPU target has toolchain that supports automatic overlay generation.
1838 @item vmx_hw
1839 PowerPC target supports executing AltiVec instructions.
1841 @item vsx_hw
1842 PowerPC target supports executing VSX instructions (ISA 2.06).
1843 @end table
1845 @subsubsection Other hardware attributes
1847 @c Please keep this table sorted alphabetically.
1848 @table @code
1849 @item autoincdec
1850 Target supports autoincrement/decrement addressing.
1852 @item avx
1853 Target supports compiling @code{avx} instructions.
1855 @item avx_runtime
1856 Target supports the execution of @code{avx} instructions.
1858 @item avx2
1859 Target supports compiling @code{avx2} instructions.
1861 @item avx2_runtime
1862 Target supports the execution of @code{avx2} instructions.
1864 @item avx512f
1865 Target supports compiling @code{avx512f} instructions.
1867 @item avx512f_runtime
1868 Target supports the execution of @code{avx512f} instructions.
1870 @item cell_hw
1871 Test system can execute AltiVec and Cell PPU instructions.
1873 @item coldfire_fpu
1874 Target uses a ColdFire FPU.
1876 @item divmod
1877 Target supporting hardware divmod insn or divmod libcall.
1879 @item divmod_simode
1880 Target supporting hardware divmod insn or divmod libcall for SImode.
1882 @item hard_float
1883 Target supports FPU instructions.
1885 @item non_strict_align
1886 Target does not require strict alignment.
1888 @item pie_copyreloc
1889 The x86-64 target linker supports PIE with copy reloc.
1891 @item rdrand
1892 Target supports x86 @code{rdrand} instruction.
1894 @item sqrt_insn
1895 Target has a square root instruction that the compiler can generate.
1897 @item sse
1898 Target supports compiling @code{sse} instructions.
1900 @item sse_runtime
1901 Target supports the execution of @code{sse} instructions.
1903 @item sse2
1904 Target supports compiling @code{sse2} instructions.
1906 @item sse2_runtime
1907 Target supports the execution of @code{sse2} instructions.
1909 @item sync_char_short
1910 Target supports atomic operations on @code{char} and @code{short}.
1912 @item sync_int_long
1913 Target supports atomic operations on @code{int} and @code{long}.
1915 @item ultrasparc_hw
1916 Test environment appears to run executables on a simulator that
1917 accepts only @code{EM_SPARC} executables and chokes on @code{EM_SPARC32PLUS}
1918 or @code{EM_SPARCV9} executables.
1920 @item vect_cmdline_needed
1921 Target requires a command line argument to enable a SIMD instruction set.
1923 @item xorsign
1924 Target supports the xorsign optab expansion.
1926 @end table
1928 @subsubsection Environment attributes
1930 @table @code
1931 @item c
1932 The language for the compiler under test is C.
1934 @item c++
1935 The language for the compiler under test is C++.
1937 @item c99_runtime
1938 Target provides a full C99 runtime.
1940 @item correct_iso_cpp_string_wchar_protos
1941 Target @code{string.h} and @code{wchar.h} headers provide C++ required
1942 overloads for @code{strchr} etc. functions.
1944 @item dummy_wcsftime
1945 Target uses a dummy @code{wcsftime} function that always returns zero.
1947 @item fd_truncate
1948 Target can truncate a file from a file descriptor, as used by
1949 @file{libgfortran/io/unix.c:fd_truncate}; i.e. @code{ftruncate} or
1950 @code{chsize}.
1952 @item freestanding
1953 Target is @samp{freestanding} as defined in section 4 of the C99 standard.
1954 Effectively, it is a target which supports no extra headers or libraries
1955 other than what is considered essential.
1957 @item gettimeofday
1958 Target supports @code{gettimeofday}.
1960 @item init_priority
1961 Target supports constructors with initialization priority arguments.
1963 @item inttypes_types
1964 Target has the basic signed and unsigned types in @code{inttypes.h}.
1965 This is for tests that GCC's notions of these types agree with those
1966 in the header, as some systems have only @code{inttypes.h}.
1968 @item lax_strtofp
1969 Target might have errors of a few ULP in string to floating-point
1970 conversion functions and overflow is not always detected correctly by
1971 those functions.
1973 @item mempcpy
1974 Target provides @code{mempcpy} function.
1976 @item mmap
1977 Target supports @code{mmap}.
1979 @item newlib
1980 Target supports Newlib.
1982 @item pow10
1983 Target provides @code{pow10} function.
1985 @item pthread
1986 Target can compile using @code{pthread.h} with no errors or warnings.
1988 @item pthread_h
1989 Target has @code{pthread.h}.
1991 @item run_expensive_tests
1992 Expensive testcases (usually those that consume excessive amounts of CPU
1993 time) should be run on this target.  This can be enabled by setting the
1994 @env{GCC_TEST_RUN_EXPENSIVE} environment variable to a non-empty string.
1996 @item simulator
1997 Test system runs executables on a simulator (i.e. slowly) rather than
1998 hardware (i.e. fast).
2000 @item signal
2001 Target has @code{signal.h}.
2003 @item stabs
2004 Target supports the stabs debugging format.
2006 @item stdint_types
2007 Target has the basic signed and unsigned C types in @code{stdint.h}.
2008 This will be obsolete when GCC ensures a working @code{stdint.h} for
2009 all targets.
