Mark ChangeLog
[official-gcc.git] / gcc / doc / rtl.texi
blob56a02d3693aa427fc3e176d5a000f101fb4ca79a
1 @c Copyright (C) 1988, 1989, 1992, 1994, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002
2 @c Free Software Foundation, Inc.
3 @c This is part of the GCC manual.
4 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
6 @node RTL
7 @chapter RTL Representation
8 @cindex RTL representation
9 @cindex representation of RTL
10 @cindex Register Transfer Language (RTL)
12 Most of the work of the compiler is done on an intermediate representation
13 called register transfer language.  In this language, the instructions to be
14 output are described, pretty much one by one, in an algebraic form that
15 describes what the instruction does.
17 RTL is inspired by Lisp lists.  It has both an internal form, made up of
18 structures that point at other structures, and a textual form that is used
19 in the machine description and in printed debugging dumps.  The textual
20 form uses nested parentheses to indicate the pointers in the internal form.
22 @menu
23 * RTL Objects::       Expressions vs vectors vs strings vs integers.
24 * RTL Classes::       Categories of RTL expression objects, and their structure.
25 * Accessors::         Macros to access expression operands or vector elts.
26 * Flags::             Other flags in an RTL expression.
27 * Machine Modes::     Describing the size and format of a datum.
28 * Constants::         Expressions with constant values.
29 * Regs and Memory::   Expressions representing register contents or memory.
30 * Arithmetic::        Expressions representing arithmetic on other expressions.
31 * Comparisons::       Expressions representing comparison of expressions.
32 * Bit-Fields::        Expressions representing bit-fields in memory or reg.
33 * Vector Operations:: Expressions involving vector datatypes.
34 * Conversions::       Extending, truncating, floating or fixing.
35 * RTL Declarations::  Declaring volatility, constancy, etc.
36 * Side Effects::      Expressions for storing in registers, etc.
37 * Incdec::            Embedded side-effects for autoincrement addressing.
38 * Assembler::         Representing @code{asm} with operands.
39 * Insns::             Expression types for entire insns.
40 * Calls::             RTL representation of function call insns.
41 * Sharing::           Some expressions are unique; others *must* be copied.
42 * Reading RTL::       Reading textual RTL from a file.
43 @end menu
45 @node RTL Objects
46 @section RTL Object Types
47 @cindex RTL object types
49 @cindex RTL integers
50 @cindex RTL strings
51 @cindex RTL vectors
52 @cindex RTL expression
53 @cindex RTX (See RTL)
54 RTL uses five kinds of objects: expressions, integers, wide integers,
55 strings and vectors.  Expressions are the most important ones.  An RTL
56 expression (``RTX'', for short) is a C structure, but it is usually
57 referred to with a pointer; a type that is given the typedef name
58 @code{rtx}.
60 An integer is simply an @code{int}; their written form uses decimal
61 digits.  A wide integer is an integral object whose type is
62 @code{HOST_WIDE_INT}; their written form uses decimal digits.
64 A string is a sequence of characters.  In core it is represented as a
65 @code{char *} in usual C fashion, and it is written in C syntax as well.
66 However, strings in RTL may never be null.  If you write an empty string in
67 a machine description, it is represented in core as a null pointer rather
68 than as a pointer to a null character.  In certain contexts, these null
69 pointers instead of strings are valid.  Within RTL code, strings are most
70 commonly found inside @code{symbol_ref} expressions, but they appear in
71 other contexts in the RTL expressions that make up machine descriptions.
73 In a machine description, strings are normally written with double
74 quotes, as you would in C.  However, strings in machine descriptions may
75 extend over many lines, which is invalid C, and adjacent string
76 constants are not concatenated as they are in C.  Any string constant
77 may be surrounded with a single set of parentheses.  Sometimes this
78 makes the machine description easier to read.
80 There is also a special syntax for strings, which can be useful when C
81 code is embedded in a machine description.  Wherever a string can
82 appear, it is also valid to write a C-style brace block.  The entire
83 brace block, including the outermost pair of braces, is considered to be
84 the string constant.  Double quote characters inside the braces are not
85 special.  Therefore, if you write string constants in the C code, you
86 need not escape each quote character with a backslash.
88 A vector contains an arbitrary number of pointers to expressions.  The
89 number of elements in the vector is explicitly present in the vector.
90 The written form of a vector consists of square brackets
91 (@samp{[@dots{}]}) surrounding the elements, in sequence and with
92 whitespace separating them.  Vectors of length zero are not created;
93 null pointers are used instead.
95 @cindex expression codes
96 @cindex codes, RTL expression
97 @findex GET_CODE
98 @findex PUT_CODE
99 Expressions are classified by @dfn{expression codes} (also called RTX
100 codes).  The expression code is a name defined in @file{rtl.def}, which is
101 also (in upper case) a C enumeration constant.  The possible expression
102 codes and their meanings are machine-independent.  The code of an RTX can
103 be extracted with the macro @code{GET_CODE (@var{x})} and altered with
104 @code{PUT_CODE (@var{x}, @var{newcode})}.
106 The expression code determines how many operands the expression contains,
107 and what kinds of objects they are.  In RTL, unlike Lisp, you cannot tell
108 by looking at an operand what kind of object it is.  Instead, you must know
109 from its context---from the expression code of the containing expression.
110 For example, in an expression of code @code{subreg}, the first operand is
111 to be regarded as an expression and the second operand as an integer.  In
112 an expression of code @code{plus}, there are two operands, both of which
113 are to be regarded as expressions.  In a @code{symbol_ref} expression,
114 there is one operand, which is to be regarded as a string.
116 Expressions are written as parentheses containing the name of the
117 expression type, its flags and machine mode if any, and then the operands
118 of the expression (separated by spaces).
120 Expression code names in the @samp{md} file are written in lower case,
121 but when they appear in C code they are written in upper case.  In this
122 manual, they are shown as follows: @code{const_int}.
124 @cindex (nil)
125 @cindex nil
126 In a few contexts a null pointer is valid where an expression is normally
127 wanted.  The written form of this is @code{(nil)}.
129 @node RTL Classes
130 @section RTL Classes and Formats
131 @cindex RTL classes
132 @cindex classes of RTX codes
133 @cindex RTX codes, classes of
134 @findex GET_RTX_CLASS
136 The various expression codes are divided into several @dfn{classes},
137 which are represented by single characters.  You can determine the class
138 of an RTX code with the macro @code{GET_RTX_CLASS (@var{code})}.
139 Currently, @file{rtx.def} defines these classes:
141 @table @code
142 @item o
143 An RTX code that represents an actual object, such as a register
144 (@code{REG}) or a memory location (@code{MEM}, @code{SYMBOL_REF}).
145 Constants and basic transforms on objects (@code{ADDRESSOF},
146 @code{HIGH}, @code{LO_SUM}) are also included.  Note that @code{SUBREG}
147 and @code{STRICT_LOW_PART} are not in this class, but in class @code{x}.
149 @item <
150 An RTX code for a comparison, such as @code{NE} or @code{LT}.
152 @item 1
153 An RTX code for a unary arithmetic operation, such as @code{NEG},
154 @code{NOT}, or @code{ABS}.  This category also includes value extension
155 (sign or zero) and conversions between integer and floating point.
157 @item c
158 An RTX code for a commutative binary operation, such as @code{PLUS} or
159 @code{AND}.  @code{NE} and @code{EQ} are comparisons, so they have class
160 @code{<}.
162 @item 2
163 An RTX code for a non-commutative binary operation, such as @code{MINUS},
164 @code{DIV}, or @code{ASHIFTRT}.
166 @item b
167 An RTX code for a bit-field operation.  Currently only
168 @code{ZERO_EXTRACT} and @code{SIGN_EXTRACT}.  These have three inputs
169 and are lvalues (so they can be used for insertion as well).
170 @xref{Bit-Fields}.
172 @item 3
173 An RTX code for other three input operations.  Currently only
174 @code{IF_THEN_ELSE}.
176 @item i
177 An RTX code for an entire instruction:  @code{INSN}, @code{JUMP_INSN}, and
178 @code{CALL_INSN}.  @xref{Insns}.
180 @item m
181 An RTX code for something that matches in insns, such as
182 @code{MATCH_DUP}.  These only occur in machine descriptions.
184 @item a
185 An RTX code for an auto-increment addressing mode, such as
186 @code{POST_INC}.
188 @item x
189 All other RTX codes.  This category includes the remaining codes used
190 only in machine descriptions (@code{DEFINE_*}, etc.).  It also includes
191 all the codes describing side effects (@code{SET}, @code{USE},
192 @code{CLOBBER}, etc.) and the non-insns that may appear on an insn
193 chain, such as @code{NOTE}, @code{BARRIER}, and @code{CODE_LABEL}.
194 @end table
196 @cindex RTL format
197 For each expression code, @file{rtl.def} specifies the number of
198 contained objects and their kinds using a sequence of characters
199 called the @dfn{format} of the expression code.  For example,
200 the format of @code{subreg} is @samp{ei}.
202 @cindex RTL format characters
203 These are the most commonly used format characters:
205 @table @code
206 @item e
207 An expression (actually a pointer to an expression).
209 @item i
210 An integer.
212 @item w
213 A wide integer.
215 @item s
216 A string.
218 @item E
219 A vector of expressions.
220 @end table
222 A few other format characters are used occasionally:
224 @table @code
225 @item u
226 @samp{u} is equivalent to @samp{e} except that it is printed differently
227 in debugging dumps.  It is used for pointers to insns.
229 @item n
230 @samp{n} is equivalent to @samp{i} except that it is printed differently
231 in debugging dumps.  It is used for the line number or code number of a
232 @code{note} insn.
234 @item S
235 @samp{S} indicates a string which is optional.  In the RTL objects in
236 core, @samp{S} is equivalent to @samp{s}, but when the object is read,
237 from an @samp{md} file, the string value of this operand may be omitted.
238 An omitted string is taken to be the null string.
240 @item V
241 @samp{V} indicates a vector which is optional.  In the RTL objects in
242 core, @samp{V} is equivalent to @samp{E}, but when the object is read
243 from an @samp{md} file, the vector value of this operand may be omitted.
244 An omitted vector is effectively the same as a vector of no elements.
246 @item 0
247 @samp{0} means a slot whose contents do not fit any normal category.
248 @samp{0} slots are not printed at all in dumps, and are often used in
249 special ways by small parts of the compiler.
250 @end table
252 There are macros to get the number of operands and the format
253 of an expression code:
255 @table @code
256 @findex GET_RTX_LENGTH
257 @item GET_RTX_LENGTH (@var{code})
258 Number of operands of an RTX of code @var{code}.
260 @findex GET_RTX_FORMAT
261 @item GET_RTX_FORMAT (@var{code})
262 The format of an RTX of code @var{code}, as a C string.
263 @end table
265 Some classes of RTX codes always have the same format.  For example, it
266 is safe to assume that all comparison operations have format @code{ee}.
268 @table @code
269 @item 1
270 All codes of this class have format @code{e}.
272 @item <
273 @itemx c
274 @itemx 2
275 All codes of these classes have format @code{ee}.
277 @item b
278 @itemx 3
279 All codes of these classes have format @code{eee}.
281 @item i
282 All codes of this class have formats that begin with @code{iuueiee}.
283 @xref{Insns}.  Note that not all RTL objects linked onto an insn chain
284 are of class @code{i}.
286 @item o
287 @itemx m
288 @itemx x
289 You can make no assumptions about the format of these codes.
290 @end table
292 @node Accessors
293 @section Access to Operands
294 @cindex accessors
295 @cindex access to operands
296 @cindex operand access
298 @findex XEXP
299 @findex XINT
300 @findex XWINT
301 @findex XSTR
302 Operands of expressions are accessed using the macros @code{XEXP},
303 @code{XINT}, @code{XWINT} and @code{XSTR}.  Each of these macros takes
304 two arguments: an expression-pointer (RTX) and an operand number
305 (counting from zero).  Thus,
307 @example
308 XEXP (@var{x}, 2)
309 @end example
311 @noindent
312 accesses operand 2 of expression @var{x}, as an expression.
314 @example
315 XINT (@var{x}, 2)
316 @end example
318 @noindent
319 accesses the same operand as an integer.  @code{XSTR}, used in the same
320 fashion, would access it as a string.
322 Any operand can be accessed as an integer, as an expression or as a string.
323 You must choose the correct method of access for the kind of value actually
324 stored in the operand.  You would do this based on the expression code of
325 the containing expression.  That is also how you would know how many
326 operands there are.
328 For example, if @var{x} is a @code{subreg} expression, you know that it has
329 two operands which can be correctly accessed as @code{XEXP (@var{x}, 0)}
330 and @code{XINT (@var{x}, 1)}.  If you did @code{XINT (@var{x}, 0)}, you
331 would get the address of the expression operand but cast as an integer;
332 that might occasionally be useful, but it would be cleaner to write
333 @code{(int) XEXP (@var{x}, 0)}.  @code{XEXP (@var{x}, 1)} would also
334 compile without error, and would return the second, integer operand cast as
335 an expression pointer, which would probably result in a crash when
336 accessed.  Nothing stops you from writing @code{XEXP (@var{x}, 28)} either,
337 but this will access memory past the end of the expression with
338 unpredictable results.
340 Access to operands which are vectors is more complicated.  You can use the
341 macro @code{XVEC} to get the vector-pointer itself, or the macros
342 @code{XVECEXP} and @code{XVECLEN} to access the elements and length of a
343 vector.
345 @table @code
346 @findex XVEC
347 @item XVEC (@var{exp}, @var{idx})
348 Access the vector-pointer which is operand number @var{idx} in @var{exp}.
350 @findex XVECLEN
351 @item XVECLEN (@var{exp}, @var{idx})
352 Access the length (number of elements) in the vector which is
353 in operand number @var{idx} in @var{exp}.  This value is an @code{int}.
355 @findex XVECEXP
356 @item XVECEXP (@var{exp}, @var{idx}, @var{eltnum})
357 Access element number @var{eltnum} in the vector which is
358 in operand number @var{idx} in @var{exp}.  This value is an RTX@.
360 It is up to you to make sure that @var{eltnum} is not negative
361 and is less than @code{XVECLEN (@var{exp}, @var{idx})}.
362 @end table
364 All the macros defined in this section expand into lvalues and therefore
365 can be used to assign the operands, lengths and vector elements as well as
366 to access them.
368 @node Flags
369 @section Flags in an RTL Expression
370 @cindex flags in RTL expression
372 RTL expressions contain several flags (one-bit bit-fields)
373 that are used in certain types of expression.  Most often they
374 are accessed with the following macros, which expand into lvalues:
376 @table @code
377 @findex CONSTANT_POOL_ADDRESS_P
378 @cindex @code{symbol_ref} and @samp{/u}
379 @cindex @code{unchanging}, in @code{symbol_ref}
380 @item CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (@var{x})
381 Nonzero in a @code{symbol_ref} if it refers to part of the current
382 function's constant pool.  For most targets these addresses are in a
383 @code{.rodata} section entirely separate from the function, but for
384 some targets the addresses are close to the beginning of the function.
385 In either case GCC assumes these addresses can be addressed directly,
386 perhaps with the help of base registers.
387 Stored in the @code{unchanging} field and printed as @samp{/u}.
389 @findex CONST_OR_PURE_CALL_P
390 @cindex @code{call_insn} and @samp{/u}
391 @cindex @code{unchanging}, in @code{call_insn}
392 @item CONST_OR_PURE_CALL_P (@var{x})
393 In a @code{call_insn}, @code{note}, or an @code{expr_list} for notes,
394 indicates that the insn represents a call to a const or pure function.
395 Stored in the @code{unchanging} field and printed as @samp{/u}.
397 @findex INSN_ANNULLED_BRANCH_P
398 @cindex @code{insn} and @samp{/u}
399 @cindex @code{unchanging}, in @code{insn}
400 @item INSN_ANNULLED_BRANCH_P (@var{x})
401 In an @code{insn} in the delay slot of a branch insn, indicates that an
402 annulling branch should be used.  See the discussion under
403 @code{sequence} below.  Stored in the @code{unchanging} field and printed
404 as @samp{/u}.
406 @findex INSN_DEAD_CODE_P
407 @cindex @code{insn} and @samp{/s}
408 @cindex @code{in_struct}, in @code{insn}
409 @item INSN_DEAD_CODE_P (@var{x})
410 In an @code{insn} during the dead-code elimination pass, nonzero if the
411 insn is dead.
412 Stored in the @code{in_struct} field and printed as @samp{/s}.
414 @findex INSN_DELETED_P
415 @cindex @code{insn} and @samp{/v}
416 @cindex @code{volatil}, in @code{insn}
417 @item INSN_DELETED_P (@var{x})
418 In an @code{insn}, nonzero if the insn has been deleted.  Stored in the
419 @code{volatil} field and printed as @samp{/v}.
421 @findex INSN_FROM_TARGET_P
422 @cindex @code{insn} and @samp{/s}
423 @cindex @code{in_struct}, in @code{insn}
424 @item INSN_FROM_TARGET_P (@var{x})
425 In an @code{insn} in a delay slot of a branch, indicates that the insn
426 is from the target of the branch.  If the branch insn has
427 @code{INSN_ANNULLED_BRANCH_P} set, this insn will only be executed if
428 the branch is taken.  For annulled branches with
429 @code{INSN_FROM_TARGET_P} clear, the insn will be executed only if the
430 branch is not taken.  When @code{INSN_ANNULLED_BRANCH_P} is not set,
431 this insn will always be executed.  Stored in the @code{in_struct}
432 field and printed as @samp{/s}.
434 @findex LABEL_OUTSIDE_LOOP_P
435 @cindex @code{label_ref} and @samp{/s}
436 @cindex @code{in_struct}, in @code{label_ref}
437 @item LABEL_OUTSIDE_LOOP_P (@var{x})
438 In @code{label_ref} expressions, nonzero if this is a reference to a
439 label that is outside the innermost loop containing the reference to the
440 label.  Stored in the @code{in_struct} field and printed as @samp{/s}.
442 @findex LABEL_PRESERVE_P
443 @cindex @code{code_label} and @samp{/i}
444 @cindex @code{in_struct}, in @code{code_label}
445 @item LABEL_PRESERVE_P (@var{x})
446 In a @code{code_label}, indicates that the label is referenced by
447 code or data not visible to the RTL of a given function.
448 Labels referenced by a non-local goto will have this bit set.  Stored
449 in the @code{in_struct} field and printed as @samp{/s}.
451 @findex LABEL_REF_NONLOCAL_P
452 @cindex @code{label_ref} and @samp{/v}
453 @cindex @code{volatil}, in @code{label_ref}
454 @item LABEL_REF_NONLOCAL_P (@var{x})
455 In @code{label_ref} and @code{reg_label} expressions, nonzero if this is
456 a reference to a non-local label.