2011 @item stpcpy
2012 Target provides @code{stpcpy} function.
2014 @item trampolines
2015 Target supports trampolines.
2017 @item uclibc
2018 Target supports uClibc.
2020 @item unwrapped
2021 Target does not use a status wrapper.
2023 @item vxworks_kernel
2024 Target is a VxWorks kernel.
2026 @item vxworks_rtp
2027 Target is a VxWorks RTP.
2029 @item wchar
2030 Target supports wide characters.
2031 @end table
2033 @subsubsection Other attributes
2035 @table @code
2036 @item automatic_stack_alignment
2037 Target supports automatic stack alignment.
2039 @item cilkplus_runtime
2040 Target supports the Cilk Plus runtime library.
2042 @item cxa_atexit
2043 Target uses @code{__cxa_atexit}.
2045 @item default_packed
2046 Target has packed layout of structure members by default.
2048 @item fgraphite
2049 Target supports Graphite optimizations.
2051 @item fixed_point
2052 Target supports fixed-point extension to C.
2054 @item fopenacc
2055 Target supports OpenACC via @option{-fopenacc}.
2057 @item fopenmp
2058 Target supports OpenMP via @option{-fopenmp}.
2060 @item fpic
2061 Target supports @option{-fpic} and @option{-fPIC}.
2063 @item freorder
2064 Target supports @option{-freorder-blocks-and-partition}.
2066 @item fstack_protector
2067 Target supports @option{-fstack-protector}.
2069 @item gas
2070 Target uses GNU @command{as}.
2072 @item gc_sections
2073 Target supports @option{--gc-sections}.
2075 @item gld
2076 Target uses GNU @command{ld}.
2078 @item keeps_null_pointer_checks
2079 Target keeps null pointer checks, either due to the use of
2080 @option{-fno-delete-null-pointer-checks} or hardwired into the target.
2082 @item lto
2083 Compiler has been configured to support link-time optimization (LTO).
2085 @item naked_functions
2086 Target supports the @code{naked} function attribute.
2088 @item named_sections
2089 Target supports named sections.
2091 @item natural_alignment_32
2092 Target uses natural alignment (aligned to type size) for types of
2093 32 bits or less.
2095 @item target_natural_alignment_64
2096 Target uses natural alignment (aligned to type size) for types of
2097 64 bits or less.
2099 @item nonpic
2100 Target does not generate PIC by default.
2102 @item pie_enabled
2103 Target generates PIE by default.
2105 @item pcc_bitfield_type_matters
2106 Target defines @code{PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS}.
2108 @item pe_aligned_commons
2109 Target supports @option{-mpe-aligned-commons}.
2111 @item pie
2112 Target supports @option{-pie}, @option{-fpie} and @option{-fPIE}.
2114 @item rdynamic
2115 Target supports @option{-rdynamic}.
2117 @item section_anchors
2118 Target supports section anchors.
2120 @item short_enums
2121 Target defaults to short enums.
2123 @item stack_size
2124 @anchor{stack_size_et}
2125 Target has limited stack size.  The stack size limit can be obtained using the
2126 STACK_SIZE macro defined by @ref{stack_size_ao,,@code{dg-add-options} feature
2127 @code{stack_size}}.
2129 @item static
2130 Target supports @option{-static}.
2132 @item static_libgfortran
2133 Target supports statically linking @samp{libgfortran}.
2135 @item string_merging
2136 Target supports merging string constants at link time.
2138 @item ucn
2139 Target supports compiling and assembling UCN.
2141 @item ucn_nocache
2142 Including the options used to compile this particular test, the
2143 target supports compiling and assembling UCN.
2145 @item unaligned_stack
2146 Target does not guarantee that its @code{STACK_BOUNDARY} is greater than
2147 or equal to the required vector alignment.
2149 @item vector_alignment_reachable
2150 Vector alignment is reachable for types of 32 bits or less.
2152 @item vector_alignment_reachable_for_64bit
2153 Vector alignment is reachable for types of 64 bits or less.
2155 @item wchar_t_char16_t_compatible
2156 Target supports @code{wchar_t} that is compatible with @code{char16_t}.
2158 @item wchar_t_char32_t_compatible
2159 Target supports @code{wchar_t} that is compatible with @code{char32_t}.
2161 @item comdat_group
2162 Target uses comdat groups.
2163 @end table
2165 @subsubsection Local to tests in @code{gcc.target/i386}
2167 @table @code
2168 @item 3dnow
2169 Target supports compiling @code{3dnow} instructions.
2171 @item aes
2172 Target supports compiling @code{aes} instructions.
2174 @item fma4
2175 Target supports compiling @code{fma4} instructions.
2177 @item ms_hook_prologue
2178 Target supports attribute @code{ms_hook_prologue}.
2180 @item pclmul
2181 Target supports compiling @code{pclmul} instructions.
2183 @item sse3
2184 Target supports compiling @code{sse3} instructions.
2186 @item sse4
2187 Target supports compiling @code{sse4} instructions.
2189 @item sse4a
2190 Target supports compiling @code{sse4a} instructions.
2192 @item ssse3
2193 Target supports compiling @code{ssse3} instructions.
2195 @item vaes
2196 Target supports compiling @code{vaes} instructions.
2198 @item vpclmul
2199 Target supports compiling @code{vpclmul} instructions.
2201 @item xop
2202 Target supports compiling @code{xop} instructions.
2203 @end table
2205 @subsubsection Local to tests in @code{gcc.target/spu/ea}
2207 @table @code
2208 @item ealib
2209 Target @code{__ea} library functions are available.
2210 @end table
2212 @subsubsection Local to tests in @code{gcc.test-framework}
2214 @table @code
2215 @item no
2216 Always returns 0.
2218 @item yes
2219 Always returns 1.
2220 @end table
2222 @node Add Options
2223 @subsection Features for @code{dg-add-options}
2225 The supported values of @var{feature} for directive @code{dg-add-options}
2226 are:
2228 @table @code
2229 @item arm_fp
2230 @code{__ARM_FP} definition.  Only ARM targets support this feature, and only then
2231 in certain modes; see the @ref{arm_fp_ok,,arm_fp_ok effective target
2232 keyword}.
2234 @item arm_neon
2235 NEON support.  Only ARM targets support this feature, and only then
2236 in certain modes; see the @ref{arm_neon_ok,,arm_neon_ok effective target
2237 keyword}.
2239 @item arm_fp16
2240 VFP half-precision floating point support.  This does not select the
2241 FP16 format; for that, use @ref{arm_fp16_ieee,,arm_fp16_ieee} or
2242 @ref{arm_fp16_alternative,,arm_fp16_alternative} instead.  This
2243 feature is only supported by ARM targets and then only in certain
2244 modes; see the @ref{arm_fp16_ok,,arm_fp16_ok effective target
2245 keyword}.
2247 @item arm_fp16_ieee
2248 @anchor{arm_fp16_ieee}
2249 ARM IEEE 754-2008 format VFP half-precision floating point support.
2250 This feature is only supported by ARM targets and then only in certain
2251 modes; see the @ref{arm_fp16_ok,,arm_fp16_ok effective target
2252 keyword}.
2254 @item arm_fp16_alternative
2255 @anchor{arm_fp16_alternative}
2256 ARM Alternative format VFP half-precision floating point support.
2257 This feature is only supported by ARM targets and then only in certain
2258 modes; see the @ref{arm_fp16_ok,,arm_fp16_ok effective target
2259 keyword}.
2261 @item arm_neon_fp16
2262 NEON and half-precision floating point support.  Only ARM targets
2263 support this feature, and only then in certain modes; see
2264 the @ref{arm_neon_fp16_ok,,arm_neon_fp16_ok effective target keyword}.
2266 @item arm_vfp3
2267 arm vfp3 floating point support; see
2268 the @ref{arm_vfp3_ok,,arm_vfp3_ok effective target keyword}.
2270 @item arm_v8_1a_neon
2271 Add options for ARMv8.1 with Adv.SIMD support, if this is supported
2272 by the target; see the @ref{arm_v8_1a_neon_ok,,arm_v8_1a_neon_ok}
2273 effective target keyword.
2275 @item arm_v8_2a_fp16_scalar
2276 Add options for ARMv8.2 with scalar FP16 support, if this is
2277 supported by the target; see the
2278 @ref{arm_v8_2a_fp16_scalar_ok,,arm_v8_2a_fp16_scalar_ok} effective
2279 target keyword.
2281 @item arm_v8_2a_fp16_neon
2282 Add options for ARMv8.2 with Adv.SIMD FP16 support, if this is
2283 supported by the target; see the
2284 @ref{arm_v8_2a_fp16_neon_ok,,arm_v8_2a_fp16_neon_ok} effective target
2285 keyword.
2287 @item bind_pic_locally
2288 Add the target-specific flags needed to enable functions to bind
2289 locally when using pic/PIC passes in the testsuite.
2291 @item c99_runtime
2292 Add the target-specific flags needed to access the C99 runtime.
2294 @item float@var{n}
2295 Add the target-specific flags needed to use the @code{_Float@var{n}} type.
2297 @item float@var{n}x
2298 Add the target-specific flags needed to use the @code{_Float@var{n}x} type.
2300 @item ieee
2301 Add the target-specific flags needed to enable full IEEE
2302 compliance mode.
2304 @item mips16_attribute
2305 @code{mips16} function attributes.
2306 Only MIPS targets support this feature, and only then in certain modes.
2308 @item stack_size
2309 @anchor{stack_size_ao}
2310 Add the flags needed to define macro STACK_SIZE and set it to the stack size
2311 limit associated with the @ref{stack_size_et,,@code{stack_size} effective
2312 target}.
2314 @item tls
2315 Add the target-specific flags needed to use thread-local storage.
2316 @end table
2318 @node Require Support
2319 @subsection Variants of @code{dg-require-@var{support}}
2321 A few of the @code{dg-require} directives take arguments.
2323 @table @code
2324 @item dg-require-iconv @var{codeset}
2325 Skip the test if the target does not support iconv.  @var{codeset} is
2326 the codeset to convert to.
2328 @item dg-require-profiling @var{profopt}
2329 Skip the test if the target does not support profiling with option
2330 @var{profopt}.
2332 @item dg-require-stack-check @var{check}
2333 Skip the test if the target does not support the @code{-fstack-check}
2334 option.  If @var{check} is @code{""}, support for @code{-fstack-check}
2335 is checked, for @code{-fstack-check=("@var{check}")} otherwise.
2337 @item dg-require-visibility @var{vis}
2338 Skip the test if the target does not support the @code{visibility} attribute.
2339 If @var{vis} is @code{""}, support for @code{visibility("hidden")} is
2340 checked, for @code{visibility("@var{vis}")} otherwise.
2341 @end table
2343 The original @code{dg-require} directives were defined before there
2344 was support for effective-target keywords.  The directives that do not
2345 take arguments could be replaced with effective-target keywords.
2347 @table @code
2348 @item dg-require-alias ""
2349 Skip the test if the target does not support the @samp{alias} attribute.
2351 @item dg-require-ascii-locale ""
2352 Skip the test if the host does not support an ASCII locale.
2354 @item dg-require-compat-dfp ""
2355 Skip this test unless both compilers in a @file{compat} testsuite
2356 support decimal floating point.
2358 @item dg-require-cxa-atexit ""
2359 Skip the test if the target does not support @code{__cxa_atexit}.
2360 This is equivalent to @code{dg-require-effective-target cxa_atexit}.
2362 @item dg-require-dll ""
2363 Skip the test if the target does not support DLL attributes.
2365 @item dg-require-fork ""
2366 Skip the test if the target does not support @code{fork}.
2368 @item dg-require-gc-sections ""
2369 Skip the test if the target's linker does not support the
2370 @code{--gc-sections} flags.