457 Stored in the @code{volatil} field and printed as @samp{/v}.
459 @findex LINK_COST_FREE
460 @cindex @code{insn_list} and @samp{/c}
461 @cindex @code{call}, in @code{insn_list}
462 @item LINK_COST_FREE (@var{x})
463 In the @code{LOG_LINKS} @code{insn_list} during scheduling, nonzero when
464 the cost of executing an instruction through the link is zero, i.e., the
465 link makes the cost free.  Stored in the @code{call} field and printed
466 as @samp{/c}.
468 @findex LINK_COST_ZERO
469 @cindex @code{insn_list} and @samp{/j}
470 @cindex @code{jump}, in @code{insn_list}
471 @item LINK_COST_ZERO (@var{x})
472 In the @code{LOG_LINKS} @code{insn_list} during scheduling, nonzero when
473 the cost of executing an instruction through the link varies and is
474 unchanged, i.e., the link has zero additional cost.
475 Stored in the @code{jump} field and printed as @samp{/j}.
477 @findex MEM_IN_STRUCT_P
478 @cindex @code{mem} and @samp{/s}
479 @cindex @code{in_struct}, in @code{mem}
480 @item MEM_IN_STRUCT_P (@var{x})
481 In @code{mem} expressions, nonzero for reference to an entire structure,
482 union or array, or to a component of one.  Zero for references to a
483 scalar variable or through a pointer to a scalar.  If both this flag and
484 @code{MEM_SCALAR_P} are clear, then we don't know whether this @code{mem}
485 is in a structure or not.  Both flags should never be simultaneously set.
486 Stored in the @code{in_struct} field and printed as @samp{/s}.
488 @findex MEM_KEEP_ALIAS_SET_P
489 @cindex @code{mem} and @samp{/j}
490 @cindex @code{jump}, in @code{mem}
491 @item MEM_KEEP_ALIAS_SET_P (@var{x})
492 In @code{mem} expressions, 1 if we should keep the alias set for this
493 mem unchanged when we access a component.  Set to 1, for example, when we
494 are already in a non-addressable component of an aggregate.
495 Stored in the @code{jump} field and printed as @samp{/j}.
497 @findex MEM_SCALAR_P
498 @cindex @code{mem} and @samp{/f}
499 @cindex @code{frame_related}, in @code{mem}
500 @item MEM_SCALAR_P (@var{x})
501 In @code{mem} expressions, nonzero for reference to a scalar known not
502 to be a member of a structure, union, or array.  Zero for such
503 references and for indirections through pointers, even pointers pointing
504 to scalar types.  If both this flag and @code{MEM_IN_STRUCT_P} are clear,
505 then we don't know whether this @code{mem} is in a structure or not.
506 Both flags should never be simultaneously set.
507 Stored in the @code{frame_related} field and printed as @samp{/f}.
509 @findex MEM_VOLATILE_P
510 @cindex @code{mem} and @samp{/v}
511 @cindex @code{volatil}, in @code{mem}
512 @item MEM_VOLATILE_P (@var{x})
513 In @code{mem} and @code{asm_operands} expressions, nonzero for volatile
514 memory references.
515 Stored in the @code{volatil} field and printed as @samp{/v}.
517 @findex REG_FUNCTION_VALUE_P
518 @cindex @code{reg} and @samp{/i}
519 @cindex @code{integrated}, in @code{reg}
520 @item REG_FUNCTION_VALUE_P (@var{x})
521 Nonzero in a @code{reg} if it is the place in which this function's
522 value is going to be returned.  (This happens only in a hard
523 register.)  Stored in the @code{integrated} field and printed as
524 @samp{/i}.
526 @findex REG_LOOP_TEST_P
527 @cindex @code{reg} and @samp{/s}
528 @cindex @code{in_struct}, in @code{reg}
529 @item REG_LOOP_TEST_P (@var{x})
530 In @code{reg} expressions, nonzero if this register's entire life is
531 contained in the exit test code for some loop.  Stored in the
532 @code{in_struct} field and printed as @samp{/s}.
534 @findex REG_POINTER
535 @cindex @code{reg} and @samp{/f}
536 @cindex @code{frame_related}, in @code{reg}
537 @item REG_POINTER (@var{x})
538 Nonzero in a @code{reg} if the register holds a pointer.  Stored in the
539 @code{frame_related} field and printed as @samp{/f}.
541 @findex REG_USERVAR_P
542 @cindex @code{reg} and @samp{/v}
543 @cindex @code{volatil}, in @code{reg}
544 @item REG_USERVAR_P (@var{x})
545 In a @code{reg}, nonzero if it corresponds to a variable present in
546 the user's source code.  Zero for temporaries generated internally by
547 the compiler.  Stored in the @code{volatil} field and printed as
548 @samp{/v}.
550 The same hard register may be used also for collecting the values of
551 functions called by this one, but @code{REG_FUNCTION_VALUE_P} is zero
552 in this kind of use.
554 @findex RTX_FRAME_RELATED_P
555 @cindex @code{insn} and @samp{/f}
556 @cindex @code{frame_related}, in @code{insn}
557 @item RTX_FRAME_RELATED_P (@var{x})
558 Nonzero in an @code{insn} or @code{set} which is part of a function prologue
559 and sets the stack pointer, sets the frame pointer, or saves a register.
560 This flag should also be set on an instruction that sets up a temporary
561 register to use in place of the frame pointer.
562 Stored in the @code{frame_related} field and printed as @samp{/f}.
564 In particular, on RISC targets where there are limits on the sizes of
565 immediate constants, it is sometimes impossible to reach the register
566 save area directly from the stack pointer.  In that case, a temporary
567 register is used that is near enough to the register save area, and the
568 Canonical Frame Address, i.e., DWARF2's logical frame pointer, register
569 must (temporarily) be changed to be this temporary register.  So, the
570 instruction that sets this temporary register must be marked as
571 @code{RTX_FRAME_RELATED_P}.
573 If the marked instruction is overly complex (defined in terms of what
574 @code{dwarf2out_frame_debug_expr} can handle), you will also have to
575 create a @code{REG_FRAME_RELATED_EXPR} note and attach it to the
576 instruction.  This note should contain a simple expression of the
577 computation performed by this instruction, i.e., one that
578 @code{dwarf2out_frame_debug_expr} can handle.
580 This flag is required for exception handling support on targets with RTL
581 prologues.
583 @findex RTX_INTEGRATED_P
584 @cindex @code{insn} and @samp{/i}
585 @cindex @code{integrated}, in @code{insn}
586 @item RTX_INTEGRATED_P (@var{x})
587 Nonzero in an @code{insn}, @code{insn_list}, or @code{const} if it
588 resulted from an in-line function call.
589 Stored in the @code{integrated} field and printed as @samp{/i}.
591 @findex RTX_UNCHANGING_P
592 @cindex @code{reg} and @samp{/u}
593 @cindex @code{mem} and @samp{/u}
594 @cindex @code{unchanging}, in @code{reg} and @code{mem}
595 @item RTX_UNCHANGING_P (@var{x})
596 Nonzero in a @code{reg} or @code{mem} if the memory is set at most once,
597 anywhere.  This does not mean that it is function invariant.
598 Stored in the @code{unchanging} field and printed as @samp{/u}.
600 @findex SCHED_GROUP_P
601 @cindex @code{insn} and @samp{/i}
602 @cindex @code{in_struct}, in @code{insn}
603 @item SCHED_GROUP_P (@var{x})
604 During instruction scheduling, in an @code{insn}, indicates that the
605 previous insn must be scheduled together with this insn.  This is used to
606 ensure that certain groups of instructions will not be split up by the
607 instruction scheduling pass, for example, @code{use} insns before
608 a @code{call_insn} may not be separated from the @code{call_insn}.
609 Stored in the @code{in_struct} field and printed as @samp{/s}.
611 @findex SET_IS_RETURN_P
612 @cindex @code{insn} and @samp{/j}
613 @cindex @code{jump}, in @code{insn}
614 @item SET_IS_RETURN_P (@var{x})
615 For a @code{set}, nonzero if it is for a return.
616 Stored in the @code{jump} field and printed as @samp{/j}.
618 @findex SIBLING_CALL_P
619 @cindex @code{call_insn} and @samp{/j}
620 @cindex @code{jump}, in @code{call_insn}
621 @item SIBLING_CALL_P (@var{x})
622 For a @code{call_insn}, nonzero if the insn is a sibling call.
623 Stored in the @code{jump} field and printed as @samp{/j}.
625 @findex STRING_POOL_ADDRESS_P
626 @cindex @code{symbol_ref} and @samp{/f}
627 @cindex @code{frame_related}, in @code{symbol_ref}
628 @item STRING_POOL_ADDRESS_P (@var{x})
629 For a @code{symbol_ref} expression, nonzero if it addresses this function's
630 string constant pool.
631 Stored in the @code{frame_related} field and printed as @samp{/f}.
633 @findex SUBREG_PROMOTED_UNSIGNED_P
634 @cindex @code{subreg} and @samp{/u}
635 @cindex @code{unchanging}, in @code{subreg}
636 @item SUBREG_PROMOTED_UNSIGNED_P (@var{x})
637 Nonzero in a @code{subreg} that has @code{SUBREG_PROMOTED_VAR_P} nonzero
638 if the object being referenced is kept zero-extended and zero if it
639 is kept sign-extended.  Stored in the @code{unchanging} field and
640 printed as @samp{/u}.
642 @findex SUBREG_PROMOTED_VAR_P
643 @cindex @code{subreg} and @samp{/s}
644 @cindex @code{in_struct}, in @code{subreg}
645 @item SUBREG_PROMOTED_VAR_P (@var{x})
646 Nonzero in a @code{subreg} if it was made when accessing an object that
647 was promoted to a wider mode in accord with the @code{PROMOTED_MODE} machine
648 description macro (@pxref{Storage Layout}).  In this case, the mode of
649 the @code{subreg} is the declared mode of the object and the mode of
650 @code{SUBREG_REG} is the mode of the register that holds the object.
651 Promoted variables are always either sign- or zero-extended to the wider
652 mode on every assignment.  Stored in the @code{in_struct} field and
653 printed as @samp{/s}.
655 @findex SYMBOL_REF_FLAG
656 @cindex @code{symbol_ref} and @samp{/v}
657 @cindex @code{volatil}, in @code{symbol_ref}
658 @item SYMBOL_REF_FLAG (@var{x})
659 In a @code{symbol_ref}, this is used as a flag for machine-specific purposes.
660 Stored in the @code{volatil} field and printed as @samp{/v}.
662 @findex SYMBOL_REF_USED
663 @cindex @code{used}, in @code{symbol_ref}
664 @item SYMBOL_REF_USED (@var{x})
665 In a @code{symbol_ref}, indicates that @var{x} has been used.  This is
666 normally only used to ensure that @var{x} is only declared external
667 once.  Stored in the @code{used} field.
669 @findex SYMBOL_REF_WEAK
670 @cindex @code{symbol_ref} and @samp{/i}
671 @cindex @code{integrated}, in @code{symbol_ref}
672 @item SYMBOL_REF_WEAK (@var{x})
673 In a @code{symbol_ref}, indicates that @var{x} has been declared weak.
674 Stored in the @code{integrated} field and printed as @samp{/i}.
675 @end table
677 These are the fields to which the above macros refer:
679 @table @code
680 @findex call
681 @cindex @samp{/c} in RTL dump
682 @item call
683 In the @code{LOG_LINKS} of an @code{insn_list} during scheduling, 1 means that
684 the cost of executing an instruction through the link is zero.
686 In an RTL dump, this flag is represented as @samp{/c}.
688 @findex frame_related
689 @cindex @samp{/f} in RTL dump
690 @item frame_related
691 In an @code{insn} or @code{set} expression, 1 means that it is part of
692 a function prologue and sets the stack pointer, sets the frame pointer,
693 saves a register, or sets up a temporary register to use in place of the
694 frame pointer.
696 In @code{reg} expressions, 1 means that the register holds a pointer.
698 In @code{symbol_ref} expressions, 1 means that the reference addresses
699 this function's string constant pool.
701 In @code{mem} expressions, 1 means that the reference is to a scalar.
703 In an RTL dump, this flag is represented as @samp{/f}.
705 @findex in_struct
706 @cindex @samp{/s} in RTL dump
707 @item in_struct
708 In @code{mem} expressions, it is 1 if the memory datum referred to is
709 all or part of a structure or array; 0 if it is (or might be) a scalar
710 variable.  A reference through a C pointer has 0 because the pointer
711 might point to a scalar variable.  This information allows the compiler
712 to determine something about possible cases of aliasing.
714 In @code{reg} expressions, it is 1 if the register has its entire life
715 contained within the test expression of some loop.
717 In @code{subreg} expressions, 1 means that the @code{subreg} is accessing
718 an object that has had its mode promoted from a wider mode.
720 In @code{label_ref} expressions, 1 means that the referenced label is
721 outside the innermost loop containing the insn in which the @code{label_ref}
722 was found.
724 In @code{code_label} expressions, it is 1 if the label may never be deleted.
725 This is used for labels which are the target of non-local gotos.  Such a
726 label that would have been deleted is replaced with a @code{note} of type
727 @code{NOTE_INSN_DELETED_LABEL}.
729 In an @code{insn} during dead-code elimination, 1 means that the insn is
730 dead code.
732 In an @code{insn} during reorg for an insn in the delay slot of a branch,
733 1 means that this insn is from the target of the branch.
735 In an @code{insn} during instruction scheduling, 1 means that this insn
736 must be scheduled as part of a group together with the previous insn.
738 In an RTL dump, this flag is represented as @samp{/s}.
740 @findex integrated
741 @cindex @samp{/i} in RTL dump
742 @item integrated
743 In an @code{insn}, @code{insn_list}, or @code{const}, 1 means the RTL was
744 produced by procedure integration.
746 In @code{reg} expressions, 1 means the register contains
747 the value to be returned by the current function.  On
748 machines that pass parameters in registers, the same register number
749 may be used for parameters as well, but this flag is not set on such
750 uses.
752 In @code{symbol_ref} expressions, 1 means the referenced symbol is weak.
754 In an RTL dump, this flag is represented as @samp{/i}.
756 @findex jump
757 @cindex @samp{/j} in RTL dump
758 @item jump
759 In a @code{mem} expression, 1 means we should keep the alias set for this
760 mem unchanged when we access a component.
762 In a @code{set}, 1 means it is for a return.
764 In a @code{call_insn}, 1 means it is a sibling call.
766 In the @code{LOG_LINKS} of an @code{insn_list} during scheduling, 1 means the
767 cost of executing an instruction through the link varies and is unchanging.
769 In an RTL dump, this flag is represented as @samp{/j}.
771 @findex unchanging
772 @cindex @samp{/u} in RTL dump
773 @item unchanging
774 In @code{reg} and @code{mem} expressions, 1 means
775 that the value of the expression never changes.
777 In @code{subreg} expressions, it is 1 if the @code{subreg} references an
778 unsigned object whose mode has been promoted to a wider mode.
780 In an @code{insn}, 1 means that this is an annulling branch.
782 In a @code{symbol_ref} expression, 1 means that this symbol addresses
783 something in the per-function constant pool.
785 In a @code{call_insn}, @code{note}, or an @code{expr_list} of notes,
786 1 means that this instruction is a call to a const or pure function.
788 In an RTL dump, this flag is represented as @samp{/u}.
790 @findex used
791 @item used
792 This flag is used directly (without an access macro) at the end of RTL
793 generation for a function, to count the number of times an expression
794 appears in insns.  Expressions that appear more than once are copied,
795 according to the rules for shared structure (@pxref{Sharing}).
797 For a @code{reg}, it is used directly (without an access macro) by the
798 leaf register renumbering code to ensure that each register is only
799 renumbered once.
801 In a @code{symbol_ref}, it indicates that an external declaration for
802 the symbol has already been written.
804 @findex volatil
805 @cindex @samp{/v} in RTL dump
806 @item volatil
807 @cindex volatile memory references
808 In a @code{mem} or @code{asm_operands} expression, it is 1 if the memory
809 reference is volatile.  Volatile memory references may not be deleted,
810 reordered or combined.
812 In a @code{symbol_ref} expression, it is used for machine-specific
813 purposes.
815 In a @code{reg} expression, it is 1 if the value is a user-level variable.
816 0 indicates an internal compiler temporary.
818 In an @code{insn}, 1 means the insn has been deleted.
820 In @code{label_ref} and @code{reg_label} expressions, 1 means a reference
821 to a non-local label.
823 In an RTL dump, this flag is represented as @samp{/v}.
824 @end table
826 @node Machine Modes
827 @section Machine Modes
828 @cindex machine modes
830 @findex enum machine_mode
831 A machine mode describes a size of data object and the representation used
832 for it.  In the C code, machine modes are represented by an enumeration
833 type, @code{enum machine_mode}, defined in @file{machmode.def}.  Each RTL
834 expression has room for a machine mode and so do certain kinds of tree
835 expressions (declarations and types, to be precise).
837 In debugging dumps and machine descriptions, the machine mode of an RTL
838 expression is written after the expression code with a colon to separate
839 them.  The letters @samp{mode} which appear at the end of each machine mode
840 name are omitted.  For example, @code{(reg:SI 38)} is a @code{reg}
841 expression with machine mode @code{SImode}.  If the mode is
842 @code{VOIDmode}, it is not written at all.
844 Here is a table of machine modes.  The term ``byte'' below refers to an
845 object of @code{BITS_PER_UNIT} bits (@pxref{Storage Layout}).
847 @table @code
848 @findex BImode
849 @item BImode
850 ``Bit'' mode represents a single bit, for predicate registers.
852 @findex QImode
853 @item QImode
854 ``Quarter-Integer'' mode represents a single byte treated as an integer.
856 @findex HImode
857 @item HImode
858 ``Half-Integer'' mode represents a two-byte integer.
860 @findex PSImode
861 @item PSImode
862 ``Partial Single Integer'' mode represents an integer which occupies
863 four bytes but which doesn't really use all four.  On some machines,
864 this is the right mode to use for pointers.
866 @findex SImode
867 @item SImode
868 ``Single Integer'' mode represents a four-byte integer.
870 @findex PDImode
871 @item PDImode
872 ``Partial Double Integer'' mode represents an integer which occupies
873 eight bytes but which doesn't really use all eight.  On some machines,
874 this is the right mode to use for certain pointers.
876 @findex DImode
877 @item DImode
878 ``Double Integer'' mode represents an eight-byte integer.
880 @findex TImode
881 @item TImode
882 ``Tetra Integer'' (?) mode represents a sixteen-byte integer.
884 @findex OImode
885 @item OImode
886 ``Octa Integer'' (?) mode represents a thirty-two-byte integer.