2371 This is equivalent to @code{dg-require-effective-target gc-sections}.
2373 @item dg-require-host-local ""
2374 Skip the test if the host is remote, rather than the same as the build
2375 system.  Some tests are incompatible with DejaGnu's handling of remote
2376 hosts, which involves copying the source file to the host and compiling
2377 it with a relative path and "@code{-o a.out}".
2379 @item dg-require-mkfifo ""
2380 Skip the test if the target does not support @code{mkfifo}.
2382 @item dg-require-named-sections ""
2383 Skip the test is the target does not support named sections.
2384 This is equivalent to @code{dg-require-effective-target named_sections}.
2386 @item dg-require-weak ""
2387 Skip the test if the target does not support weak symbols.
2389 @item dg-require-weak-override ""
2390 Skip the test if the target does not support overriding weak symbols.
2391 @end table
2393 @node Final Actions
2394 @subsection Commands for use in @code{dg-final}
2396 The GCC testsuite defines the following directives to be used within
2397 @code{dg-final}.
2399 @subsubsection Scan a particular file
2401 @table @code
2402 @item scan-file @var{filename} @var{regexp} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2403 Passes if @var{regexp} matches text in @var{filename}.
2404 @item scan-file-not @var{filename} @var{regexp} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2405 Passes if @var{regexp} does not match text in @var{filename}.
2406 @item scan-module @var{module} @var{regexp} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2407 Passes if @var{regexp} matches in Fortran module @var{module}.
2408 @end table
2410 @subsubsection Scan the assembly output
2412 @table @code
2413 @item scan-assembler @var{regex} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2414 Passes if @var{regex} matches text in the test's assembler output.
2416 @item scan-assembler-not @var{regex} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2417 Passes if @var{regex} does not match text in the test's assembler output.
2419 @item scan-assembler-times @var{regex} @var{num} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2420 Passes if @var{regex} is matched exactly @var{num} times in the test's
2421 assembler output.
2423 @item scan-assembler-dem @var{regex} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2424 Passes if @var{regex} matches text in the test's demangled assembler output.
2426 @item scan-assembler-dem-not @var{regex} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2427 Passes if @var{regex} does not match text in the test's demangled assembler
2428 output.
2430 @item scan-hidden @var{symbol} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2431 Passes if @var{symbol} is defined as a hidden symbol in the test's
2432 assembly output.
2434 @item scan-not-hidden @var{symbol} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2435 Passes if @var{symbol} is not defined as a hidden symbol in the test's
2436 assembly output.
2437 @end table
2439 @subsubsection Scan optimization dump files
2441 These commands are available for @var{kind} of @code{tree}, @code{rtl},
2442 and @code{ipa}.
2444 @table @code
2445 @item scan-@var{kind}-dump @var{regex} @var{suffix} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2446 Passes if @var{regex} matches text in the dump file with suffix @var{suffix}.
2448 @item scan-@var{kind}-dump-not @var{regex} @var{suffix} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2449 Passes if @var{regex} does not match text in the dump file with suffix
2450 @var{suffix}.
2452 @item scan-@var{kind}-dump-times @var{regex} @var{num} @var{suffix} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2453 Passes if @var{regex} is found exactly @var{num} times in the dump file
2454 with suffix @var{suffix}.
2456 @item scan-@var{kind}-dump-dem @var{regex} @var{suffix} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2457 Passes if @var{regex} matches demangled text in the dump file with
2458 suffix @var{suffix}.
2460 @item scan-@var{kind}-dump-dem-not @var{regex} @var{suffix} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2461 Passes if @var{regex} does not match demangled text in the dump file with
2462 suffix @var{suffix}.
2463 @end table
2465 @subsubsection Verify that an output files exists or not
2467 @table @code
2468 @item output-exists [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2469 Passes if compiler output file exists.
2471 @item output-exists-not [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2472 Passes if compiler output file does not exist.
2473 @end table
2475 @subsubsection Check for LTO tests
2477 @table @code
2478 @item scan-symbol @var{regexp} [@{ target/xfail @var{selector} @}]
2479 Passes if the pattern is present in the final executable.
2480 @end table
2482 @subsubsection Checks for @command{gcov} tests
2484 @table @code
2485 @item run-gcov @var{sourcefile}
2486 Check line counts in @command{gcov} tests.
2488 @item run-gcov [branches] [calls] @{ @var{opts} @var{sourcefile} @}
2489 Check branch and/or call counts, in addition to line counts, in
2490 @command{gcov} tests.
2491 @end table
2493 @subsubsection Clean up generated test files
2495 Usually the test-framework removes files that were generated during
2496 testing. If a testcase, for example, uses any dumping mechanism to
2497 inspect a passes dump file, the testsuite recognized the dump option
2498 passed to the tool and schedules a final cleanup to remove these files.
2500 There are, however, following additional cleanup directives that can be
2501 used to annotate a testcase "manually".
2502 @table @code
2503 @item cleanup-coverage-files
2504 Removes coverage data files generated for this test.
2506 @item cleanup-modules "@var{list-of-extra-modules}"
2507 Removes Fortran module files generated for this test, excluding the
2508 module names listed in keep-modules.
2509 Cleaning up module files is usually done automatically by the testsuite
2510 by looking at the source files and removing the modules after the test
2511 has been executed.
2512 @smallexample
2513 module MoD1
2514 end module MoD1
2515 module Mod2
2516 end module Mod2
2517 module moD3
2518 end module moD3
2519 module mod4
2520 end module mod4
2521 ! @{ dg-final @{ cleanup-modules "mod1 mod2" @} @} ! redundant
2522 ! @{ dg-final @{ keep-modules "mod3 mod4" @} @}
2523 @end smallexample
2525 @item keep-modules "@var{list-of-modules-not-to-delete}"
2526 Whitespace separated list of module names that should not be deleted by
2527 cleanup-modules.
2528 If the list of modules is empty, all modules defined in this file are kept.
2529 @smallexample
2530 module maybe_unneeded
2531 end module maybe_unneeded
2532 module keep1
2533 end module keep1
2534 module keep2
2535 end module keep2
2536 ! @{ dg-final @{ keep-modules "keep1 keep2" @} @} ! just keep these two
2537 ! @{ dg-final @{ keep-modules "" @} @} ! keep all
2538 @end smallexample
2540 @item dg-keep-saved-temps "@var{list-of-suffixes-not-to-delete}"
2541 Whitespace separated list of suffixes that should not be deleted
2542 automatically in a testcase that uses @option{-save-temps}.
2543 @smallexample
2544 // @{ dg-options "-save-temps -fpch-preprocess -I." @}
2545 int main() @{ return 0; @}
2546 // @{ dg-keep-saved-temps ".s" @} ! just keep assembler file
2547 // @{ dg-keep-saved-temps ".s" ".i" @} ! ... and .i
2548 // @{ dg-keep-saved-temps ".ii" ".o" @} ! or just .ii and .o
2549 @end smallexample
2551 @item cleanup-profile-file
2552 Removes profiling files generated for this test.
2554 @item cleanup-repo-files
2555 Removes files generated for this test for @option{-frepo}.
2557 @end table
2559 @node Ada Tests
2560 @section Ada Language Testsuites
2562 The Ada testsuite includes executable tests from the ACATS
2563 testsuite, publicly available at
2564 @uref{http://www.ada-auth.org/acats.html}.
2566 These tests are integrated in the GCC testsuite in the
2567 @file{ada/acats} directory, and
2568 enabled automatically when running @code{make check}, assuming
2569 the Ada language has been enabled when configuring GCC@.
2571 You can also run the Ada testsuite independently, using
2572 @code{make check-ada}, or run a subset of the tests by specifying which
2573 chapter to run, e.g.:
2575 @smallexample
2576 $ make check-ada CHAPTERS="c3 c9"
2577 @end smallexample
2579 The tests are organized by directory, each directory corresponding to
2580 a chapter of the Ada Reference Manual.  So for example, @file{c9} corresponds
2581 to chapter 9, which deals with tasking features of the language.
2583 The tests are run using two @command{sh} scripts: @file{run_acats} and
2584 @file{run_all.sh}.  To run the tests using a simulator or a cross
2585 target, see the small
2586 customization section at the top of @file{run_all.sh}.
2588 These tests are run using the build tree: they can be run without doing
2589 a @code{make install}.
2591 @node C Tests
2592 @section C Language Testsuites
2594 GCC contains the following C language testsuites, in the
2595 @file{gcc/testsuite} directory:
2597 @table @file
2598 @item gcc.dg
2599 This contains tests of particular features of the C compiler, using the
2600 more modern @samp{dg} harness.  Correctness tests for various compiler
2601 features should go here if possible.
2603 Magic comments determine whether the file
2604 is preprocessed, compiled, linked or run.  In these tests, error and warning
2605 message texts are compared against expected texts or regular expressions
2606 given in comments.  These tests are run with the options @samp{-ansi -pedantic}
2607 unless other options are given in the test.  Except as noted below they
2608 are not run with multiple optimization options.
2609 @item gcc.dg/compat
2610 This subdirectory contains tests for binary compatibility using
2611 @file{lib/compat.exp}, which in turn uses the language-independent support
2612 (@pxref{compat Testing, , Support for testing binary compatibility}).
2613 @item gcc.dg/cpp
2614 This subdirectory contains tests of the preprocessor.
2615 @item gcc.dg/debug
2616 This subdirectory contains tests for debug formats.  Tests in this
2617 subdirectory are run for each debug format that the compiler supports.
2618 @item gcc.dg/format
2619 This subdirectory contains tests of the @option{-Wformat} format
2620 checking.  Tests in this directory are run with and without
2621 @option{-DWIDE}.
2622 @item gcc.dg/noncompile
2623 This subdirectory contains tests of code that should not compile and
2624 does not need any special compilation options.  They are run with
2625 multiple optimization options, since sometimes invalid code crashes
2626 the compiler with optimization.
2627 @item gcc.dg/special
2628 FIXME: describe this.
2630 @item gcc.c-torture
2631 This contains particular code fragments which have historically broken easily.
2632 These tests are run with multiple optimization options, so tests for features
2633 which only break at some optimization levels belong here.  This also contains
2634 tests to check that certain optimizations occur.  It might be worthwhile to
2635 separate the correctness tests cleanly from the code quality tests, but
2636 it hasn't been done yet.
2638 @item gcc.c-torture/compat
2639 FIXME: describe this.
2641 This directory should probably not be used for new tests.
2642 @item gcc.c-torture/compile
2643 This testsuite contains test cases that should compile, but do not
2644 need to link or run.  These test cases are compiled with several
2645 different combinations of optimization options.  All warnings are
2646 disabled for these test cases, so this directory is not suitable if
2647 you wish to test for the presence or absence of compiler warnings.
2648 While special options can be set, and tests disabled on specific
2649 platforms, by the use of @file{.x} files, mostly these test cases
2650 should not contain platform dependencies.  FIXME: discuss how defines
2651 such as @code{STACK_SIZE} are used.
2652 @item gcc.c-torture/execute
2653 This testsuite contains test cases that should compile, link and run;
2654 otherwise the same comments as for @file{gcc.c-torture/compile} apply.