888 @findex QFmode
889 @item QFmode
890 ``Quarter-Floating'' mode represents a quarter-precision (single byte)
891 floating point number.
893 @findex HFmode
894 @item HFmode
895 ``Half-Floating'' mode represents a half-precision (two byte) floating
896 point number.
898 @findex TQFmode
899 @item TQFmode
900 ``Three-Quarter-Floating'' (?) mode represents a three-quarter-precision
901 (three byte) floating point number.
903 @findex SFmode
904 @item SFmode
905 ``Single Floating'' mode represents a four byte floating point number.
906 In the common case, of a processor with IEEE arithmetic and 8-bit bytes,
907 this is a single-precision IEEE floating point number; it can also be
908 used for double-precision (on processors with 16-bit bytes) and
909 single-precision VAX and IBM types.
911 @findex DFmode
912 @item DFmode
913 ``Double Floating'' mode represents an eight byte floating point number.
914 In the common case, of a processor with IEEE arithmetic and 8-bit bytes,
915 this is a double-precision IEEE floating point number.
917 @findex XFmode
918 @item XFmode
919 ``Extended Floating'' mode represents a twelve byte floating point
920 number.  This mode is used for IEEE extended floating point.  On some
921 systems not all bits within these bytes will actually be used.
923 @findex TFmode
924 @item TFmode
925 ``Tetra Floating'' mode represents a sixteen byte floating point number.
926 This gets used for both the 96-bit extended IEEE floating-point types
927 padded to 128 bits, and true 128-bit extended IEEE floating-point types.
929 @findex CCmode
930 @item CCmode
931 ``Condition Code'' mode represents the value of a condition code, which
932 is a machine-specific set of bits used to represent the result of a
933 comparison operation.  Other machine-specific modes may also be used for
934 the condition code.  These modes are not used on machines that use
935 @code{cc0} (see @pxref{Condition Code}).
937 @findex BLKmode
938 @item BLKmode
939 ``Block'' mode represents values that are aggregates to which none of
940 the other modes apply.  In RTL, only memory references can have this mode,
941 and only if they appear in string-move or vector instructions.  On machines
942 which have no such instructions, @code{BLKmode} will not appear in RTL@.
944 @findex VOIDmode
945 @item VOIDmode
946 Void mode means the absence of a mode or an unspecified mode.
947 For example, RTL expressions of code @code{const_int} have mode
948 @code{VOIDmode} because they can be taken to have whatever mode the context
949 requires.  In debugging dumps of RTL, @code{VOIDmode} is expressed by
950 the absence of any mode.
952 @findex QCmode
953 @findex HCmode
954 @findex SCmode
955 @findex DCmode
956 @findex XCmode
957 @findex TCmode
958 @item QCmode, HCmode, SCmode, DCmode, XCmode, TCmode
959 These modes stand for a complex number represented as a pair of floating
960 point values.  The floating point values are in @code{QFmode},
961 @code{HFmode}, @code{SFmode}, @code{DFmode}, @code{XFmode}, and
962 @code{TFmode}, respectively.
964 @findex CQImode
965 @findex CHImode
966 @findex CSImode
967 @findex CDImode
968 @findex CTImode
969 @findex COImode
970 @item CQImode, CHImode, CSImode, CDImode, CTImode, COImode
971 These modes stand for a complex number represented as a pair of integer
972 values.  The integer values are in @code{QImode}, @code{HImode},
973 @code{SImode}, @code{DImode}, @code{TImode}, and @code{OImode},
974 respectively.
975 @end table
977 The machine description defines @code{Pmode} as a C macro which expands
978 into the machine mode used for addresses.  Normally this is the mode
979 whose size is @code{BITS_PER_WORD}, @code{SImode} on 32-bit machines.
981 The only modes which a machine description @i{must} support are
982 @code{QImode}, and the modes corresponding to @code{BITS_PER_WORD},
983 @code{FLOAT_TYPE_SIZE} and @code{DOUBLE_TYPE_SIZE}.
984 The compiler will attempt to use @code{DImode} for 8-byte structures and
985 unions, but this can be prevented by overriding the definition of
986 @code{MAX_FIXED_MODE_SIZE}.  Alternatively, you can have the compiler
987 use @code{TImode} for 16-byte structures and unions.  Likewise, you can
988 arrange for the C type @code{short int} to avoid using @code{HImode}.
990 @cindex mode classes
991 Very few explicit references to machine modes remain in the compiler and
992 these few references will soon be removed.  Instead, the machine modes
993 are divided into mode classes.  These are represented by the enumeration
994 type @code{enum mode_class} defined in @file{machmode.h}.  The possible
995 mode classes are:
997 @table @code
998 @findex MODE_INT
999 @item MODE_INT
1000 Integer modes.  By default these are @code{BImode}, @code{QImode},
1001 @code{HImode}, @code{SImode}, @code{DImode}, @code{TImode}, and
1002 @code{OImode}.
1004 @findex MODE_PARTIAL_INT
1005 @item MODE_PARTIAL_INT
1006 The ``partial integer'' modes, @code{PQImode}, @code{PHImode},
1007 @code{PSImode} and @code{PDImode}.
1009 @findex MODE_FLOAT
1010 @item MODE_FLOAT
1011 Floating point modes.  By default these are @code{QFmode},
1012 @code{HFmode}, @code{TQFmode}, @code{SFmode}, @code{DFmode},
1013 @code{XFmode} and @code{TFmode}.
1015 @findex MODE_COMPLEX_INT
1016 @item MODE_COMPLEX_INT
1017 Complex integer modes.  (These are not currently implemented).
1019 @findex MODE_COMPLEX_FLOAT
1020 @item MODE_COMPLEX_FLOAT
1021 Complex floating point modes.  By default these are @code{QCmode},
1022 @code{HCmode}, @code{SCmode}, @code{DCmode}, @code{XCmode}, and
1023 @code{TCmode}.
1025 @findex MODE_FUNCTION
1026 @item MODE_FUNCTION
1027 Algol or Pascal function variables including a static chain.
1028 (These are not currently implemented).
1030 @findex MODE_CC
1031 @item MODE_CC
1032 Modes representing condition code values.  These are @code{CCmode} plus
1033 any modes listed in the @code{EXTRA_CC_MODES} macro.  @xref{Jump Patterns},
1034 also see @ref{Condition Code}.
1036 @findex MODE_RANDOM
1037 @item MODE_RANDOM
1038 This is a catchall mode class for modes which don't fit into the above
1039 classes.  Currently @code{VOIDmode} and @code{BLKmode} are in
1040 @code{MODE_RANDOM}.
1041 @end table
1043 Here are some C macros that relate to machine modes:
1045 @table @code
1046 @findex GET_MODE
1047 @item GET_MODE (@var{x})
1048 Returns the machine mode of the RTX @var{x}.
1050 @findex PUT_MODE
1051 @item PUT_MODE (@var{x}, @var{newmode})
1052 Alters the machine mode of the RTX @var{x} to be @var{newmode}.
1054 @findex NUM_MACHINE_MODES
1055 @item NUM_MACHINE_MODES
1056 Stands for the number of machine modes available on the target
1057 machine.  This is one greater than the largest numeric value of any
1058 machine mode.
1060 @findex GET_MODE_NAME
1061 @item GET_MODE_NAME (@var{m})
1062 Returns the name of mode @var{m} as a string.
1064 @findex GET_MODE_CLASS
1065 @item GET_MODE_CLASS (@var{m})
1066 Returns the mode class of mode @var{m}.
1068 @findex GET_MODE_WIDER_MODE
1069 @item GET_MODE_WIDER_MODE (@var{m})
1070 Returns the next wider natural mode.  For example, the expression
1071 @code{GET_MODE_WIDER_MODE (QImode)} returns @code{HImode}.
1073 @findex GET_MODE_SIZE
1074 @item GET_MODE_SIZE (@var{m})
1075 Returns the size in bytes of a datum of mode @var{m}.
1077 @findex GET_MODE_BITSIZE
1078 @item GET_MODE_BITSIZE (@var{m})
1079 Returns the size in bits of a datum of mode @var{m}.
1081 @findex GET_MODE_MASK
1082 @item GET_MODE_MASK (@var{m})
1083 Returns a bitmask containing 1 for all bits in a word that fit within
1084 mode @var{m}.  This macro can only be used for modes whose bitsize is
1085 less than or equal to @code{HOST_BITS_PER_INT}.
1087 @findex GET_MODE_ALIGNMENT
1088 @item GET_MODE_ALIGNMENT (@var{m})
1089 Return the required alignment, in bits, for an object of mode @var{m}.
1091 @findex GET_MODE_UNIT_SIZE
1092 @item GET_MODE_UNIT_SIZE (@var{m})
1093 Returns the size in bytes of the subunits of a datum of mode @var{m}.
1094 This is the same as @code{GET_MODE_SIZE} except in the case of complex
1095 modes.  For them, the unit size is the size of the real or imaginary
1096 part.
1098 @findex GET_MODE_NUNITS
1099 @item GET_MODE_NUNITS (@var{m})
1100 Returns the number of units contained in a mode, i.e.,
1101 @code{GET_MODE_SIZE} divided by @code{GET_MODE_UNIT_SIZE}.
1103 @findex GET_CLASS_NARROWEST_MODE
1104 @item GET_CLASS_NARROWEST_MODE (@var{c})
1105 Returns the narrowest mode in mode class @var{c}.
1106 @end table
1108 @findex byte_mode
1109 @findex word_mode
1110 The global variables @code{byte_mode} and @code{word_mode} contain modes
1111 whose classes are @code{MODE_INT} and whose bitsizes are either
1112 @code{BITS_PER_UNIT} or @code{BITS_PER_WORD}, respectively.  On 32-bit
1113 machines, these are @code{QImode} and @code{SImode}, respectively.
1115 @node Constants
1116 @section Constant Expression Types
1117 @cindex RTL constants
1118 @cindex RTL constant expression types
1120 The simplest RTL expressions are those that represent constant values.
1122 @table @code
1123 @findex const_int
1124 @item (const_int @var{i})
1125 This type of expression represents the integer value @var{i}.  @var{i}
1126 is customarily accessed with the macro @code{INTVAL} as in
1127 @code{INTVAL (@var{exp})}, which is equivalent to @code{XWINT (@var{exp}, 0)}.
1129 @findex const0_rtx
1130 @findex const1_rtx
1131 @findex const2_rtx
1132 @findex constm1_rtx
1133 There is only one expression object for the integer value zero; it is
1134 the value of the variable @code{const0_rtx}.  Likewise, the only
1135 expression for integer value one is found in @code{const1_rtx}, the only
1136 expression for integer value two is found in @code{const2_rtx}, and the
1137 only expression for integer value negative one is found in
1138 @code{constm1_rtx}.  Any attempt to create an expression of code
1139 @code{const_int} and value zero, one, two or negative one will return
1140 @code{const0_rtx}, @code{const1_rtx}, @code{const2_rtx} or
1141 @code{constm1_rtx} as appropriate.
1143 @findex const_true_rtx
1144 Similarly, there is only one object for the integer whose value is
1145 @code{STORE_FLAG_VALUE}.  It is found in @code{const_true_rtx}.  If
1146 @code{STORE_FLAG_VALUE} is one, @code{const_true_rtx} and
1147 @code{const1_rtx} will point to the same object.  If
1148 @code{STORE_FLAG_VALUE} is @minus{}1, @code{const_true_rtx} and
1149 @code{constm1_rtx} will point to the same object.
1151 @findex const_double
1152 @item (const_double:@var{m} @var{addr} @var{i0} @var{i1} @dots{})
1153 Represents either a floating-point constant of mode @var{m} or an
1154 integer constant too large to fit into @code{HOST_BITS_PER_WIDE_INT}
1155 bits but small enough to fit within twice that number of bits (GCC
1156 does not provide a mechanism to represent even larger constants).  In
1157 the latter case, @var{m} will be @code{VOIDmode}.
1159 @findex const_vector
1160 @item (const_vector:@var{m} [@var{x0} @var{x1} @dots{}])
1161 Represents a vector constant.  The square brackets stand for the vector
1162 containing the constant elements.  @var{x0}, @var{x1} and so on are
1163 the @code{const_int} or @code{const_double} elements.
1165 The number of units in a @code{const_vector} is obtained with the macro
1166 @code{CONST_VECTOR_NUNITS} as in @code{CONST_VECTOR_NUNITS (@var{v})}.
1168 Individual elements in a vector constant are accessed with the macro
1169 @code{CONST_VECTOR_ELT} as in @code{CONST_VECTOR_ELT (@var{v}, @var{n})}
1170 where @var{v} is the vector constant and @var{n} is the element
1171 desired.
1173 @findex CONST_DOUBLE_MEM
1174 @findex CONST_DOUBLE_CHAIN
1175 @var{addr} is used to contain the @code{mem} expression that corresponds
1176 to the location in memory that at which the constant can be found.  If
1177 it has not been allocated a memory location, but is on the chain of all
1178 @code{const_double} expressions in this compilation (maintained using an
1179 undisplayed field), @var{addr} contains @code{const0_rtx}.  If it is not
1180 on the chain, @var{addr} contains @code{cc0_rtx}.  @var{addr} is
1181 customarily accessed with the macro @code{CONST_DOUBLE_MEM} and the
1182 chain field via @code{CONST_DOUBLE_CHAIN}.
1184 @findex CONST_DOUBLE_LOW
1185 If @var{m} is @code{VOIDmode}, the bits of the value are stored in
1186 @var{i0} and @var{i1}.  @var{i0} is customarily accessed with the macro
1187 @code{CONST_DOUBLE_LOW} and @var{i1} with @code{CONST_DOUBLE_HIGH}.
1189 If the constant is floating point (regardless of its precision), then
1190 the number of integers used to store the value depends on the size of
1191 @code{REAL_VALUE_TYPE} (@pxref{Cross-compilation}).  The integers
1192 represent a floating point number, but not precisely in the target
1193 machine's or host machine's floating point format.  To convert them to
1194 the precise bit pattern used by the target machine, use the macro
1195 @code{REAL_VALUE_TO_TARGET_DOUBLE} and friends (@pxref{Data Output}).
1197 @findex CONST0_RTX
1198 @findex CONST1_RTX
1199 @findex CONST2_RTX
1200 The macro @code{CONST0_RTX (@var{mode})} refers to an expression with
1201 value 0 in mode @var{mode}.  If mode @var{mode} is of mode class
1202 @code{MODE_INT}, it returns @code{const0_rtx}.  If mode @var{mode} is of
1203 mode class @code{MODE_FLOAT}, it returns a @code{CONST_DOUBLE}
1204 expression in mode @var{mode}.  Otherwise, it returns a
1205 @code{CONST_VECTOR} expression in mode @var{mode}.  Similarly, the macro
1206 @code{CONST1_RTX (@var{mode})} refers to an expression with value 1 in
1207 mode @var{mode} and similarly for @code{CONST2_RTX}.  The
1208 @code{CONST1_RTX} and @code{CONST2_RTX} macros are undefined
1209 for vector modes.
1211 @findex const_string
1212 @item (const_string @var{str})
1213 Represents a constant string with value @var{str}.  Currently this is
1214 used only for insn attributes (@pxref{Insn Attributes}) since constant
1215 strings in C are placed in memory.
1217 @findex symbol_ref
1218 @item (symbol_ref:@var{mode} @var{symbol})
1219 Represents the value of an assembler label for data.  @var{symbol} is
1220 a string that describes the name of the assembler label.  If it starts
1221 with a @samp{*}, the label is the rest of @var{symbol} not including
1222 the @samp{*}.  Otherwise, the label is @var{symbol}, usually prefixed
1223 with @samp{_}.
1225 The @code{symbol_ref} contains a mode, which is usually @code{Pmode}.
1226 Usually that is the only mode for which a symbol is directly valid.
1228 @findex label_ref
1229 @item (label_ref @var{label})
1230 Represents the value of an assembler label for code.  It contains one
1231 operand, an expression, which must be a @code{code_label} or a @code{note}
1232 of type @code{NOTE_INSN_DELETED_LABEL} that appears in the instruction
1233 sequence to identify the place where the label should go.
1235 The reason for using a distinct expression type for code label
1236 references is so that jump optimization can distinguish them.
1238 @item (const:@var{m} @var{exp})
1239 Represents a constant that is the result of an assembly-time
1240 arithmetic computation.  The operand, @var{exp}, is an expression that
1241 contains only constants (@code{const_int}, @code{symbol_ref} and
1242 @code{label_ref} expressions) combined with @code{plus} and
1243 @code{minus}.  However, not all combinations are valid, since the
1244 assembler cannot do arbitrary arithmetic on relocatable symbols.
1246 @var{m} should be @code{Pmode}.
1248 @findex high
1249 @item (high:@var{m} @var{exp})
1250 Represents the high-order bits of @var{exp}, usually a
1251 @code{symbol_ref}.  The number of bits is machine-dependent and is
1252 normally the number of bits specified in an instruction that initializes
1253 the high order bits of a register.  It is used with @code{lo_sum} to
1254 represent the typical two-instruction sequence used in RISC machines to
1255 reference a global memory location.
1257 @var{m} should be @code{Pmode}.
1258 @end table
1260 @node Regs and Memory
1261 @section Registers and Memory
1262 @cindex RTL register expressions
1263 @cindex RTL memory expressions
1265 Here are the RTL expression types for describing access to machine
1266 registers and to main memory.
1268 @table @code
1269 @findex reg
1270 @cindex hard registers
1271 @cindex pseudo registers
1272 @item (reg:@var{m} @var{n})
1273 For small values of the integer @var{n} (those that are less than
1274 @code{FIRST_PSEUDO_REGISTER}), this stands for a reference to machine
1275 register number @var{n}: a @dfn{hard register}.  For larger values of
1276 @var{n}, it stands for a temporary value or @dfn{pseudo register}.
1277 The compiler's strategy is to generate code assuming an unlimited
1278 number of such pseudo registers, and later convert them into hard
1279 registers or into memory references.
1281 @var{m} is the machine mode of the reference.  It is necessary because
1282 machines can generally refer to each register in more than one mode.
1283 For example, a register may contain a full word but there may be
1284 instructions to refer to it as a half word or as a single byte, as
1285 well as instructions to refer to it as a floating point number of
1286 various precisions.
1288 Even for a register that the machine can access in only one mode,
1289 the mode must always be specified.
1291 The symbol @code{FIRST_PSEUDO_REGISTER} is defined by the machine
1292 description, since the number of hard registers on the machine is an
1293 invariant characteristic of the machine.  Note, however, that not
1294 all of the machine registers must be general registers.  All the
1295 machine registers that can be used for storage of data are given
1296 hard register numbers, even those that can be used only in certain
1297 instructions or can hold only certain types of data.