2655 @item gcc.c-torture/execute/ieee
2656 This contains tests which are specific to IEEE floating point.
2657 @item gcc.c-torture/unsorted
2658 FIXME: describe this.
2660 This directory should probably not be used for new tests.
2661 @item gcc.misc-tests
2662 This directory contains C tests that require special handling.  Some
2663 of these tests have individual expect files, and others share
2664 special-purpose expect files:
2666 @table @file
2667 @item @code{bprob*.c}
2668 Test @option{-fbranch-probabilities} using
2669 @file{gcc.misc-tests/bprob.exp}, which
2670 in turn uses the generic, language-independent framework
2671 (@pxref{profopt Testing, , Support for testing profile-directed
2672 optimizations}).
2674 @item @code{gcov*.c}
2675 Test @command{gcov} output using @file{gcov.exp}, which in turn uses the
2676 language-independent support (@pxref{gcov Testing, , Support for testing gcov}).
2678 @item @code{i386-pf-*.c}
2679 Test i386-specific support for data prefetch using @file{i386-prefetch.exp}.
2680 @end table
2682 @item gcc.test-framework
2683 @table @file
2684 @item @code{dg-*.c}
2685 Test the testsuite itself using @file{gcc.test-framework/test-framework.exp}.
2686 @end table
2688 @end table
2690 FIXME: merge in @file{testsuite/README.gcc} and discuss the format of
2691 test cases and magic comments more.
2693 @node LTO Testing
2694 @section Support for testing link-time optimizations
2696 Tests for link-time optimizations usually require multiple source files
2697 that are compiled separately, perhaps with different sets of options.
2698 There are several special-purpose test directives used for these tests.
2700 @table @code
2701 @item @{ dg-lto-do @var{do-what-keyword} @}
2702 @var{do-what-keyword} specifies how the test is compiled and whether
2703 it is executed.  It is one of:
2705 @table @code
2706 @item assemble
2707 Compile with @option{-c} to produce a relocatable object file.
2708 @item link
2709 Compile, assemble, and link to produce an executable file.
2710 @item run
2711 Produce and run an executable file, which is expected to return
2712 an exit code of 0.
2713 @end table
2715 The default is @code{assemble}.  That can be overridden for a set of
2716 tests by redefining @code{dg-do-what-default} within the @code{.exp}
2717 file for those tests.
2719 Unlike @code{dg-do}, @code{dg-lto-do} does not support an optional
2720 @samp{target} or @samp{xfail} list.  Use @code{dg-skip-if},
2721 @code{dg-xfail-if}, or @code{dg-xfail-run-if}.
2723 @item @{ dg-lto-options @{ @{ @var{options} @} [@{ @var{options} @}] @} [@{ target @var{selector} @}]@}
2724 This directive provides a list of one or more sets of compiler options
2725 to override @var{LTO_OPTIONS}.  Each test will be compiled and run with
2726 each of these sets of options.
2728 @item @{ dg-extra-ld-options @var{options} [@{ target @var{selector} @}]@}
2729 This directive adds @var{options} to the linker options used.
2731 @item @{ dg-suppress-ld-options @var{options} [@{ target @var{selector} @}]@}
2732 This directive removes @var{options} from the set of linker options used.
2733 @end table
2735 @node gcov Testing
2736 @section Support for testing @command{gcov}
2738 Language-independent support for testing @command{gcov}, and for checking
2739 that branch profiling produces expected values, is provided by the
2740 expect file @file{lib/gcov.exp}.  @command{gcov} tests also rely on procedures
2741 in @file{lib/gcc-dg.exp} to compile and run the test program.  A typical
2742 @command{gcov} test contains the following DejaGnu commands within comments:
2744 @smallexample
2745 @{ dg-options "-fprofile-arcs -ftest-coverage" @}
2746 @{ dg-do run @{ target native @} @}
2747 @{ dg-final @{ run-gcov sourcefile @} @}
2748 @end smallexample
2750 Checks of @command{gcov} output can include line counts, branch percentages,
2751 and call return percentages.  All of these checks are requested via
2752 commands that appear in comments in the test's source file.
2753 Commands to check line counts are processed by default.
2754 Commands to check branch percentages and call return percentages are
2755 processed if the @command{run-gcov} command has arguments @code{branches}
2756 or @code{calls}, respectively.  For example, the following specifies
2757 checking both, as well as passing @option{-b} to @command{gcov}:
2759 @smallexample
2760 @{ dg-final @{ run-gcov branches calls @{ -b sourcefile @} @} @}
2761 @end smallexample
2763 A line count command appears within a comment on the source line
2764 that is expected to get the specified count and has the form
2765 @code{count(@var{cnt})}.  A test should only check line counts for
2766 lines that will get the same count for any architecture.
2768 Commands to check branch percentages (@code{branch}) and call
2769 return percentages (@code{returns}) are very similar to each other.
2770 A beginning command appears on or before the first of a range of
2771 lines that will report the percentage, and the ending command
2772 follows that range of lines.  The beginning command can include a
2773 list of percentages, all of which are expected to be found within
2774 the range.  A range is terminated by the next command of the same
2775 kind.  A command @code{branch(end)} or @code{returns(end)} marks
2776 the end of a range without starting a new one.  For example:
2778 @smallexample
2779 if (i > 10 && j > i && j < 20)  /* @r{branch(27 50 75)} */
2780                                 /* @r{branch(end)} */
2781   foo (i, j);
2782 @end smallexample
2784 For a call return percentage, the value specified is the
2785 percentage of calls reported to return.  For a branch percentage,
2786 the value is either the expected percentage or 100 minus that
2787 value, since the direction of a branch can differ depending on the
2788 target or the optimization level.
2790 Not all branches and calls need to be checked.  A test should not
2791 check for branches that might be optimized away or replaced with
2792 predicated instructions.  Don't check for calls inserted by the
2793 compiler or ones that might be inlined or optimized away.