1299 A hard register may be accessed in various modes throughout one
1300 function, but each pseudo register is given a natural mode
1301 and is accessed only in that mode.  When it is necessary to describe
1302 an access to a pseudo register using a nonnatural mode, a @code{subreg}
1303 expression is used.
1305 A @code{reg} expression with a machine mode that specifies more than
1306 one word of data may actually stand for several consecutive registers.
1307 If in addition the register number specifies a hardware register, then
1308 it actually represents several consecutive hardware registers starting
1309 with the specified one.
1311 Each pseudo register number used in a function's RTL code is
1312 represented by a unique @code{reg} expression.
1314 @findex FIRST_VIRTUAL_REGISTER
1315 @findex LAST_VIRTUAL_REGISTER
1316 Some pseudo register numbers, those within the range of
1317 @code{FIRST_VIRTUAL_REGISTER} to @code{LAST_VIRTUAL_REGISTER} only
1318 appear during the RTL generation phase and are eliminated before the
1319 optimization phases.  These represent locations in the stack frame that
1320 cannot be determined until RTL generation for the function has been
1321 completed.  The following virtual register numbers are defined:
1323 @table @code
1324 @findex VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM
1325 @item VIRTUAL_INCOMING_ARGS_REGNUM
1326 This points to the first word of the incoming arguments passed on the
1327 stack.  Normally these arguments are placed there by the caller, but the
1328 callee may have pushed some arguments that were previously passed in
1329 registers.
1331 @cindex @code{FIRST_PARM_OFFSET} and virtual registers
1332 @cindex @code{ARG_POINTER_REGNUM} and virtual registers
1333 When RTL generation is complete, this virtual register is replaced
1334 by the sum of the register given by @code{ARG_POINTER_REGNUM} and the
1335 value of @code{FIRST_PARM_OFFSET}.
1337 @findex VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM
1338 @cindex @code{FRAME_GROWS_DOWNWARD} and virtual registers
1339 @item VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM
1340 If @code{FRAME_GROWS_DOWNWARD} is defined, this points to immediately
1341 above the first variable on the stack.  Otherwise, it points to the
1342 first variable on the stack.
1344 @cindex @code{STARTING_FRAME_OFFSET} and virtual registers
1345 @cindex @code{FRAME_POINTER_REGNUM} and virtual registers
1346 @code{VIRTUAL_STACK_VARS_REGNUM} is replaced with the sum of the
1347 register given by @code{FRAME_POINTER_REGNUM} and the value
1348 @code{STARTING_FRAME_OFFSET}.
1350 @findex VIRTUAL_STACK_DYNAMIC_REGNUM
1351 @item VIRTUAL_STACK_DYNAMIC_REGNUM
1352 This points to the location of dynamically allocated memory on the stack
1353 immediately after the stack pointer has been adjusted by the amount of
1354 memory desired.
1356 @cindex @code{STACK_DYNAMIC_OFFSET} and virtual registers
1357 @cindex @code{STACK_POINTER_REGNUM} and virtual registers
1358 This virtual register is replaced by the sum of the register given by
1359 @code{STACK_POINTER_REGNUM} and the value @code{STACK_DYNAMIC_OFFSET}.
1361 @findex VIRTUAL_OUTGOING_ARGS_REGNUM
1362 @item VIRTUAL_OUTGOING_ARGS_REGNUM
1363 This points to the location in the stack at which outgoing arguments
1364 should be written when the stack is pre-pushed (arguments pushed using
1365 push insns should always use @code{STACK_POINTER_REGNUM}).
1367 @cindex @code{STACK_POINTER_OFFSET} and virtual registers
1368 This virtual register is replaced by the sum of the register given by
1369 @code{STACK_POINTER_REGNUM} and the value @code{STACK_POINTER_OFFSET}.
1370 @end table
1372 @findex subreg
1373 @item (subreg:@var{m} @var{reg} @var{bytenum})
1374 @code{subreg} expressions are used to refer to a register in a machine
1375 mode other than its natural one, or to refer to one register of
1376 a multi-part @code{reg} that actually refers to several registers.
1378 Each pseudo-register has a natural mode.  If it is necessary to
1379 operate on it in a different mode---for example, to perform a fullword
1380 move instruction on a pseudo-register that contains a single
1381 byte---the pseudo-register must be enclosed in a @code{subreg}.  In
1382 such a case, @var{bytenum} is zero.
1384 Usually @var{m} is at least as narrow as the mode of @var{reg}, in which
1385 case it is restricting consideration to only the bits of @var{reg} that
1386 are in @var{m}.
1388 Sometimes @var{m} is wider than the mode of @var{reg}.  These
1389 @code{subreg} expressions are often called @dfn{paradoxical}.  They are
1390 used in cases where we want to refer to an object in a wider mode but do
1391 not care what value the additional bits have.  The reload pass ensures
1392 that paradoxical references are only made to hard registers.
1394 The other use of @code{subreg} is to extract the individual registers of
1395 a multi-register value.  Machine modes such as @code{DImode} and
1396 @code{TImode} can indicate values longer than a word, values which
1397 usually require two or more consecutive registers.  To access one of the
1398 registers, use a @code{subreg} with mode @code{SImode} and a
1399 @var{bytenum} offset that says which register.
1401 Storing in a non-paradoxical @code{subreg} has undefined results for
1402 bits belonging to the same word as the @code{subreg}.  This laxity makes
1403 it easier to generate efficient code for such instructions.  To
1404 represent an instruction that preserves all the bits outside of those in
1405 the @code{subreg}, use @code{strict_low_part} around the @code{subreg}.
1407 @cindex @code{WORDS_BIG_ENDIAN}, effect on @code{subreg}
1408 The compilation parameter @code{WORDS_BIG_ENDIAN}, if set to 1, says
1409 that byte number zero is part of the most significant word; otherwise,
1410 it is part of the least significant word.
1412 @cindex @code{BYTES_BIG_ENDIAN}, effect on @code{subreg}
1413 The compilation parameter @code{BYTES_BIG_ENDIAN}, if set to 1, says
1414 that byte number zero is the most significant byte within a word;
1415 otherwise, it is the least significant byte within a word.
1417 @cindex @code{FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN}, (lack of) effect on @code{subreg}
1418 On a few targets, @code{FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN} disagrees with
1419 @code{WORDS_BIG_ENDIAN}.
1420 However, most parts of the compiler treat floating point values as if
1421 they had the same endianness as integer values.  This works because
1422 they handle them solely as a collection of integer values, with no
1423 particular numerical value.  Only real.c and the runtime libraries
1424 care about @code{FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN}.
1426 @cindex combiner pass
1427 @cindex reload pass
1428 @cindex @code{subreg}, special reload handling
1429 Between the combiner pass and the reload pass, it is possible to have a
1430 paradoxical @code{subreg} which contains a @code{mem} instead of a
1431 @code{reg} as its first operand.  After the reload pass, it is also
1432 possible to have a non-paradoxical @code{subreg} which contains a
1433 @code{mem}; this usually occurs when the @code{mem} is a stack slot
1434 which replaced a pseudo register.
1436 Note that it is not valid to access a @code{DFmode} value in @code{SFmode}
1437 using a @code{subreg}.  On some machines the most significant part of a
1438 @code{DFmode} value does not have the same format as a single-precision
1439 floating value.
1441 It is also not valid to access a single word of a multi-word value in a
1442 hard register when less registers can hold the value than would be
1443 expected from its size.  For example, some 32-bit machines have
1444 floating-point registers that can hold an entire @code{DFmode} value.
1445 If register 10 were such a register @code{(subreg:SI (reg:DF 10) 1)}
1446 would be invalid because there is no way to convert that reference to
1447 a single machine register.  The reload pass prevents @code{subreg}
1448 expressions such as these from being formed.
1450 @findex SUBREG_REG
1451 @findex SUBREG_BYTE
1452 The first operand of a @code{subreg} expression is customarily accessed
1453 with the @code{SUBREG_REG} macro and the second operand is customarily
1454 accessed with the @code{SUBREG_BYTE} macro.
1456 @findex scratch
1457 @cindex scratch operands
1458 @item (scratch:@var{m})
1459 This represents a scratch register that will be required for the
1460 execution of a single instruction and not used subsequently.  It is
1461 converted into a @code{reg} by either the local register allocator or
1462 the reload pass.
1464 @code{scratch} is usually present inside a @code{clobber} operation
1465 (@pxref{Side Effects}).
1467 @findex cc0
1468 @cindex condition code register
1469 @item (cc0)
1470 This refers to the machine's condition code register.  It has no
1471 operands and may not have a machine mode.  There are two ways to use it:
1473 @itemize @bullet
1474 @item
1475 To stand for a complete set of condition code flags.  This is best on
1476 most machines, where each comparison sets the entire series of flags.
1478 With this technique, @code{(cc0)} may be validly used in only two
1479 contexts: as the destination of an assignment (in test and compare
1480 instructions) and in comparison operators comparing against zero
1481 (@code{const_int} with value zero; that is to say, @code{const0_rtx}).
1483 @item
1484 To stand for a single flag that is the result of a single condition.
1485 This is useful on machines that have only a single flag bit, and in
1486 which comparison instructions must specify the condition to test.
1488 With this technique, @code{(cc0)} may be validly used in only two
1489 contexts: as the destination of an assignment (in test and compare
1490 instructions) where the source is a comparison operator, and as the
1491 first operand of @code{if_then_else} (in a conditional branch).
1492 @end itemize
1494 @findex cc0_rtx
1495 There is only one expression object of code @code{cc0}; it is the
1496 value of the variable @code{cc0_rtx}.  Any attempt to create an
1497 expression of code @code{cc0} will return @code{cc0_rtx}.
1499 Instructions can set the condition code implicitly.  On many machines,
1500 nearly all instructions set the condition code based on the value that
1501 they compute or store.  It is not necessary to record these actions
1502 explicitly in the RTL because the machine description includes a
1503 prescription for recognizing the instructions that do so (by means of
1504 the macro @code{NOTICE_UPDATE_CC}).  @xref{Condition Code}.  Only
1505 instructions whose sole purpose is to set the condition code, and
1506 instructions that use the condition code, need mention @code{(cc0)}.
1508 On some machines, the condition code register is given a register number
1509 and a @code{reg} is used instead of @code{(cc0)}.  This is usually the
1510 preferable approach if only a small subset of instructions modify the
1511 condition code.  Other machines store condition codes in general
1512 registers; in such cases a pseudo register should be used.
1514 Some machines, such as the Sparc and RS/6000, have two sets of
1515 arithmetic instructions, one that sets and one that does not set the
1516 condition code.  This is best handled by normally generating the
1517 instruction that does not set the condition code, and making a pattern
1518 that both performs the arithmetic and sets the condition code register
1519 (which would not be @code{(cc0)} in this case).  For examples, search
1520 for @samp{addcc} and @samp{andcc} in @file{sparc.md}.
1522 @findex pc
1523 @item (pc)
1524 @cindex program counter
1525 This represents the machine's program counter.  It has no operands and
1526 may not have a machine mode.  @code{(pc)} may be validly used only in
1527 certain specific contexts in jump instructions.
1529 @findex pc_rtx
1530 There is only one expression object of code @code{pc}; it is the value
1531 of the variable @code{pc_rtx}.  Any attempt to create an expression of
1532 code @code{pc} will return @code{pc_rtx}.
1534 All instructions that do not jump alter the program counter implicitly
1535 by incrementing it, but there is no need to mention this in the RTL@.
1537 @findex mem
1538 @item (mem:@var{m} @var{addr} @var{alias})
1539 This RTX represents a reference to main memory at an address
1540 represented by the expression @var{addr}.  @var{m} specifies how large
1541 a unit of memory is accessed.  @var{alias} specifies an alias set for the
1542 reference.  In general two items are in different alias sets if they cannot
1543 reference the same memory address.
1545 @findex addressof
1546 @item (addressof:@var{m} @var{reg})
1547 This RTX represents a request for the address of register @var{reg}.  Its mode
1548 is always @code{Pmode}.  If there are any @code{addressof}
1549 expressions left in the function after CSE, @var{reg} is forced into the
1550 stack and the @code{addressof} expression is replaced with a @code{plus}
1551 expression for the address of its stack slot.
1552 @end table
1554 @node Arithmetic
1555 @section RTL Expressions for Arithmetic
1556 @cindex arithmetic, in RTL
1557 @cindex math, in RTL
1558 @cindex RTL expressions for arithmetic
1560 Unless otherwise specified, all the operands of arithmetic expressions
1561 must be valid for mode @var{m}.  An operand is valid for mode @var{m}
1562 if it has mode @var{m}, or if it is a @code{const_int} or
1563 @code{const_double} and @var{m} is a mode of class @code{MODE_INT}.
1565 For commutative binary operations, constants should be placed in the
1566 second operand.
1568 @table @code
1569 @findex plus
1570 @cindex RTL addition
1571 @cindex RTL sum
1572 @item (plus:@var{m} @var{x} @var{y})
1573 Represents the sum of the values represented by @var{x} and @var{y}
1574 carried out in machine mode @var{m}.
1576 @findex lo_sum
1577 @item (lo_sum:@var{m} @var{x} @var{y})
1578 Like @code{plus}, except that it represents that sum of @var{x} and the
1579 low-order bits of @var{y}.  The number of low order bits is
1580 machine-dependent but is normally the number of bits in a @code{Pmode}
1581 item minus the number of bits set by the @code{high} code
1582 (@pxref{Constants}).
1584 @var{m} should be @code{Pmode}.
1586 @findex minus
1587 @cindex RTL subtraction
1588 @cindex RTL difference
1589 @item (minus:@var{m} @var{x} @var{y})
1590 Like @code{plus} but represents subtraction.
1592 @findex ss_plus
1593 @cindex RTL addition with signed saturation
1594 @item (ss_plus:@var{m} @var{x} @var{y})
1596 Like @code{plus}, but using signed saturation in case of an overflow.
1598 @findex us_plus
1599 @cindex RTL addition with unsigned saturation
1600 @item (us_plus:@var{m} @var{x} @var{y})
1602 Like @code{plus}, but using unsigned saturation in case of an overflow.
1604 @findex ss_minus
1605 @cindex RTL addition with signed saturation
1606 @item (ss_minus:@var{m} @var{x} @var{y})
1608 Like @code{minus}, but using signed saturation in case of an overflow.
1610 @findex us_minus
1611 @cindex RTL addition with unsigned saturation
1612 @item (us_minus:@var{m} @var{x} @var{y})
1614 Like @code{minus}, but using unsigned saturation in case of an overflow.
1616 @findex compare
1617 @cindex RTL comparison
1618 @item (compare:@var{m} @var{x} @var{y})
1619 Represents the result of subtracting @var{y} from @var{x} for purposes
1620 of comparison.  The result is computed without overflow, as if with
1621 infinite precision.
1623 Of course, machines can't really subtract with infinite precision.
1624 However, they can pretend to do so when only the sign of the result will
1625 be used, which is the case when the result is stored in the condition
1626 code.  And that is the @emph{only} way this kind of expression may
1627 validly be used: as a value to be stored in the condition codes, either
1628 @code{(cc0)} or a register.  @xref{Comparisons}.
1630 The mode @var{m} is not related to the modes of @var{x} and @var{y}, but
1631 instead is the mode of the condition code value.  If @code{(cc0)} is
1632 used, it is @code{VOIDmode}.  Otherwise it is some mode in class
1633 @code{MODE_CC}, often @code{CCmode}.  @xref{Condition Code}.  If @var{m}
1634 is @code{VOIDmode} or @code{CCmode}, the operation returns sufficient
1635 information (in an unspecified format) so that any comparison operator
1636 can be applied to the result of the @code{COMPARE} operation.  For other
1637 modes in class @code{MODE_CC}, the operation only returns a subset of
1638 this information.
1640 Normally, @var{x} and @var{y} must have the same mode.  Otherwise,
1641 @code{compare} is valid only if the mode of @var{x} is in class
1642 @code{MODE_INT} and @var{y} is a @code{const_int} or
1643 @code{const_double} with mode @code{VOIDmode}.  The mode of @var{x}
1644 determines what mode the comparison is to be done in; thus it must not
1645 be @code{VOIDmode}.
1647 If one of the operands is a constant, it should be placed in the
1648 second operand and the comparison code adjusted as appropriate.
1650 A @code{compare} specifying two @code{VOIDmode} constants is not valid
1651 since there is no way to know in what mode the comparison is to be
1652 performed; the comparison must either be folded during the compilation
1653 or the first operand must be loaded into a register while its mode is
1654 still known.
1656 @findex neg
1657 @item (neg:@var{m} @var{x})
1658 Represents the negation (subtraction from zero) of the value represented
1659 by @var{x}, carried out in mode @var{m}.
1661 @findex mult
1662 @cindex multiplication
1663 @cindex product
1664 @item (mult:@var{m} @var{x} @var{y})
1665 Represents the signed product of the values represented by @var{x} and
1666 @var{y} carried out in machine mode @var{m}.
1668 Some machines support a multiplication that generates a product wider
1669 than the operands.  Write the pattern for this as
1671 @example
1672 (mult:@var{m} (sign_extend:@var{m} @var{x}) (sign_extend:@var{m} @var{y}))
1673 @end example
1675 where @var{m} is wider than the modes of @var{x} and @var{y}, which need
1676 not be the same.
1678 For unsigned widening multiplication, use the same idiom, but with
1679 @code{zero_extend} instead of @code{sign_extend}.
1681 @findex div
1682 @cindex division
1683 @cindex signed division
1684 @cindex quotient
1685 @item (div:@var{m} @var{x} @var{y})
1686 Represents the quotient in signed division of @var{x} by @var{y},
1687 carried out in machine mode @var{m}.  If @var{m} is a floating point
1688 mode, it represents the exact quotient; otherwise, the integerized
1689 quotient.
1691 Some machines have division instructions in which the operands and
1692 quotient widths are not all the same; you should represent
1693 such instructions using @code{truncate} and @code{sign_extend} as in,
1695 @example
1696 (truncate:@var{m1} (div:@var{m2} @var{x} (sign_extend:@var{m2} @var{y})))
1697 @end example
1699 @findex udiv
1700 @cindex unsigned division
1701 @cindex division
1702 @item (udiv:@var{m} @var{x} @var{y})
1703 Like @code{div} but represents unsigned division.
1705 @findex mod
1706 @findex umod
1707 @cindex remainder
1708 @cindex division
1709 @item (mod:@var{m} @var{x} @var{y})
1710 @itemx (umod:@var{m} @var{x} @var{y})
1711 Like @code{div} and @code{udiv} but represent the remainder instead of
1712 the quotient.
1714 @findex smin
1715 @findex smax
1716 @cindex signed minimum
1717 @cindex signed maximum
1718 @item (smin:@var{m} @var{x} @var{y})
1719 @itemx (smax:@var{m} @var{x} @var{y})
1720 Represents the smaller (for @code{smin}) or larger (for @code{smax}) of
1721 @var{x} and @var{y}, interpreted as signed integers in mode @var{m}.
1723 @findex umin
1724 @findex umax
1725 @cindex unsigned minimum and maximum
1726 @item (umin:@var{m} @var{x} @var{y})
1727 @itemx (umax:@var{m} @var{x} @var{y})
1728 Like @code{smin} and @code{smax}, but the values are interpreted as unsigned
1729 integers.
1731 @findex not
1732 @cindex complement, bitwise
1733 @cindex bitwise complement
1734 @item (not:@var{m} @var{x})
1735 Represents the bitwise complement of the value represented by @var{x},
1736 carried out in mode @var{m}, which must be a fixed-point machine mode.
1738 @findex and
1739 @cindex logical-and, bitwise
1740 @cindex bitwise logical-and
1741 @item (and:@var{m} @var{x} @var{y})
1742 Represents the bitwise logical-and of the values represented by
1743 @var{x} and @var{y}, carried out in machine mode @var{m}, which must be
1744 a fixed-point machine mode.
1746 @findex ior
1747 @cindex inclusive-or, bitwise
1748 @cindex bitwise inclusive-or
1749 @item (ior:@var{m} @var{x} @var{y})
1750 Represents the bitwise inclusive-or of the values represented by @var{x}
1751 and @var{y}, carried out in machine mode @var{m}, which must be a
1752 fixed-point mode.
1754 @findex xor
1755 @cindex exclusive-or, bitwise
1756 @cindex bitwise exclusive-or
1757 @item (xor:@var{m} @var{x} @var{y})
1758 Represents the bitwise exclusive-or of the values represented by @var{x}
1759 and @var{y}, carried out in machine mode @var{m}, which must be a
1760 fixed-point mode.
1762 @findex ashift
1763 @cindex left shift
1764 @cindex shift
1765 @cindex arithmetic shift
1766 @item (ashift:@var{m} @var{x} @var{c})
1767 Represents the result of arithmetically shifting @var{x} left by @var{c}
1768 places.  @var{x} have mode @var{m}, a fixed-point machine mode.  @var{c}
1769 be a fixed-point mode or be a constant with mode @code{VOIDmode}; which
1770 mode is determined by the mode called for in the machine description
1771 entry for the left-shift instruction.  For example, on the VAX, the mode
1772 of @var{c} is @code{QImode} regardless of @var{m}.
1774 @findex lshiftrt
1775 @cindex right shift
1776 @findex ashiftrt
1777 @item (lshiftrt:@var{m} @var{x} @var{c})
1778 @itemx (ashiftrt:@var{m} @var{x} @var{c})
1779 Like @code{ashift} but for right shift.  Unlike the case for left shift,
1780 these two operations are distinct.
1782 @findex rotate
1783 @cindex rotate
1784 @cindex left rotate
1785 @findex rotatert
1786 @cindex right rotate
1787 @item (rotate:@var{m} @var{x} @var{c})
1788 @itemx (rotatert:@var{m} @var{x} @var{c})
1789 Similar but represent left and right rotate.  If @var{c} is a constant,
1790 use @code{rotate}.
1792 @findex abs
1793 @cindex absolute value
1794 @item (abs:@var{m} @var{x})
1795 Represents the absolute value of @var{x}, computed in mode @var{m}.
1797 @findex sqrt
1798 @cindex square root
1799 @item (sqrt:@var{m} @var{x})
1800 Represents the square root of @var{x}, computed in mode @var{m}.
1801 Most often @var{m} will be a floating point mode.
1803 @findex ffs
1804 @item (ffs:@var{m} @var{x})
1805 Represents one plus the index of the least significant 1-bit in
1806 @var{x}, represented as an integer of mode @var{m}.  (The value is
1807 zero if @var{x} is zero.)  The mode of @var{x} need not be @var{m};
1808 depending on the target machine, various mode combinations may be
1809 valid.
1810 @end table
1812 @node Comparisons
1813 @section Comparison Operations
1814 @cindex RTL comparison operations
1816 Comparison operators test a relation on two operands and are considered
1817 to represent a machine-dependent nonzero value described by, but not
1818 necessarily equal to, @code{STORE_FLAG_VALUE} (@pxref{Misc})
1819 if the relation holds, or zero if it does not.  The mode of the
1820 comparison operation is independent of the mode of the data being
1821 compared.  If the comparison operation is being tested (e.g., the first
1822 operand of an @code{if_then_else}), the mode must be @code{VOIDmode}.
1823 If the comparison operation is producing data to be stored in some
1824 variable, the mode must be in class @code{MODE_INT}.  All comparison
1825 operations producing data must use the same mode, which is
1826 machine-specific.
1828 @cindex condition codes
1829 There are two ways that comparison operations may be used.  The
1830 comparison operators may be used to compare the condition codes
1831 @code{(cc0)} against zero, as in @code{(eq (cc0) (const_int 0))}.  Such
1832 a construct actually refers to the result of the preceding instruction
1833 in which the condition codes were set.  The instruction setting the
1834 condition code must be adjacent to the instruction using the condition
1835 code; only @code{note} insns may separate them.
1837 Alternatively, a comparison operation may directly compare two data
1838 objects.  The mode of the comparison is determined by the operands; they
1839 must both be valid for a common machine mode.  A comparison with both
1840 operands constant would be invalid as the machine mode could not be
1841 deduced from it, but such a comparison should never exist in RTL due to
1842 constant folding.
1844 In the example above, if @code{(cc0)} were last set to
1845 @code{(compare @var{x} @var{y})}, the comparison operation is
1846 identical to @code{(eq @var{x} @var{y})}.  Usually only one style
1847 of comparisons is supported on a particular machine, but the combine
1848 pass will try to merge the operations to produce the @code{eq} shown
1849 in case it exists in the context of the particular insn involved.
1851 Inequality comparisons come in two flavors, signed and unsigned.  Thus,
1852 there are distinct expression codes @code{gt} and @code{gtu} for signed and
1853 unsigned greater-than.  These can produce different results for the same
1854 pair of integer values: for example, 1 is signed greater-than @minus{}1 but not
1855 unsigned greater-than, because @minus{}1 when regarded as unsigned is actually
1856 @code{0xffffffff} which is greater than 1.
1858 The signed comparisons are also used for floating point values.  Floating
1859 point comparisons are distinguished by the machine modes of the operands.
1861 @table @code
1862 @findex eq
1863 @cindex equal
1864 @item (eq:@var{m} @var{x} @var{y})
1865 @code{STORE_FLAG_VALUE} if the values represented by @var{x} and @var{y}
1866 are equal, otherwise 0.
1868 @findex ne
1869 @cindex not equal
1870 @item (ne:@var{m} @var{x} @var{y})
1871 @code{STORE_FLAG_VALUE} if the values represented by @var{x} and @var{y}
1872 are not equal, otherwise 0.
1874 @findex gt
1875 @cindex greater than
1876 @item (gt:@var{m} @var{x} @var{y})
1877 @code{STORE_FLAG_VALUE} if the @var{x} is greater than @var{y}.  If they
1878 are fixed-point, the comparison is done in a signed sense.
1880 @findex gtu
1881 @cindex greater than
1882 @cindex unsigned greater than
1883 @item (gtu:@var{m} @var{x} @var{y})
1884 Like @code{gt} but does unsigned comparison, on fixed-point numbers only.
1886 @findex lt
1887 @cindex less than
1888 @findex ltu
1889 @cindex unsigned less than
1890 @item (lt:@var{m} @var{x} @var{y})
1891 @itemx (ltu:@var{m} @var{x} @var{y})
1892 Like @code{gt} and @code{gtu} but test for ``less than''.
1894 @findex ge
1895 @cindex greater than
1896 @findex geu
1897 @cindex unsigned greater than
1898 @item (ge:@var{m} @var{x} @var{y})
1899 @itemx (geu:@var{m} @var{x} @var{y})
1900 Like @code{gt} and @code{gtu} but test for ``greater than or equal''.
1902 @findex le
1903 @cindex less than or equal
1904 @findex leu
1905 @cindex unsigned less than
1906 @item (le:@var{m} @var{x} @var{y})
1907 @itemx (leu:@var{m} @var{x} @var{y})
1908 Like @code{gt} and @code{gtu} but test for ``less than or equal''.
1910 @findex if_then_else
1911 @item (if_then_else @var{cond} @var{then} @var{else})
1912 This is not a comparison operation but is listed here because it is
1913 always used in conjunction with a comparison operation.  To be
1914 precise, @var{cond} is a comparison expression.  This expression
1915 represents a choice, according to @var{cond}, between the value
1916 represented by @var{then} and the one represented by @var{else}.
1918 On most machines, @code{if_then_else} expressions are valid only
1919 to express conditional jumps.
1921 @findex cond
1922 @item (cond [@var{test1} @var{value1} @var{test2} @var{value2} @dots{}] @var{default})
1923 Similar to @code{if_then_else}, but more general.  Each of @var{test1},
1924 @var{test2}, @dots{} is performed in turn.  The result of this expression is
1925 the @var{value} corresponding to the first nonzero test, or @var{default} if
1926 none of the tests are nonzero expressions.
1928 This is currently not valid for instruction patterns and is supported only
1929 for insn attributes.  @xref{Insn Attributes}.
1930 @end table
1932 @node Bit-Fields
1933 @section Bit-Fields
1934 @cindex bit-fields
1936 Special expression codes exist to represent bit-field instructions.
1937 These types of expressions are lvalues in RTL; they may appear
1938 on the left side of an assignment, indicating insertion of a value
1939 into the specified bit-field.
1941 @table @code
1942 @findex sign_extract
1943 @cindex @code{BITS_BIG_ENDIAN}, effect on @code{sign_extract}
1944 @item (sign_extract:@var{m} @var{loc} @var{size} @var{pos})
1945 This represents a reference to a sign-extended bit-field contained or
1946 starting in @var{loc} (a memory or register reference).  The bit-field
1947 is @var{size} bits wide and starts at bit @var{pos}.  The compilation
1948 option @code{BITS_BIG_ENDIAN} says which end of the memory unit
1949 @var{pos} counts from.
1951 If @var{loc} is in memory, its mode must be a single-byte integer mode.
1952 If @var{loc} is in a register, the mode to use is specified by the
1953 operand of the @code{insv} or @code{extv} pattern
1954 (@pxref{Standard Names}) and is usually a full-word integer mode,
1955 which is the default if none is specified.
1957 The mode of @var{pos} is machine-specific and is also specified
1958 in the @code{insv} or @code{extv} pattern.
1960 The mode @var{m} is the same as the mode that would be used for
1961 @var{loc} if it were a register.
1963 @findex zero_extract
1964 @item (zero_extract:@var{m} @var{loc} @var{size} @var{pos})
1965 Like @code{sign_extract} but refers to an unsigned or zero-extended
1966 bit-field.  The same sequence of bits are extracted, but they
1967 are filled to an entire word with zeros instead of by sign-extension.
1968 @end table
1970 @node Vector Operations
1971 @section Vector Operations
1972 @cindex vector operations
1974 All normal RTL expressions can be used with vector modes; they are
1975 interpreted as operating on each part of the vector independently.
1976 Additionally, there are a few new expressions to describe specific vector
1977 operations.
1979 @table @code
1980 @findex vec_merge
1981 @item (vec_merge:@var{m} @var{vec1} @var{vec2} @var{items})
1982 This describes a merge operation between two vectors.  The result is a vector
1983 of mode @var{m}; its elements are selected from either @var{vec1} or
1984 @var{vec2}.  Which elements are selected is described by @var{items}, which
1985 is a bit mask represented by a @code{const_int}; a zero bit indicates the
1986 corresponding element in the result vector is taken from @var{vec2} while
1987 a set bit indicates it is taken from @var{vec1}.
1989 @findex vec_select
1990 @item (vec_select:@var{m} @var{vec1} @var{selection})
1991 This describes an operation that selects parts of a vector.  @var{vec1} is
1992 the source vector, @var{selection} is a @code{parallel} that contains a
1993 @code{const_int} for each of the subparts of the result vector, giving the
1994 number of the source subpart that should be stored into it.
1996 @findex vec_concat
1997 @item (vec_concat:@var{m} @var{vec1} @var{vec2})
1998 Describes a vector concat operation.  The result is a concatenation of the
1999 vectors @var{vec1} and @var{vec2}; its length is the sum of the lengths of
2000 the two inputs.
2002 @findex vec_const
2003 @item (vec_const:@var{m} @var{subparts})
2004 This describes a constant vector.  @var{subparts} is a @code{parallel} that
2005 contains a constant for each of the subparts of the vector.
2007 @findex vec_duplicate
2008 @item (vec_duplicate:@var{m} @var{vec})
2009 This operation converts a small vector into a larger one by duplicating the
2010 input values.  The output vector mode must have the same submodes as the
2011 input vector mode, and the number of output parts must be an integer multiple
2012 of the number of input parts.
2014 @end table
2016 @node Conversions
2017 @section Conversions
2018 @cindex conversions
2019 @cindex machine mode conversions
2021 All conversions between machine modes must be represented by
2022 explicit conversion operations.  For example, an expression
2023 which is the sum of a byte and a full word cannot be written as
2024 @code{(plus:SI (reg:QI 34) (reg:SI 80))} because the @code{plus}
2025 operation requires two operands of the same machine mode.
2026 Therefore, the byte-sized operand is enclosed in a conversion
2027 operation, as in
2029 @example
2030 (plus:SI (sign_extend:SI (reg:QI 34)) (reg:SI 80))
2031 @end example
2033 The conversion operation is not a mere placeholder, because there
2034 may be more than one way of converting from a given starting mode
2035 to the desired final mode.  The conversion operation code says how
2036 to do it.
2038 For all conversion operations, @var{x} must not be @code{VOIDmode}
2039 because the mode in which to do the conversion would not be known.
2040 The conversion must either be done at compile-time or @var{x}
2041 must be placed into a register.
2043 @table @code
2044 @findex sign_extend
2045 @item (sign_extend:@var{m} @var{x})
2046 Represents the result of sign-extending the value @var{x}
2047 to machine mode @var{m}.  @var{m} must be a fixed-point mode
2048 and @var{x} a fixed-point value of a mode narrower than @var{m}.
2050 @findex zero_extend
2051 @item (zero_extend:@var{m} @var{x})
2052 Represents the result of zero-extending the value @var{x}
2053 to machine mode @var{m}.  @var{m} must be a fixed-point mode
2054 and @var{x} a fixed-point value of a mode narrower than @var{m}.
2056 @findex float_extend
2057 @item (float_extend:@var{m} @var{x})
2058 Represents the result of extending the value @var{x}
2059 to machine mode @var{m}.  @var{m} must be a floating point mode
2060 and @var{x} a floating point value of a mode narrower than @var{m}.
2062 @findex truncate
2063 @item (truncate:@var{m} @var{x})
2064 Represents the result of truncating the value @var{x}
2065 to machine mode @var{m}.  @var{m} must be a fixed-point mode
2066 and @var{x} a fixed-point value of a mode wider than @var{m}.
2068 @findex ss_truncate
2069 @item (ss_truncate:@var{m} @var{x})
2070 Represents the result of truncating the value @var{x}
2071 to machine mode @var{m}, using signed saturation in the case of
2072 overflow.  Both @var{m} and the mode of @var{x} must be fixed-point
2073 modes.
2075 @findex us_truncate
2076 @item (us_truncate:@var{m} @var{x})
2077 Represents the result of truncating the value @var{x}
2078 to machine mode @var{m}, using unsigned saturation in the case of
2079 overflow.  Both @var{m} and the mode of @var{x} must be fixed-point
2080 modes.
2082 @findex float_truncate
2083 @item (float_truncate:@var{m} @var{x})
2084 Represents the result of truncating the value @var{x}
2085 to machine mode @var{m}.  @var{m} must be a floating point mode
2086 and @var{x} a floating point value of a mode wider than @var{m}.
2088 @findex float
2089 @item (float:@var{m} @var{x})
2090 Represents the result of converting fixed point value @var{x},
2091 regarded as signed, to floating point mode @var{m}.
2093 @findex unsigned_float
2094 @item (unsigned_float:@var{m} @var{x})
2095 Represents the result of converting fixed point value @var{x},
2096 regarded as unsigned, to floating point mode @var{m}.
2098 @findex fix
2099 @item (fix:@var{m} @var{x})
2100 When @var{m} is a fixed point mode, represents the result of
2101 converting floating point value @var{x} to mode @var{m}, regarded as
2102 signed.  How rounding is done is not specified, so this operation may
2103 be used validly in compiling C code only for integer-valued operands.
2105 @findex unsigned_fix
2106 @item (unsigned_fix:@var{m} @var{x})
2107 Represents the result of converting floating point value @var{x} to
2108 fixed point mode @var{m}, regarded as unsigned.  How rounding is done
2109 is not specified.
2111 @findex fix
2112 @item (fix:@var{m} @var{x})
2113 When @var{m} is a floating point mode, represents the result of
2114 converting floating point value @var{x} (valid for mode @var{m}) to an
2115 integer, still represented in floating point mode @var{m}, by rounding
2116 towards zero.
2117 @end table
2119 @node RTL Declarations
2120 @section Declarations
2121 @cindex RTL declarations
2122 @cindex declarations, RTL
2124 Declaration expression codes do not represent arithmetic operations
2125 but rather state assertions about their operands.
2127 @table @code
2128 @findex strict_low_part
2129 @cindex @code{subreg}, in @code{strict_low_part}
2130 @item (strict_low_part (subreg:@var{m} (reg:@var{n} @var{r}) 0))
2131 This expression code is used in only one context: as the destination operand of a
2132 @code{set} expression.  In addition, the operand of this expression
2133 must be a non-paradoxical @code{subreg} expression.
2135 The presence of @code{strict_low_part} says that the part of the
2136 register which is meaningful in mode @var{n}, but is not part of
2137 mode @var{m}, is not to be altered.  Normally, an assignment to such
2138 a subreg is allowed to have undefined effects on the rest of the
2139 register when @var{m} is less than a word.
2140 @end table
2142 @node Side Effects
2143 @section Side Effect Expressions
2144 @cindex RTL side effect expressions
2146 The expression codes described so far represent values, not actions.
2147 But machine instructions never produce values; they are meaningful
2148 only for their side effects on the state of the machine.  Special
2149 expression codes are used to represent side effects.
2151 The body of an instruction is always one of these side effect codes;
2152 the codes described above, which represent values, appear only as
2153 the operands of these.
2155 @table @code
2156 @findex set
2157 @item (set @var{lval} @var{x})
2158 Represents the action of storing the value of @var{x} into the place
2159 represented by @var{lval}.  @var{lval} must be an expression
2160 representing a place that can be stored in: @code{reg} (or @code{subreg}
2161 or @code{strict_low_part}), @code{mem}, @code{pc}, @code{parallel}, or
2162 @code{cc0}.