2795 A single test can check for combinations of line counts, branch
2796 percentages, and call return percentages.  The command to check a
2797 line count must appear on the line that will report that count, but
2798 commands to check branch percentages and call return percentages can
2799 bracket the lines that report them.
2801 @node profopt Testing
2802 @section Support for testing profile-directed optimizations
2804 The file @file{profopt.exp} provides language-independent support for
2805 checking correct execution of a test built with profile-directed
2806 optimization.  This testing requires that a test program be built and
2807 executed twice.  The first time it is compiled to generate profile
2808 data, and the second time it is compiled to use the data that was
2809 generated during the first execution.  The second execution is to
2810 verify that the test produces the expected results.
2812 To check that the optimization actually generated better code, a
2813 test can be built and run a third time with normal optimizations to
2814 verify that the performance is better with the profile-directed
2815 optimizations.  @file{profopt.exp} has the beginnings of this kind
2816 of support.
2818 @file{profopt.exp} provides generic support for profile-directed
2819 optimizations.  Each set of tests that uses it provides information
2820 about a specific optimization:
2822 @table @code
2823 @item tool
2824 tool being tested, e.g., @command{gcc}
2826 @item profile_option
2827 options used to generate profile data
2829 @item feedback_option
2830 options used to optimize using that profile data
2832 @item prof_ext
2833 suffix of profile data files
2835 @item PROFOPT_OPTIONS
2836 list of options with which to run each test, similar to the lists for
2837 torture tests
2839 @item @{ dg-final-generate @{ @var{local-directive} @} @}
2840 This directive is similar to @code{dg-final}, but the
2841 @var{local-directive} is run after the generation of profile data.
2843 @item @{ dg-final-use @{ @var{local-directive} @} @}
2844 The @var{local-directive} is run after the profile data have been
2845 used.
2846 @end table
2848 @node compat Testing
2849 @section Support for testing binary compatibility
2851 The file @file{compat.exp} provides language-independent support for
2852 binary compatibility testing.  It supports testing interoperability of
2853 two compilers that follow the same ABI, or of multiple sets of
2854 compiler options that should not affect binary compatibility.  It is
2855 intended to be used for testsuites that complement ABI testsuites.
2857 A test supported by this framework has three parts, each in a
2858 separate source file: a main program and two pieces that interact
2859 with each other to split up the functionality being tested.
2861 @table @file
2862 @item @var{testname}_main.@var{suffix}
2863 Contains the main program, which calls a function in file
2864 @file{@var{testname}_x.@var{suffix}}.
2866 @item @var{testname}_x.@var{suffix}
2867 Contains at least one call to a function in
2868 @file{@var{testname}_y.@var{suffix}}.
2870 @item @var{testname}_y.@var{suffix}
2871 Shares data with, or gets arguments from,
2872 @file{@var{testname}_x.@var{suffix}}.
2873 @end table
2875 Within each test, the main program and one functional piece are
2876 compiled by the GCC under test.  The other piece can be compiled by
2877 an alternate compiler.  If no alternate compiler is specified,
2878 then all three source files are all compiled by the GCC under test.
2879 You can specify pairs of sets of compiler options.  The first element
2880 of such a pair specifies options used with the GCC under test, and the
2881 second element of the pair specifies options used with the alternate
2882 compiler.  Each test is compiled with each pair of options.
2884 @file{compat.exp} defines default pairs of compiler options.
2885 These can be overridden by defining the environment variable
2886 @env{COMPAT_OPTIONS} as:
2888 @smallexample
2889 COMPAT_OPTIONS="[list [list @{@var{tst1}@} @{@var{alt1}@}]
2890   @dots{}[list @{@var{tstn}@} @{@var{altn}@}]]"
2891 @end smallexample
2893 where @var{tsti} and @var{alti} are lists of options, with @var{tsti}
2894 used by the compiler under test and @var{alti} used by the alternate
2895 compiler.  For example, with
2896 @code{[list [list @{-g -O0@} @{-O3@}] [list @{-fpic@} @{-fPIC -O2@}]]},
2897 the test is first built with @option{-g -O0} by the compiler under
2898 test and with @option{-O3} by the alternate compiler.  The test is
2899 built a second time using @option{-fpic} by the compiler under test
2900 and @option{-fPIC -O2} by the alternate compiler.
2902 An alternate compiler is specified by defining an environment
2903 variable to be the full pathname of an installed compiler; for C
2904 define @env{ALT_CC_UNDER_TEST}, and for C++ define
2905 @env{ALT_CXX_UNDER_TEST}.  These will be written to the
2906 @file{site.exp} file used by DejaGnu.  The default is to build each
2907 test with the compiler under test using the first of each pair of
2908 compiler options from @env{COMPAT_OPTIONS}.  When
2909 @env{ALT_CC_UNDER_TEST} or
2910 @env{ALT_CXX_UNDER_TEST} is @code{same}, each test is built using
2911 the compiler under test but with combinations of the options from
2912 @env{COMPAT_OPTIONS}.
2914 To run only the C++ compatibility suite using the compiler under test
2915 and another version of GCC using specific compiler options, do the
2916 following from @file{@var{objdir}/gcc}:
2918 @smallexample
2919 rm site.exp
2920 make -k \
2921   ALT_CXX_UNDER_TEST=$@{alt_prefix@}/bin/g++ \
2922   COMPAT_OPTIONS="@var{lists as shown above}" \
2923   check-c++ \
2924   RUNTESTFLAGS="compat.exp"
2925 @end smallexample
2927 A test that fails when the source files are compiled with different
2928 compilers, but passes when the files are compiled with the same
2929 compiler, demonstrates incompatibility of the generated code or
2930 runtime support.  A test that fails for the alternate compiler but
2931 passes for the compiler under test probably tests for a bug that was
2932 fixed in the compiler under test but is present in the alternate
2933 compiler.