2164 If @var{lval} is a @code{reg}, @code{subreg} or @code{mem}, it has a
2165 machine mode; then @var{x} must be valid for that mode.
2167 If @var{lval} is a @code{reg} whose machine mode is less than the full
2168 width of the register, then it means that the part of the register
2169 specified by the machine mode is given the specified value and the
2170 rest of the register receives an undefined value.  Likewise, if
2171 @var{lval} is a @code{subreg} whose machine mode is narrower than
2172 the mode of the register, the rest of the register can be changed in
2173 an undefined way.
2175 If @var{lval} is a @code{strict_low_part} of a @code{subreg}, then the
2176 part of the register specified by the machine mode of the
2177 @code{subreg} is given the value @var{x} and the rest of the register
2178 is not changed.
2180 If @var{lval} is @code{(cc0)}, it has no machine mode, and @var{x} may
2181 be either a @code{compare} expression or a value that may have any mode.
2182 The latter case represents a ``test'' instruction.  The expression
2183 @code{(set (cc0) (reg:@var{m} @var{n}))} is equivalent to
2184 @code{(set (cc0) (compare (reg:@var{m} @var{n}) (const_int 0)))}.
2185 Use the former expression to save space during the compilation.
2187 If @var{lval} is a @code{parallel}, it is used to represent the case of
2188 a function returning a structure in multiple registers.  Each element
2189 of the @code{parallel} is an @code{expr_list} whose first operand is a
2190 @code{reg} and whose second operand is a @code{const_int} representing the
2191 offset (in bytes) into the structure at which the data in that register
2192 corresponds.  The first element may be null to indicate that the structure
2193 is also passed partly in memory.
2195 @cindex jump instructions and @code{set}
2196 @cindex @code{if_then_else} usage
2197 If @var{lval} is @code{(pc)}, we have a jump instruction, and the
2198 possibilities for @var{x} are very limited.  It may be a
2199 @code{label_ref} expression (unconditional jump).  It may be an
2200 @code{if_then_else} (conditional jump), in which case either the
2201 second or the third operand must be @code{(pc)} (for the case which
2202 does not jump) and the other of the two must be a @code{label_ref}
2203 (for the case which does jump).  @var{x} may also be a @code{mem} or
2204 @code{(plus:SI (pc) @var{y})}, where @var{y} may be a @code{reg} or a
2205 @code{mem}; these unusual patterns are used to represent jumps through
2206 branch tables.
2208 If @var{lval} is neither @code{(cc0)} nor @code{(pc)}, the mode of
2209 @var{lval} must not be @code{VOIDmode} and the mode of @var{x} must be
2210 valid for the mode of @var{lval}.
2212 @findex SET_DEST
2213 @findex SET_SRC
2214 @var{lval} is customarily accessed with the @code{SET_DEST} macro and
2215 @var{x} with the @code{SET_SRC} macro.
2217 @findex return
2218 @item (return)
2219 As the sole expression in a pattern, represents a return from the
2220 current function, on machines where this can be done with one
2221 instruction, such as VAXen.  On machines where a multi-instruction
2222 ``epilogue'' must be executed in order to return from the function,
2223 returning is done by jumping to a label which precedes the epilogue, and
2224 the @code{return} expression code is never used.
2226 Inside an @code{if_then_else} expression, represents the value to be
2227 placed in @code{pc} to return to the caller.
2229 Note that an insn pattern of @code{(return)} is logically equivalent to
2230 @code{(set (pc) (return))}, but the latter form is never used.
2232 @findex call
2233 @item (call @var{function} @var{nargs})
2234 Represents a function call.  @var{function} is a @code{mem} expression
2235 whose address is the address of the function to be called.
2236 @var{nargs} is an expression which can be used for two purposes: on
2237 some machines it represents the number of bytes of stack argument; on
2238 others, it represents the number of argument registers.
2240 Each machine has a standard machine mode which @var{function} must
2241 have.  The machine description defines macro @code{FUNCTION_MODE} to
2242 expand into the requisite mode name.  The purpose of this mode is to
2243 specify what kind of addressing is allowed, on machines where the
2244 allowed kinds of addressing depend on the machine mode being
2245 addressed.
2247 @findex clobber
2248 @item (clobber @var{x})
2249 Represents the storing or possible storing of an unpredictable,
2250 undescribed value into @var{x}, which must be a @code{reg},
2251 @code{scratch}, @code{parallel} or @code{mem} expression.
2253 One place this is used is in string instructions that store standard
2254 values into particular hard registers.  It may not be worth the
2255 trouble to describe the values that are stored, but it is essential to
2256 inform the compiler that the registers will be altered, lest it
2257 attempt to keep data in them across the string instruction.
2259 If @var{x} is @code{(mem:BLK (const_int 0))}, it means that all memory
2260 locations must be presumed clobbered.  If @var{x} is a @code{parallel},
2261 it has the same meaning as a @code{parallel} in a @code{set} expression.
2263 Note that the machine description classifies certain hard registers as
2264 ``call-clobbered''.  All function call instructions are assumed by
2265 default to clobber these registers, so there is no need to use
2266 @code{clobber} expressions to indicate this fact.  Also, each function
2267 call is assumed to have the potential to alter any memory location,
2268 unless the function is declared @code{const}.
2270 If the last group of expressions in a @code{parallel} are each a
2271 @code{clobber} expression whose arguments are @code{reg} or
2272 @code{match_scratch} (@pxref{RTL Template}) expressions, the combiner
2273 phase can add the appropriate @code{clobber} expressions to an insn it
2274 has constructed when doing so will cause a pattern to be matched.
2276 This feature can be used, for example, on a machine that whose multiply
2277 and add instructions don't use an MQ register but which has an
2278 add-accumulate instruction that does clobber the MQ register.  Similarly,
2279 a combined instruction might require a temporary register while the
2280 constituent instructions might not.
2282 When a @code{clobber} expression for a register appears inside a
2283 @code{parallel} with other side effects, the register allocator
2284 guarantees that the register is unoccupied both before and after that
2285 insn.  However, the reload phase may allocate a register used for one of
2286 the inputs unless the @samp{&} constraint is specified for the selected
2287 alternative (@pxref{Modifiers}).  You can clobber either a specific hard
2288 register, a pseudo register, or a @code{scratch} expression; in the
2289 latter two cases, GCC will allocate a hard register that is available
2290 there for use as a temporary.
2292 For instructions that require a temporary register, you should use
2293 @code{scratch} instead of a pseudo-register because this will allow the
2294 combiner phase to add the @code{clobber} when required.  You do this by
2295 coding (@code{clobber} (@code{match_scratch} @dots{})).  If you do
2296 clobber a pseudo register, use one which appears nowhere else---generate
2297 a new one each time.  Otherwise, you may confuse CSE@.
2299 There is one other known use for clobbering a pseudo register in a
2300 @code{parallel}: when one of the input operands of the insn is also
2301 clobbered by the insn.  In this case, using the same pseudo register in
2302 the clobber and elsewhere in the insn produces the expected results.
2304 @findex use
2305 @item (use @var{x})
2306 Represents the use of the value of @var{x}.  It indicates that the
2307 value in @var{x} at this point in the program is needed, even though
2308 it may not be apparent why this is so.  Therefore, the compiler will
2309 not attempt to delete previous instructions whose only effect is to
2310 store a value in @var{x}.  @var{x} must be a @code{reg} expression.
2312 In some situations, it may be tempting to add a @code{use} of a
2313 register in a @code{parallel} to describe a situation where the value
2314 of a special register will modify the behavior of the instruction.
2315 An hypothetical example might be a pattern for an addition that can
2316 either wrap around or use saturating addition depending on the value
2317 of a special control register:
2319 @smallexample
2320 (parallel [(set (reg:SI 2) (unspec:SI [(reg:SI 3)
2321                                        (reg:SI 4)] 0))
2322            (use (reg:SI 1))])
2323 @end smallexample
2325 @noindent
2327 This will not work, several of the optimizers only look at expressions
2328 locally; it is very likely that if you have multiple insns with
2329 identical inputs to the @code{unspec}, they will be optimized away even
2330 if register 1 changes in between.
2332 This means that @code{use} can @emph{only} be used to describe
2333 that the register is live.  You should think twice before adding
2334 @code{use} statements, more often you will want to use @code{unspec}
2335 instead.  The @code{use} RTX is most commonly useful to describe that
2336 a fixed register is implicitly used in an insn.  It is also safe to use
2337 in patterns where the compiler knows for other reasons that the result
2338 of the whole pattern is variable, such as @samp{movstr@var{m}} or
2339 @samp{call} patterns.
2341 During the reload phase, an insn that has a @code{use} as pattern
2342 can carry a reg_equal note.  These @code{use} insns will be deleted
2343 before the reload phase exits.
2345 During the delayed branch scheduling phase, @var{x} may be an insn.
2346 This indicates that @var{x} previously was located at this place in the
2347 code and its data dependencies need to be taken into account.  These
2348 @code{use} insns will be deleted before the delayed branch scheduling
2349 phase exits.
2351 @findex parallel
2352 @item (parallel [@var{x0} @var{x1} @dots{}])
2353 Represents several side effects performed in parallel.  The square
2354 brackets stand for a vector; the operand of @code{parallel} is a
2355 vector of expressions.  @var{x0}, @var{x1} and so on are individual
2356 side effect expressions---expressions of code @code{set}, @code{call},
2357 @code{return}, @code{clobber} or @code{use}.
2359 ``In parallel'' means that first all the values used in the individual
2360 side-effects are computed, and second all the actual side-effects are
2361 performed.  For example,
2363 @example
2364 (parallel [(set (reg:SI 1) (mem:SI (reg:SI 1)))
2365            (set (mem:SI (reg:SI 1)) (reg:SI 1))])
2366 @end example
2368 @noindent
2369 says unambiguously that the values of hard register 1 and the memory
2370 location addressed by it are interchanged.  In both places where
2371 @code{(reg:SI 1)} appears as a memory address it refers to the value
2372 in register 1 @emph{before} the execution of the insn.
2374 It follows that it is @emph{incorrect} to use @code{parallel} and
2375 expect the result of one @code{set} to be available for the next one.
2376 For example, people sometimes attempt to represent a jump-if-zero
2377 instruction this way:
2379 @example
2380 (parallel [(set (cc0) (reg:SI 34))
2381            (set (pc) (if_then_else
2382                         (eq (cc0) (const_int 0))
2383                         (label_ref @dots{})
2384                         (pc)))])
2385 @end example
2387 @noindent
2388 But this is incorrect, because it says that the jump condition depends
2389 on the condition code value @emph{before} this instruction, not on the
2390 new value that is set by this instruction.
2392 @cindex peephole optimization, RTL representation
2393 Peephole optimization, which takes place together with final assembly
2394 code output, can produce insns whose patterns consist of a @code{parallel}
2395 whose elements are the operands needed to output the resulting
2396 assembler code---often @code{reg}, @code{mem} or constant expressions.
2397 This would not be well-formed RTL at any other stage in compilation,
2398 but it is ok then because no further optimization remains to be done.
2399 However, the definition of the macro @code{NOTICE_UPDATE_CC}, if
2400 any, must deal with such insns if you define any peephole optimizations.
2402 @findex cond_exec
2403 @item (cond_exec [@var{cond} @var{expr}])
2404 Represents a conditionally executed expression.  The @var{expr} is
2405 executed only if the @var{cond} is nonzero.  The @var{cond} expression
2406 must not have side-effects, but the @var{expr} may very well have
2407 side-effects.
2409 @findex sequence
2410 @item (sequence [@var{insns} @dots{}])
2411 Represents a sequence of insns.  Each of the @var{insns} that appears
2412 in the vector is suitable for appearing in the chain of insns, so it
2413 must be an @code{insn}, @code{jump_insn}, @code{call_insn},
2414 @code{code_label}, @code{barrier} or @code{note}.
2416 A @code{sequence} RTX is never placed in an actual insn during RTL
2417 generation.  It represents the sequence of insns that result from a
2418 @code{define_expand} @emph{before} those insns are passed to
2419 @code{emit_insn} to insert them in the chain of insns.  When actually
2420 inserted, the individual sub-insns are separated out and the
2421 @code{sequence} is forgotten.
2423 After delay-slot scheduling is completed, an insn and all the insns that
2424 reside in its delay slots are grouped together into a @code{sequence}.
2425 The insn requiring the delay slot is the first insn in the vector;
2426 subsequent insns are to be placed in the delay slot.
2428 @code{INSN_ANNULLED_BRANCH_P} is set on an insn in a delay slot to
2429 indicate that a branch insn should be used that will conditionally annul
2430 the effect of the insns in the delay slots.  In such a case,
2431 @code{INSN_FROM_TARGET_P} indicates that the insn is from the target of
2432 the branch and should be executed only if the branch is taken; otherwise
2433 the insn should be executed only if the branch is not taken.
2434 @xref{Delay Slots}.
2435 @end table
2437 These expression codes appear in place of a side effect, as the body of
2438 an insn, though strictly speaking they do not always describe side
2439 effects as such:
2441 @table @code
2442 @findex asm_input
2443 @item (asm_input @var{s})
2444 Represents literal assembler code as described by the string @var{s}.
2446 @findex unspec
2447 @findex unspec_volatile
2448 @item (unspec [@var{operands} @dots{}] @var{index})
2449 @itemx (unspec_volatile [@var{operands} @dots{}] @var{index})
2450 Represents a machine-specific operation on @var{operands}.  @var{index}
2451 selects between multiple machine-specific operations.
2452 @code{unspec_volatile} is used for volatile operations and operations
2453 that may trap; @code{unspec} is used for other operations.
2455 These codes may appear inside a @code{pattern} of an
2456 insn, inside a @code{parallel}, or inside an expression.
2458 @findex addr_vec
2459 @item (addr_vec:@var{m} [@var{lr0} @var{lr1} @dots{}])
2460 Represents a table of jump addresses.  The vector elements @var{lr0},
2461 etc., are @code{label_ref} expressions.  The mode @var{m} specifies
2462 how much space is given to each address; normally @var{m} would be
2463 @code{Pmode}.
2465 @findex addr_diff_vec
2466 @item (addr_diff_vec:@var{m} @var{base} [@var{lr0} @var{lr1} @dots{}] @var{min} @var{max} @var{flags})
2467 Represents a table of jump addresses expressed as offsets from
2468 @var{base}.  The vector elements @var{lr0}, etc., are @code{label_ref}
2469 expressions and so is @var{base}.  The mode @var{m} specifies how much
2470 space is given to each address-difference.  @var{min} and @var{max}
2471 are set up by branch shortening and hold a label with a minimum and a
2472 maximum address, respectively.  @var{flags} indicates the relative
2473 position of @var{base}, @var{min} and @var{max} to the containing insn
2474 and of @var{min} and @var{max} to @var{base}.  See rtl.def for details.
2476 @findex prefetch
2477 @item (prefetch:@var{m} @var{addr} @var{rw} @var{locality})
2478 Represents prefetch of memory at address @var{addr}.
2479 Operand @var{rw} is 1 if the prefetch is for data to be written, 0 otherwise;
2480 targets that do not support write prefetches should treat this as a normal
2481 prefetch.
2482 Operand @var{locality} specifies the amount of temporal locality; 0 if there
2483 is none or 1, 2, or 3 for increasing levels of temporal locality;
2484 targets that do not support locality hints should ignore this.
2486 This insn is used to minimize cache-miss latency by moving data into a
2487 cache before it is accessed.  It should use only non-faulting data prefetch
2488 instructions.
2489 @end table
2491 @node Incdec
2492 @section Embedded Side-Effects on Addresses
2493 @cindex RTL preincrement
2494 @cindex RTL postincrement
2495 @cindex RTL predecrement
2496 @cindex RTL postdecrement
2498 Six special side-effect expression codes appear as memory addresses.
2500 @table @code
2501 @findex pre_dec
2502 @item (pre_dec:@var{m} @var{x})
2503 Represents the side effect of decrementing @var{x} by a standard
2504 amount and represents also the value that @var{x} has after being
2505 decremented.  @var{x} must be a @code{reg} or @code{mem}, but most
2506 machines allow only a @code{reg}.  @var{m} must be the machine mode
2507 for pointers on the machine in use.  The amount @var{x} is decremented
2508 by is the length in bytes of the machine mode of the containing memory
2509 reference of which this expression serves as the address.  Here is an
2510 example of its use:
2512 @example
2513 (mem:DF (pre_dec:SI (reg:SI 39)))
2514 @end example
2516 @noindent
2517 This says to decrement pseudo register 39 by the length of a @code{DFmode}
2518 value and use the result to address a @code{DFmode} value.
2520 @findex pre_inc
2521 @item (pre_inc:@var{m} @var{x})
2522 Similar, but specifies incrementing @var{x} instead of decrementing it.
2524 @findex post_dec
2525 @item (post_dec:@var{m} @var{x})
2526 Represents the same side effect as @code{pre_dec} but a different
2527 value.  The value represented here is the value @var{x} has @i{before}
2528 being decremented.
2530 @findex post_inc
2531 @item (post_inc:@var{m} @var{x})
2532 Similar, but specifies incrementing @var{x} instead of decrementing it.
2534 @findex post_modify
2535 @item (post_modify:@var{m} @var{x} @var{y})
2537 Represents the side effect of setting @var{x} to @var{y} and
2538 represents @var{x} before @var{x} is modified.  @var{x} must be a
2539 @code{reg} or @code{mem}, but most machines allow only a @code{reg}.
2540 @var{m} must be the machine mode for pointers on the machine in use.
2541 The amount @var{x} is decremented by is the length in bytes of the
2542 machine mode of the containing memory reference of which this expression
2543 serves as the address.  Note that this is not currently implemented.
2545 The expression @var{y} must be one of three forms:
2546 @table @code
2547 @code{(plus:@var{m} @var{x} @var{z})},
2548 @code{(minus:@var{m} @var{x} @var{z})}, or
2549 @code{(plus:@var{m} @var{x} @var{i})},
2550 @end table
2551 where @var{z} is an index register and @var{i} is a constant.
2553 Here is an example of its use:
2555 @smallexample
2556 (mem:SF (post_modify:SI (reg:SI 42) (plus (reg:SI 42)
2557                                           (reg:SI 48))))
2558 @end smallexample
2560 This says to modify pseudo register 42 by adding the contents of pseudo
2561 register 48 to it, after the use of what ever 42 points to.
2563 @findex post_modify
2564 @item (pre_modify:@var{m} @var{x} @var{expr})
2565 Similar except side effects happen before the use.
2566 @end table
2568 These embedded side effect expressions must be used with care.  Instruction
2569 patterns may not use them.  Until the @samp{flow} pass of the compiler,
2570 they may occur only to represent pushes onto the stack.  The @samp{flow}
2571 pass finds cases where registers are incremented or decremented in one
2572 instruction and used as an address shortly before or after; these cases are
2573 then transformed to use pre- or post-increment or -decrement.