2935 The binary compatibility tests support a small number of test framework
2936 commands that appear within comments in a test file.
2938 @table @code
2939 @item dg-require-*
2940 These commands can be used in @file{@var{testname}_main.@var{suffix}}
2941 to skip the test if specific support is not available on the target.
2943 @item dg-options
2944 The specified options are used for compiling this particular source
2945 file, appended to the options from @env{COMPAT_OPTIONS}.  When this
2946 command appears in @file{@var{testname}_main.@var{suffix}} the options
2947 are also used to link the test program.
2949 @item dg-xfail-if
2950 This command can be used in a secondary source file to specify that
2951 compilation is expected to fail for particular options on particular
2952 targets.
2953 @end table
2955 @node Torture Tests
2956 @section Support for torture testing using multiple options
2958 Throughout the compiler testsuite there are several directories whose
2959 tests are run multiple times, each with a different set of options.
2960 These are known as torture tests.
2961 @file{lib/torture-options.exp} defines procedures to
2962 set up these lists:
2964 @table @code
2965 @item torture-init
2966 Initialize use of torture lists.
2967 @item set-torture-options
2968 Set lists of torture options to use for tests with and without loops.
2969 Optionally combine a set of torture options with a set of other
2970 options, as is done with Objective-C runtime options.
2971 @item torture-finish
2972 Finalize use of torture lists.
2973 @end table
2975 The @file{.exp} file for a set of tests that use torture options must
2976 include calls to these three procedures if:
2978 @itemize @bullet
2979 @item It calls @code{gcc-dg-runtest} and overrides @var{DG_TORTURE_OPTIONS}.
2981 @item It calls @var{$@{tool@}}@code{-torture} or
2982 @var{$@{tool@}}@code{-torture-execute}, where @var{tool} is @code{c},
2983 @code{fortran}, or @code{objc}.
2985 @item It calls @code{dg-pch}.
2986 @end itemize
2988 It is not necessary for a @file{.exp} file that calls @code{gcc-dg-runtest}
2989 to call the torture procedures if the tests should use the list in
2990 @var{DG_TORTURE_OPTIONS} defined in @file{gcc-dg.exp}.
2992 Most uses of torture options can override the default lists by defining
2993 @var{TORTURE_OPTIONS} or add to the default list by defining
2994 @var{ADDITIONAL_TORTURE_OPTIONS}.  Define these in a @file{.dejagnurc}
2995 file or add them to the @file{site.exp} file; for example
2997 @smallexample
2998 set ADDITIONAL_TORTURE_OPTIONS  [list \
2999   @{ -O2 -ftree-loop-linear @} \
3000   @{ -O2 -fpeel-loops @} ]
3001 @end smallexample
3003 @node GIMPLE Tests
3004 @section Support for testing GIMPLE passes
3006 As of gcc 7, C functions can be tagged with @code{__GIMPLE} to indicate
3007 that the function body will be GIMPLE, rather than C.  The compiler requires
3008 the option @option{-fgimple} to enable this functionality.  For example:
3010 @smallexample
3011 /* @{ dg-do compile @} */
3012 /* @{ dg-options "-O -fgimple" @} */
3014 void __GIMPLE (startwith ("dse2")) foo ()
3016   int a;
3018 bb_2:
3019   if (a > 4)
3020     goto bb_3;
3021   else
3022     goto bb_4;
3024 bb_3:
3025   a_2 = 10;
3026   goto bb_5;
3028 bb_4:
3029   a_3 = 20;
3031 bb_5:
3032   a_1 = __PHI (bb_3: a_2, bb_4: a_3);
3033   a_4 = a_1 + 4;
3035   return;
3037 @end smallexample
3039 The @code{startwith} argument indicates at which pass to begin.
3041 Use the dump modifier @code{-gimple} (e.g. @option{-fdump-tree-all-gimple})
3042 to make tree dumps more closely follow the format accepted by the GIMPLE
3043 parser.
3045 Example DejaGnu tests of GIMPLE can be seen in the source tree at
3046 @file{gcc/testsuite/gcc.dg/gimplefe-*.c}.
3048 The @code{__GIMPLE} parser is integrated with the C tokenizer and
3049 preprocessor, so it should be possible to use macros to build out
3050 test coverage.
3052 @node RTL Tests
3053 @section Support for testing RTL passes
3055 As of gcc 7, C functions can be tagged with @code{__RTL} to indicate that the
3056 function body will be RTL, rather than C.  For example:
3058 @smallexample
3059 double __RTL (startwith ("ira")) test (struct foo *f, const struct bar *b)
3061   (function "test"
3062      [...snip; various directives go in here...]
3063   ) ;; function "test"
3065 @end smallexample
3067 The @code{startwith} argument indicates at which pass to begin.
3069 The parser expects the RTL body to be in the format emitted by this
3070 dumping function:
3072 @smallexample
3073 DEBUG_FUNCTION void
3074 print_rtx_function (FILE *outfile, function *fn, bool compact);
3075 @end smallexample
3077 when "compact" is true.  So you can capture RTL in the correct format
3078 from the debugger using:
3080 @smallexample
3081 (gdb) print_rtx_function (stderr, cfun, true);
3082 @end smallexample
3084 and copy and paste the output into the body of the C function.
3086 Example DejaGnu tests of RTL can be seen in the source tree under
3087 @file{gcc/testsuite/gcc.dg/rtl}.
3089 The @code{__RTL} parser is not integrated with the C tokenizer or
3090 preprocessor, and works simply by reading the relevant lines within
3091 the braces.  In particular, the RTL body must be on separate lines from
3092 the enclosing braces, and the preprocessor is not usable within it.