2575 If a register used as the operand of these expressions is used in
2576 another address in an insn, the original value of the register is used.
2577 Uses of the register outside of an address are not permitted within the
2578 same insn as a use in an embedded side effect expression because such
2579 insns behave differently on different machines and hence must be treated
2580 as ambiguous and disallowed.
2582 An instruction that can be represented with an embedded side effect
2583 could also be represented using @code{parallel} containing an additional
2584 @code{set} to describe how the address register is altered.  This is not
2585 done because machines that allow these operations at all typically
2586 allow them wherever a memory address is called for.  Describing them as
2587 additional parallel stores would require doubling the number of entries
2588 in the machine description.
2590 @node Assembler
2591 @section Assembler Instructions as Expressions
2592 @cindex assembler instructions in RTL
2594 @cindex @code{asm_operands}, usage
2595 The RTX code @code{asm_operands} represents a value produced by a
2596 user-specified assembler instruction.  It is used to represent
2597 an @code{asm} statement with arguments.  An @code{asm} statement with
2598 a single output operand, like this:
2600 @smallexample
2601 asm ("foo %1,%2,%0" : "=a" (outputvar) : "g" (x + y), "di" (*z));
2602 @end smallexample
2604 @noindent
2605 is represented using a single @code{asm_operands} RTX which represents
2606 the value that is stored in @code{outputvar}:
2608 @smallexample
2609 (set @var{rtx-for-outputvar}
2610      (asm_operands "foo %1,%2,%0" "a" 0
2611                    [@var{rtx-for-addition-result} @var{rtx-for-*z}]
2612                    [(asm_input:@var{m1} "g")
2613                     (asm_input:@var{m2} "di")]))
2614 @end smallexample
2616 @noindent
2617 Here the operands of the @code{asm_operands} RTX are the assembler
2618 template string, the output-operand's constraint, the index-number of the
2619 output operand among the output operands specified, a vector of input
2620 operand RTX's, and a vector of input-operand modes and constraints.  The
2621 mode @var{m1} is the mode of the sum @code{x+y}; @var{m2} is that of
2622 @code{*z}.
2624 When an @code{asm} statement has multiple output values, its insn has
2625 several such @code{set} RTX's inside of a @code{parallel}.  Each @code{set}
2626 contains a @code{asm_operands}; all of these share the same assembler
2627 template and vectors, but each contains the constraint for the respective
2628 output operand.  They are also distinguished by the output-operand index
2629 number, which is 0, 1, @dots{} for successive output operands.
2631 @node Insns
2632 @section Insns
2633 @cindex insns
2635 The RTL representation of the code for a function is a doubly-linked
2636 chain of objects called @dfn{insns}.  Insns are expressions with
2637 special codes that are used for no other purpose.  Some insns are
2638 actual instructions; others represent dispatch tables for @code{switch}
2639 statements; others represent labels to jump to or various sorts of
2640 declarative information.
2642 In addition to its own specific data, each insn must have a unique
2643 id-number that distinguishes it from all other insns in the current
2644 function (after delayed branch scheduling, copies of an insn with the
2645 same id-number may be present in multiple places in a function, but
2646 these copies will always be identical and will only appear inside a
2647 @code{sequence}), and chain pointers to the preceding and following
2648 insns.  These three fields occupy the same position in every insn,
2649 independent of the expression code of the insn.  They could be accessed
2650 with @code{XEXP} and @code{XINT}, but instead three special macros are
2651 always used:
2653 @table @code
2654 @findex INSN_UID
2655 @item INSN_UID (@var{i})
2656 Accesses the unique id of insn @var{i}.
2658 @findex PREV_INSN
2659 @item PREV_INSN (@var{i})
2660 Accesses the chain pointer to the insn preceding @var{i}.
2661 If @var{i} is the first insn, this is a null pointer.
2663 @findex NEXT_INSN
2664 @item NEXT_INSN (@var{i})
2665 Accesses the chain pointer to the insn following @var{i}.
2666 If @var{i} is the last insn, this is a null pointer.
2667 @end table
2669 @findex get_insns
2670 @findex get_last_insn
2671 The first insn in the chain is obtained by calling @code{get_insns}; the
2672 last insn is the result of calling @code{get_last_insn}.  Within the
2673 chain delimited by these insns, the @code{NEXT_INSN} and
2674 @code{PREV_INSN} pointers must always correspond: if @var{insn} is not
2675 the first insn,
2677 @example
2678 NEXT_INSN (PREV_INSN (@var{insn})) == @var{insn}
2679 @end example
2681 @noindent
2682 is always true and if @var{insn} is not the last insn,
2684 @example
2685 PREV_INSN (NEXT_INSN (@var{insn})) == @var{insn}
2686 @end example
2688 @noindent
2689 is always true.
2691 After delay slot scheduling, some of the insns in the chain might be
2692 @code{sequence} expressions, which contain a vector of insns.  The value
2693 of @code{NEXT_INSN} in all but the last of these insns is the next insn
2694 in the vector; the value of @code{NEXT_INSN} of the last insn in the vector
2695 is the same as the value of @code{NEXT_INSN} for the @code{sequence} in
2696 which it is contained.  Similar rules apply for @code{PREV_INSN}.
2698 This means that the above invariants are not necessarily true for insns
2699 inside @code{sequence} expressions.  Specifically, if @var{insn} is the
2700 first insn in a @code{sequence}, @code{NEXT_INSN (PREV_INSN (@var{insn}))}
2701 is the insn containing the @code{sequence} expression, as is the value
2702 of @code{PREV_INSN (NEXT_INSN (@var{insn}))} if @var{insn} is the last
2703 insn in the @code{sequence} expression.  You can use these expressions
2704 to find the containing @code{sequence} expression.
2706 Every insn has one of the following six expression codes:
2708 @table @code
2709 @findex insn
2710 @item insn
2711 The expression code @code{insn} is used for instructions that do not jump
2712 and do not do function calls.  @code{sequence} expressions are always
2713 contained in insns with code @code{insn} even if one of those insns
2714 should jump or do function calls.
2716 Insns with code @code{insn} have four additional fields beyond the three
2717 mandatory ones listed above.  These four are described in a table below.
2719 @findex jump_insn
2720 @item jump_insn
2721 The expression code @code{jump_insn} is used for instructions that may
2722 jump (or, more generally, may contain @code{label_ref} expressions).  If
2723 there is an instruction to return from the current function, it is
2724 recorded as a @code{jump_insn}.
2726 @findex JUMP_LABEL
2727 @code{jump_insn} insns have the same extra fields as @code{insn} insns,
2728 accessed in the same way and in addition contain a field
2729 @code{JUMP_LABEL} which is defined once jump optimization has completed.
2731 For simple conditional and unconditional jumps, this field contains
2732 the @code{code_label} to which this insn will (possibly conditionally)
2733 branch.  In a more complex jump, @code{JUMP_LABEL} records one of the
2734 labels that the insn refers to; the only way to find the others is to
2735 scan the entire body of the insn.  In an @code{addr_vec},
2736 @code{JUMP_LABEL} is @code{NULL_RTX}.
2738 Return insns count as jumps, but since they do not refer to any
2739 labels, their @code{JUMP_LABEL} is @code{NULL_RTX}.
2741 @findex call_insn
2742 @item call_insn
2743 The expression code @code{call_insn} is used for instructions that may do
2744 function calls.  It is important to distinguish these instructions because
2745 they imply that certain registers and memory locations may be altered
2746 unpredictably.
2748 @findex CALL_INSN_FUNCTION_USAGE
2749 @code{call_insn} insns have the same extra fields as @code{insn} insns,
2750 accessed in the same way and in addition contain a field
2751 @code{CALL_INSN_FUNCTION_USAGE}, which contains a list (chain of
2752 @code{expr_list} expressions) containing @code{use} and @code{clobber}
2753 expressions that denote hard registers and @code{MEM}s used or
2754 clobbered by the called function.
2756 A @code{MEM} generally points to a stack slots in which arguments passed
2757 to the libcall by reference (@pxref{Register Arguments,
2758 FUNCTION_ARG_PASS_BY_REFERENCE}) are stored.  If the argument is
2759 caller-copied (@pxref{Register Arguments, FUNCTION_ARG_CALLEE_COPIES}),
2760 the stack slot will be mentioned in @code{CLOBBER} and @code{USE}
2761 entries; if it's callee-copied, only a @code{USE} will appear, and the
2762 @code{MEM} may point to addresses that are not stack slots.  These
2763 @code{MEM}s are used only in libcalls, because, unlike regular function
2764 calls, @code{CONST_CALL}s (which libcalls generally are, @pxref{Flags,
2765 CONST_CALL_P}) aren't assumed to read and write all memory, so flow
2766 would consider the stores dead and remove them.  Note that, since a
2767 libcall must never return values in memory (@pxref{Aggregate Return,
2768 RETURN_IN_MEMORY}), there will never be a @code{CLOBBER} for a memory
2769 address holding a return value.
2771 @code{CLOBBER}ed registers in this list augment registers specified in
2772 @code{CALL_USED_REGISTERS} (@pxref{Register Basics}).
2774 @findex code_label
2775 @findex CODE_LABEL_NUMBER
2776 @item code_label
2777 A @code{code_label} insn represents a label that a jump insn can jump
2778 to.  It contains two special fields of data in addition to the three
2779 standard ones.  @code{CODE_LABEL_NUMBER} is used to hold the @dfn{label
2780 number}, a number that identifies this label uniquely among all the
2781 labels in the compilation (not just in the current function).
2782 Ultimately, the label is represented in the assembler output as an
2783 assembler label, usually of the form @samp{L@var{n}} where @var{n} is
2784 the label number.
2786 When a @code{code_label} appears in an RTL expression, it normally
2787 appears within a @code{label_ref} which represents the address of
2788 the label, as a number.
2790 Besides as a @code{code_label}, a label can also be represented as a
2791 @code{note} of type @code{NOTE_INSN_DELETED_LABEL}.
2793 @findex LABEL_NUSES
2794 The field @code{LABEL_NUSES} is only defined once the jump optimization
2795 phase is completed and contains the number of times this label is
2796 referenced in the current function.
2798 @findex LABEL_ALTERNATE_NAME
2799 The field @code{LABEL_ALTERNATE_NAME} is used to associate a name with
2800 a @code{code_label}.  If this field is defined, the alternate name will
2801 be emitted instead of an internally generated label name.
2803 @findex barrier
2804 @item barrier
2805 Barriers are placed in the instruction stream when control cannot flow
2806 past them.  They are placed after unconditional jump instructions to
2807 indicate that the jumps are unconditional and after calls to
2808 @code{volatile} functions, which do not return (e.g., @code{exit}).
2809 They contain no information beyond the three standard fields.
2811 @findex note
2812 @findex NOTE_LINE_NUMBER
2813 @findex NOTE_SOURCE_FILE
2814 @item note
2815 @code{note} insns are used to represent additional debugging and
2816 declarative information.  They contain two nonstandard fields, an
2817 integer which is accessed with the macro @code{NOTE_LINE_NUMBER} and a
2818 string accessed with @code{NOTE_SOURCE_FILE}.
2820 If @code{NOTE_LINE_NUMBER} is positive, the note represents the
2821 position of a source line and @code{NOTE_SOURCE_FILE} is the source file name
2822 that the line came from.  These notes control generation of line
2823 number data in the assembler output.
2825 Otherwise, @code{NOTE_LINE_NUMBER} is not really a line number but a
2826 code with one of the following values (and @code{NOTE_SOURCE_FILE}
2827 must contain a null pointer):
2829 @table @code
2830 @findex NOTE_INSN_DELETED
2831 @item NOTE_INSN_DELETED
2832 Such a note is completely ignorable.  Some passes of the compiler
2833 delete insns by altering them into notes of this kind.
2835 @findex NOTE_INSN_DELETED_LABEL
2836 @item NOTE_INSN_DELETED_LABEL
2837 This marks what used to be a @code{code_label}, but was not used for other
2838 purposes than taking its address and was transformed to mark that no
2839 code jumps to it.
2841 @findex NOTE_INSN_BLOCK_BEG
2842 @findex NOTE_INSN_BLOCK_END
2843 @item NOTE_INSN_BLOCK_BEG
2844 @itemx NOTE_INSN_BLOCK_END
2845 These types of notes indicate the position of the beginning and end
2846 of a level of scoping of variable names.  They control the output
2847 of debugging information.
2849 @findex NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
2850 @findex NOTE_INSN_EH_REGION_END
2851 @item NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
2852 @itemx NOTE_INSN_EH_REGION_END
2853 These types of notes indicate the position of the beginning and end of a
2854 level of scoping for exception handling.  @code{NOTE_BLOCK_NUMBER}
2855 identifies which @code{CODE_LABEL} or @code{note} of type
2856 @code{NOTE_INSN_DELETED_LABEL} is associated with the given region.
2858 @findex NOTE_INSN_LOOP_BEG
2859 @findex NOTE_INSN_LOOP_END
2860 @item NOTE_INSN_LOOP_BEG
2861 @itemx NOTE_INSN_LOOP_END
2862 These types of notes indicate the position of the beginning and end
2863 of a @code{while} or @code{for} loop.  They enable the loop optimizer
2864 to find loops quickly.
2866 @findex NOTE_INSN_LOOP_CONT
2867 @item NOTE_INSN_LOOP_CONT
2868 Appears at the place in a loop that @code{continue} statements jump to.
2870 @findex NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2871 @item NOTE_INSN_LOOP_VTOP
2872 This note indicates the place in a loop where the exit test begins for
2873 those loops in which the exit test has been duplicated.  This position
2874 becomes another virtual start of the loop when considering loop
2875 invariants.
2877 @findex NOTE_INSN_FUNCTION_END
2878 @item NOTE_INSN_FUNCTION_END
2879 Appears near the end of the function body, just before the label that
2880 @code{return} statements jump to (on machine where a single instruction
2881 does not suffice for returning).  This note may be deleted by jump
2882 optimization.
2884 @findex NOTE_INSN_SETJMP
2885 @item NOTE_INSN_SETJMP
2886 Appears following each call to @code{setjmp} or a related function.
2887 @end table
2889 These codes are printed symbolically when they appear in debugging dumps.
2890 @end table
2892 @cindex @code{TImode}, in @code{insn}
2893 @cindex @code{HImode}, in @code{insn}
2894 @cindex @code{QImode}, in @code{insn}
2895 The machine mode of an insn is normally @code{VOIDmode}, but some
2896 phases use the mode for various purposes.
2898 The common subexpression elimination pass sets the mode of an insn to
2899 @code{QImode} when it is the first insn in a block that has already
2900 been processed.
2902 The second Haifa scheduling pass, for targets that can multiple issue,
2903 sets the mode of an insn to @code{TImode} when it is believed that the
2904 instruction begins an issue group.  That is, when the instruction
2905 cannot issue simultaneously with the previous.  This may be relied on
2906 by later passes, in particular machine-dependent reorg.
2908 Here is a table of the extra fields of @code{insn}, @code{jump_insn}
2909 and @code{call_insn} insns:
2911 @table @code
2912 @findex PATTERN
2913 @item PATTERN (@var{i})
2914 An expression for the side effect performed by this insn.  This must be
2915 one of the following codes: @code{set}, @code{call}, @code{use},
2916 @code{clobber}, @code{return}, @code{asm_input}, @code{asm_output},
2917 @code{addr_vec}, @code{addr_diff_vec}, @code{trap_if}, @code{unspec},
2918 @code{unspec_volatile}, @code{parallel}, @code{cond_exec}, or @code{sequence}.  If it is a @code{parallel},
2919 each element of the @code{parallel} must be one these codes, except that
2920 @code{parallel} expressions cannot be nested and @code{addr_vec} and
2921 @code{addr_diff_vec} are not permitted inside a @code{parallel} expression.
2923 @findex INSN_CODE
2924 @item INSN_CODE (@var{i})
2925 An integer that says which pattern in the machine description matches
2926 this insn, or @minus{}1 if the matching has not yet been attempted.
2928 Such matching is never attempted and this field remains @minus{}1 on an insn
2929 whose pattern consists of a single @code{use}, @code{clobber},
2930 @code{asm_input}, @code{addr_vec} or @code{addr_diff_vec} expression.
2932 @findex asm_noperands
2933 Matching is also never attempted on insns that result from an @code{asm}
2934 statement.  These contain at least one @code{asm_operands} expression.
2935 The function @code{asm_noperands} returns a non-negative value for
2936 such insns.
2938 In the debugging output, this field is printed as a number followed by
2939 a symbolic representation that locates the pattern in the @file{md}
2940 file as some small positive or negative offset from a named pattern.
2942 @findex LOG_LINKS
2943 @item LOG_LINKS (@var{i})
2944 A list (chain of @code{insn_list} expressions) giving information about
2945 dependencies between instructions within a basic block.  Neither a jump
2946 nor a label may come between the related insns.
2948 @findex REG_NOTES
2949 @item REG_NOTES (@var{i})
2950 A list (chain of @code{expr_list} and @code{insn_list} expressions)
2951 giving miscellaneous information about the insn.  It is often
2952 information pertaining to the registers used in this insn.
2953 @end table
2955 The @code{LOG_LINKS} field of an insn is a chain of @code{insn_list}
2956 expressions.  Each of these has two operands: the first is an insn,
2957 and the second is another @code{insn_list} expression (the next one in
2958 the chain).  The last @code{insn_list} in the chain has a null pointer
2959 as second operand.  The significant thing about the chain is which
2960 insns appear in it (as first operands of @code{insn_list}
2961 expressions).  Their order is not significant.
2963 This list is originally set up by the flow analysis pass; it is a null
2964 pointer until then.  Flow only adds links for those data dependencies
2965 which can be used for instruction combination.  For each insn, the flow
2966 analysis pass adds a link to insns which store into registers values
2967 that are used for the first time in this insn.  The instruction
2968 scheduling pass adds extra links so that every dependence will be
2969 represented.  Links represent data dependencies, antidependencies and
2970 output dependencies; the machine mode of the link distinguishes these
2971 three types: antidependencies have mode @code{REG_DEP_ANTI}, output
2972 dependencies have mode @code{REG_DEP_OUTPUT}, and data dependencies have
2973 mode @code{VOIDmode}.
2975 The @code{REG_NOTES} field of an insn is a chain similar to the
2976 @code{LOG_LINKS} field but it includes @code{expr_list} expressions in
2977 addition to @code{insn_list} expressions.  There are several kinds of
2978 register notes, which are distinguished by the machine mode, which in a
2979 register note is really understood as being an @code{enum reg_note}.
2980 The first operand @var{op} of the note is data whose meaning depends on
2981 the kind of note.
2983 @findex REG_NOTE_KIND
2984 @findex PUT_REG_NOTE_KIND
2985 The macro @code{REG_NOTE_KIND (@var{x})} returns the kind of
2986 register note.  Its counterpart, the macro @code{PUT_REG_NOTE_KIND
2987 (@var{x}, @var{newkind})} sets the register note type of @var{x} to be
2988 @var{newkind}.
2990 Register notes are of three classes: They may say something about an
2991 input to an insn, they may say something about an output of an insn, or
2992 they may create a linkage between two insns.  There are also a set
2993 of values that are only used in @code{LOG_LINKS}.
2995 These register notes annotate inputs to an insn:
2997 @table @code
2998 @findex REG_DEAD
2999 @item REG_DEAD
3000 The value in @var{op} dies in this insn; that is to say, altering the
3001 value immediately after this insn would not affect the future behavior
3002 of the program.
3004 It does not follow that the register @var{op} has no useful value after
3005 this insn since @var{op} is not necessarily modified by this insn.
3006 Rather, no subsequent instruction uses the contents of @var{op}.
3008 @findex REG_UNUSED
3009 @item REG_UNUSED
3010 The register @var{op} being set by this insn will not be used in a
3011 subsequent insn.  This differs from a @code{REG_DEAD} note, which
3012 indicates that the value in an input will not be used subsequently.
3013 These two notes are independent; both may be present for the same
3014 register.
3016 @findex REG_INC
3017 @item REG_INC
3018 The register @var{op} is incremented (or decremented; at this level
3019 there is no distinction) by an embedded side effect inside this insn.
3020 This means it appears in a @code{post_inc}, @code{pre_inc},
3021 @code{post_dec} or @code{pre_dec} expression.
3023 @findex REG_NONNEG
3024 @item REG_NONNEG
3025 The register @var{op} is known to have a nonnegative value when this
3026 insn is reached.  This is used so that decrement and branch until zero
3027 instructions, such as the m68k dbra, can be matched.
3029 The @code{REG_NONNEG} note is added to insns only if the machine
3030 description has a @samp{decrement_and_branch_until_zero} pattern.
3032 @findex REG_NO_CONFLICT
3033 @item REG_NO_CONFLICT
3034 This insn does not cause a conflict between @var{op} and the item
3035 being set by this insn even though it might appear that it does.
3036 In other words, if the destination register and @var{op} could
3037 otherwise be assigned the same register, this insn does not
3038 prevent that assignment.
3040 Insns with this note are usually part of a block that begins with a
3041 @code{clobber} insn specifying a multi-word pseudo register (which will
3042 be the output of the block), a group of insns that each set one word of
3043 the value and have the @code{REG_NO_CONFLICT} note attached, and a final
3044 insn that copies the output to itself with an attached @code{REG_EQUAL}
3045 note giving the expression being computed.  This block is encapsulated
3046 with @code{REG_LIBCALL} and @code{REG_RETVAL} notes on the first and
3047 last insns, respectively.
3049 @findex REG_LABEL
3050 @item REG_LABEL
3051 This insn uses @var{op}, a @code{code_label} or a @code{note} of type
3052 @code{NOTE_INSN_DELETED_LABEL}, but is not a
3053 @code{jump_insn}, or it is a @code{jump_insn} that required the label to
3054 be held in a register.  The presence of this note allows jump
3055 optimization to be aware that @var{op} is, in fact, being used, and flow
3056 optimization to build an accurate flow graph.
3057 @end table
3059 The following notes describe attributes of outputs of an insn:
3061 @table @code
3062 @findex REG_EQUIV
3063 @findex REG_EQUAL
3064 @item REG_EQUIV
3065 @itemx REG_EQUAL
3066 This note is only valid on an insn that sets only one register and
3067 indicates that that register will be equal to @var{op} at run time; the
3068 scope of this equivalence differs between the two types of notes.  The
3069 value which the insn explicitly copies into the register may look
3070 different from @var{op}, but they will be equal at run time.  If the
3071 output of the single @code{set} is a @code{strict_low_part} expression,
3072 the note refers to the register that is contained in @code{SUBREG_REG}
3073 of the @code{subreg} expression.
3075 For @code{REG_EQUIV}, the register is equivalent to @var{op} throughout
3076 the entire function, and could validly be replaced in all its
3077 occurrences by @var{op}.  (``Validly'' here refers to the data flow of
3078 the program; simple replacement may make some insns invalid.)  For
3079 example, when a constant is loaded into a register that is never
3080 assigned any other value, this kind of note is used.
3082 When a parameter is copied into a pseudo-register at entry to a function,
3083 a note of this kind records that the register is equivalent to the stack
3084 slot where the parameter was passed.  Although in this case the register
3085 may be set by other insns, it is still valid to replace the register
3086 by the stack slot throughout the function.
3088 A @code{REG_EQUIV} note is also used on an instruction which copies a
3089 register parameter into a pseudo-register at entry to a function, if
3090 there is a stack slot where that parameter could be stored.  Although
3091 other insns may set the pseudo-register, it is valid for the compiler to
3092 replace the pseudo-register by stack slot throughout the function,
3093 provided the compiler ensures that the stack slot is properly
3094 initialized by making the replacement in the initial copy instruction as
3095 well.  This is used on machines for which the calling convention
3096 allocates stack space for register parameters.  See
3097 @code{REG_PARM_STACK_SPACE} in @ref{Stack Arguments}.
3099 In the case of @code{REG_EQUAL}, the register that is set by this insn
3100 will be equal to @var{op} at run time at the end of this insn but not
3101 necessarily elsewhere in the function.  In this case, @var{op}
3102 is typically an arithmetic expression.  For example, when a sequence of
3103 insns such as a library call is used to perform an arithmetic operation,
3104 this kind of note is attached to the insn that produces or copies the
3105 final value.
3107 These two notes are used in different ways by the compiler passes.
3108 @code{REG_EQUAL} is used by passes prior to register allocation (such as
3109 common subexpression elimination and loop optimization) to tell them how
3110 to think of that value.  @code{REG_EQUIV} notes are used by register
3111 allocation to indicate that there is an available substitute expression
3112 (either a constant or a @code{mem} expression for the location of a
3113 parameter on the stack) that may be used in place of a register if
3114 insufficient registers are available.
3116 Except for stack homes for parameters, which are indicated by a
3117 @code{REG_EQUIV} note and are not useful to the early optimization
3118 passes and pseudo registers that are equivalent to a memory location
3119 throughout their entire life, which is not detected until later in
3120 the compilation, all equivalences are initially indicated by an attached
3121 @code{REG_EQUAL} note.  In the early stages of register allocation, a
3122 @code{REG_EQUAL} note is changed into a @code{REG_EQUIV} note if
3123 @var{op} is a constant and the insn represents the only set of its
3124 destination register.
3126 Thus, compiler passes prior to register allocation need only check for
3127 @code{REG_EQUAL} notes and passes subsequent to register allocation
3128 need only check for @code{REG_EQUIV} notes.
3130 @findex REG_WAS_0
3131 @item REG_WAS_0
3132 The single output of this insn contained zero before this insn.
3133 @var{op} is the insn that set it to zero.  You can rely on this note if
3134 it is present and @var{op} has not been deleted or turned into a @code{note};
3135 its absence implies nothing.
3136 @end table
3138 These notes describe linkages between insns.  They occur in pairs: one
3139 insn has one of a pair of notes that points to a second insn, which has
3140 the inverse note pointing back to the first insn.
3142 @table @code
3143 @findex REG_RETVAL
3144 @item REG_RETVAL
3145 This insn copies the value of a multi-insn sequence (for example, a
3146 library call), and @var{op} is the first insn of the sequence (for a
3147 library call, the first insn that was generated to set up the arguments
3148 for the library call).
3150 Loop optimization uses this note to treat such a sequence as a single
3151 operation for code motion purposes and flow analysis uses this note to
3152 delete such sequences whose results are dead.
3154 A @code{REG_EQUAL} note will also usually be attached to this insn to
3155 provide the expression being computed by the sequence.
3157 These notes will be deleted after reload, since they are no longer
3158 accurate or useful.
3160 @findex REG_LIBCALL
3161 @item REG_LIBCALL
3162 This is the inverse of @code{REG_RETVAL}: it is placed on the first
3163 insn of a multi-insn sequence, and it points to the last one.
3165 These notes are deleted after reload, since they are no longer useful or
3166 accurate.
3168 @findex REG_CC_SETTER
3169 @findex REG_CC_USER
3170 @item REG_CC_SETTER
3171 @itemx REG_CC_USER
3172 On machines that use @code{cc0}, the insns which set and use @code{cc0}
3173 set and use @code{cc0} are adjacent.  However, when branch delay slot
3174 filling is done, this may no longer be true.  In this case a
3175 @code{REG_CC_USER} note will be placed on the insn setting @code{cc0} to
3176 point to the insn using @code{cc0} and a @code{REG_CC_SETTER} note will
3177 be placed on the insn using @code{cc0} to point to the insn setting
3178 @code{cc0}.
3179 @end table
3181 These values are only used in the @code{LOG_LINKS} field, and indicate
3182 the type of dependency that each link represents.  Links which indicate
3183 a data dependence (a read after write dependence) do not use any code,
3184 they simply have mode @code{VOIDmode}, and are printed without any
3185 descriptive text.
3187 @table @code
3188 @findex REG_DEP_ANTI
3189 @item REG_DEP_ANTI
3190 This indicates an anti dependence (a write after read dependence).
3192 @findex REG_DEP_OUTPUT
3193 @item REG_DEP_OUTPUT
3194 This indicates an output dependence (a write after write dependence).
3195 @end table
3197 These notes describe information gathered from gcov profile data.  They
3198 are stored in the @code{REG_NOTES} field of an insn as an
3199 @code{expr_list}.
3201 @table @code
3202 @findex REG_EXEC_COUNT
3203 @item REG_EXEC_COUNT
3204 This is used to indicate the number of times a basic block was executed
3205 according to the profile data.  The note is attached to the first insn in
3206 the basic block.
3208 @findex REG_BR_PROB
3209 @item REG_BR_PROB
3210 This is used to specify the ratio of branches to non-branches of a
3211 branch insn according to the profile data.  The value is stored as a
3212 value between 0 and REG_BR_PROB_BASE; larger values indicate a higher
3213 probability that the branch will be taken.
3215 @findex REG_BR_PRED
3216 @item REG_BR_PRED
3217 These notes are found in JUMP insns after delayed branch scheduling
3218 has taken place.  They indicate both the direction and the likelihood
3219 of the JUMP@.  The format is a bitmask of ATTR_FLAG_* values.
3221 @findex REG_FRAME_RELATED_EXPR
3222 @item REG_FRAME_RELATED_EXPR
3223 This is used on an RTX_FRAME_RELATED_P insn wherein the attached expression
3224 is used in place of the actual insn pattern.  This is done in cases where
3225 the pattern is either complex or misleading.
3226 @end table
3228 For convenience, the machine mode in an @code{insn_list} or
3229 @code{expr_list} is printed using these symbolic codes in debugging dumps.
3231 @findex insn_list
3232 @findex expr_list
3233 The only difference between the expression codes @code{insn_list} and
3234 @code{expr_list} is that the first operand of an @code{insn_list} is
3235 assumed to be an insn and is printed in debugging dumps as the insn's
3236 unique id; the first operand of an @code{expr_list} is printed in the
3237 ordinary way as an expression.
3239 @node Calls
3240 @section RTL Representation of Function-Call Insns
3241 @cindex calling functions in RTL
3242 @cindex RTL function-call insns
3243 @cindex function-call insns
3245 Insns that call subroutines have the RTL expression code @code{call_insn}.
3246 These insns must satisfy special rules, and their bodies must use a special
3247 RTL expression code, @code{call}.
3249 @cindex @code{call} usage
3250 A @code{call} expression has two operands, as follows:
3252 @example
3253 (call (mem:@var{fm} @var{addr}) @var{nbytes})
3254 @end example
3256 @noindent
3257 Here @var{nbytes} is an operand that represents the number of bytes of
3258 argument data being passed to the subroutine, @var{fm} is a machine mode
3259 (which must equal as the definition of the @code{FUNCTION_MODE} macro in
3260 the machine description) and @var{addr} represents the address of the
3261 subroutine.
3263 For a subroutine that returns no value, the @code{call} expression as
3264 shown above is the entire body of the insn, except that the insn might
3265 also contain @code{use} or @code{clobber} expressions.
3267 @cindex @code{BLKmode}, and function return values
3268 For a subroutine that returns a value whose mode is not @code{BLKmode},
3269 the value is returned in a hard register.  If this register's number is
3270 @var{r}, then the body of the call insn looks like this:
3272 @example
3273 (set (reg:@var{m} @var{r})
3274      (call (mem:@var{fm} @var{addr}) @var{nbytes}))
3275 @end example
3277 @noindent
3278 This RTL expression makes it clear (to the optimizer passes) that the
3279 appropriate register receives a useful value in this insn.
3281 When a subroutine returns a @code{BLKmode} value, it is handled by
3282 passing to the subroutine the address of a place to store the value.
3283 So the call insn itself does not ``return'' any value, and it has the
3284 same RTL form as a call that returns nothing.
3286 On some machines, the call instruction itself clobbers some register,
3287 for example to contain the return address.  @code{call_insn} insns
3288 on these machines should have a body which is a @code{parallel}
3289 that contains both the @code{call} expression and @code{clobber}
3290 expressions that indicate which registers are destroyed.  Similarly,
3291 if the call instruction requires some register other than the stack
3292 pointer that is not explicitly mentioned it its RTL, a @code{use}
3293 subexpression should mention that register.
3295 Functions that are called are assumed to modify all registers listed in
3296 the configuration macro @code{CALL_USED_REGISTERS} (@pxref{Register
3297 Basics}) and, with the exception of @code{const} functions and library
3298 calls, to modify all of memory.
3300 Insns containing just @code{use} expressions directly precede the
3301 @code{call_insn} insn to indicate which registers contain inputs to the
3302 function.  Similarly, if registers other than those in
3303 @code{CALL_USED_REGISTERS} are clobbered by the called function, insns
3304 containing a single @code{clobber} follow immediately after the call to
3305 indicate which registers.
3307 @node Sharing
3308 @section Structure Sharing Assumptions
3309 @cindex sharing of RTL components
3310 @cindex RTL structure sharing assumptions
3312 The compiler assumes that certain kinds of RTL expressions are unique;
3313 there do not exist two distinct objects representing the same value.
3314 In other cases, it makes an opposite assumption: that no RTL expression
3315 object of a certain kind appears in more than one place in the
3316 containing structure.
3318 These assumptions refer to a single function; except for the RTL
3319 objects that describe global variables and external functions,
3320 and a few standard objects such as small integer constants,
3321 no RTL objects are common to two functions.
3323 @itemize @bullet
3324 @cindex @code{reg}, RTL sharing
3325 @item
3326 Each pseudo-register has only a single @code{reg} object to represent it,
3327 and therefore only a single machine mode.
3329 @cindex symbolic label
3330 @cindex @code{symbol_ref}, RTL sharing
3331 @item
3332 For any symbolic label, there is only one @code{symbol_ref} object
3333 referring to it.
3335 @cindex @code{const_int}, RTL sharing
3336 @item
3337 All @code{const_int} expressions with equal values are shared.
3339 @cindex @code{pc}, RTL sharing
3340 @item
3341 There is only one @code{pc} expression.
3343 @cindex @code{cc0}, RTL sharing
3344 @item
3345 There is only one @code{cc0} expression.
3347 @cindex @code{const_double}, RTL sharing
3348 @item
3349 There is only one @code{const_double} expression with value 0 for
3350 each floating point mode.  Likewise for values 1 and 2.
3352 @cindex @code{const_vector}, RTL sharing
3353 @item
3354 There is only one @code{const_vector} expression with value 0 for
3355 each vector mode, be it an integer or a double constant vector.
3357 @cindex @code{label_ref}, RTL sharing
3358 @cindex @code{scratch}, RTL sharing
3359 @item
3360 No @code{label_ref} or @code{scratch} appears in more than one place in
3361 the RTL structure; in other words, it is safe to do a tree-walk of all
3362 the insns in the function and assume that each time a @code{label_ref}
3363 or @code{scratch} is seen it is distinct from all others that are seen.
3365 @cindex @code{mem}, RTL sharing
3366 @item
3367 Only one @code{mem} object is normally created for each static
3368 variable or stack slot, so these objects are frequently shared in all
3369 the places they appear.  However, separate but equal objects for these
3370 variables are occasionally made.
3372 @cindex @code{asm_operands}, RTL sharing
3373 @item
3374 When a single @code{asm} statement has multiple output operands, a
3375 distinct @code{asm_operands} expression is made for each output operand.
3376 However, these all share the vector which contains the sequence of input
3377 operands.  This sharing is used later on to test whether two
3378 @code{asm_operands} expressions come from the same statement, so all
3379 optimizations must carefully preserve the sharing if they copy the
3380 vector at all.
3382 @item
3383 No RTL object appears in more than one place in the RTL structure
3384 except as described above.  Many passes of the compiler rely on this
3385 by assuming that they can modify RTL objects in place without unwanted
3386 side-effects on other insns.
3388 @findex unshare_all_rtl
3389 @item
3390 During initial RTL generation, shared structure is freely introduced.
3391 After all the RTL for a function has been generated, all shared
3392 structure is copied by @code{unshare_all_rtl} in @file{emit-rtl.c},
3393 after which the above rules are guaranteed to be followed.
3395 @findex copy_rtx_if_shared
3396 @item
3397 During the combiner pass, shared structure within an insn can exist
3398 temporarily.  However, the shared structure is copied before the
3399 combiner is finished with the insn.  This is done by calling
3400 @code{copy_rtx_if_shared}, which is a subroutine of
3401 @code{unshare_all_rtl}.
3402 @end itemize
3404 @node Reading RTL
3405 @section Reading RTL
3407 To read an RTL object from a file, call @code{read_rtx}.  It takes one
3408 argument, a stdio stream, and returns a single RTL object.  This routine
3409 is defined in @file{read-rtl.c}.  It is not available in the compiler
3410 itself, only the various programs that generate the compiler back end
3411 from the machine description.
3413 People frequently have the idea of using RTL stored as text in a file as
3414 an interface between a language front end and the bulk of GCC@.  This
3415 idea is not feasible.
3417 GCC was designed to use RTL internally only.  Correct RTL for a given
3418 program is very dependent on the particular target machine.  And the RTL
3419 does not contain all the information about the program.
3421 The proper way to interface GCC to a new language front end is with
3422 the ``tree'' data structure, described in the files @file{tree.h} and
3423 @file{tree.def}.  The documentation for this structure (@pxref{Trees})
3424 is incomplete.