gcc/config/xtensa/xtensa.h

   1 /* Definitions of Tensilica's Xtensa target machine for GNU compiler.
   2    Copyright (C) 2001-2013 Free Software Foundation, Inc.
   3    Contributed by Bob Wilson (bwilson@tensilica.com) at Tensilica.
   4
   5 This file is part of GCC.
   6
   7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  10 version.
  11
  12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  15 for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  20
  21 /* Get Xtensa configuration settings */
  22 #include "xtensa-config.h"
  23
  24 /* External variables defined in xtensa.c.  */
  25
  26 extern unsigned xtensa_current_frame_size;
  27
  28 /* Macros used in the machine description to select various Xtensa
  29    configuration options.  */
  30 #ifndef XCHAL_HAVE_MUL32_HIGH
  31 #define XCHAL_HAVE_MUL32_HIGH 0
  32 #endif
  33 #ifndef XCHAL_HAVE_RELEASE_SYNC
  34 #define XCHAL_HAVE_RELEASE_SYNC 0
  35 #endif
  36 #ifndef XCHAL_HAVE_S32C1I
  37 #define XCHAL_HAVE_S32C1I 0
  38 #endif
  39 #ifndef XCHAL_HAVE_THREADPTR
  40 #define XCHAL_HAVE_THREADPTR 0
  41 #endif
  42 #define TARGET_BIG_ENDIAN       XCHAL_HAVE_BE
  43 #define TARGET_DENSITY          XCHAL_HAVE_DENSITY
  44 #define TARGET_MAC16            XCHAL_HAVE_MAC16
  45 #define TARGET_MUL16            XCHAL_HAVE_MUL16
  46 #define TARGET_MUL32            XCHAL_HAVE_MUL32
  47 #define TARGET_MUL32_HIGH       XCHAL_HAVE_MUL32_HIGH
  48 #define TARGET_DIV32            XCHAL_HAVE_DIV32
  49 #define TARGET_NSA              XCHAL_HAVE_NSA
  50 #define TARGET_MINMAX           XCHAL_HAVE_MINMAX
  51 #define TARGET_SEXT             XCHAL_HAVE_SEXT
  52 #define TARGET_BOOLEANS         XCHAL_HAVE_BOOLEANS
  53 #define TARGET_HARD_FLOAT       XCHAL_HAVE_FP
  54 #define TARGET_HARD_FLOAT_DIV   XCHAL_HAVE_FP_DIV
  55 #define TARGET_HARD_FLOAT_RECIP XCHAL_HAVE_FP_RECIP
  56 #define TARGET_HARD_FLOAT_SQRT  XCHAL_HAVE_FP_SQRT
  57 #define TARGET_HARD_FLOAT_RSQRT XCHAL_HAVE_FP_RSQRT
  58 #define TARGET_ABS              XCHAL_HAVE_ABS
  59 #define TARGET_ADDX             XCHAL_HAVE_ADDX
  60 #define TARGET_RELEASE_SYNC     XCHAL_HAVE_RELEASE_SYNC
  61 #define TARGET_S32C1I           XCHAL_HAVE_S32C1I
  62 #define TARGET_ABSOLUTE_LITERALS XSHAL_USE_ABSOLUTE_LITERALS
  63 #define TARGET_THREADPTR        XCHAL_HAVE_THREADPTR
  64
  65 #define TARGET_DEFAULT \
  66   ((XCHAL_HAVE_L32R     ? 0 : MASK_CONST16) |                           \
  67    MASK_SERIALIZE_VOLATILE)
  68
  69 #ifndef HAVE_AS_TLS
  70 #define HAVE_AS_TLS 0
  71 #endif
  72
  73 \f
  74 /* Target CPU builtins.  */
  75 #define TARGET_CPU_CPP_BUILTINS()                                       \
  76   do {                                                                  \
  77     builtin_assert ("cpu=xtensa");                                      \
  78     builtin_assert ("machine=xtensa");                                  \
  79     builtin_define ("__xtensa__");                                      \
  80     builtin_define ("__XTENSA__");                                      \
  81     builtin_define ("__XTENSA_WINDOWED_ABI__");                         \
  82     builtin_define (TARGET_BIG_ENDIAN ? "__XTENSA_EB__" : "__XTENSA_EL__"); \
  83     if (!TARGET_HARD_FLOAT)                                             \
  84       builtin_define ("__XTENSA_SOFT_FLOAT__");                         \
  85   } while (0)
  86
  87 #define CPP_SPEC " %(subtarget_cpp_spec) "
  88
  89 #ifndef SUBTARGET_CPP_SPEC
  90 #define SUBTARGET_CPP_SPEC ""
  91 #endif
  92
  93 #define EXTRA_SPECS                                                     \
  94   { "subtarget_cpp_spec", SUBTARGET_CPP_SPEC },
  95
  96 /* Target machine storage layout */
  97
  98 /* Define this if most significant bit is lowest numbered
  99    in instructions that operate on numbered bit-fields.  */
 100 #define BITS_BIG_ENDIAN (TARGET_BIG_ENDIAN != 0)
 101
 102 /* Define this if most significant byte of a word is the lowest numbered.  */
 103 #define BYTES_BIG_ENDIAN (TARGET_BIG_ENDIAN != 0)
 104
 105 /* Define this if most significant word of a multiword number is the lowest.  */
 106 #define WORDS_BIG_ENDIAN (TARGET_BIG_ENDIAN != 0)
 107
 108 #define MAX_BITS_PER_WORD 32
 109
 110 /* Width of a word, in units (bytes).  */
 111 #define UNITS_PER_WORD 4
 112 #define MIN_UNITS_PER_WORD 4
 113
 114 /* Width of a floating point register.  */
 115 #define UNITS_PER_FPREG 4
 116
 117 /* Size in bits of various types on the target machine.  */
 118 #define INT_TYPE_SIZE 32
 119 #define SHORT_TYPE_SIZE 16
 120 #define LONG_TYPE_SIZE 32
 121 #define LONG_LONG_TYPE_SIZE 64
 122 #define FLOAT_TYPE_SIZE 32
 123 #define DOUBLE_TYPE_SIZE 64
 124 #define LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE 64
 125
 126 /* Allocation boundary (in *bits*) for storing pointers in memory.  */
 127 #define POINTER_BOUNDARY 32
 128
 129 /* Allocation boundary (in *bits*) for storing arguments in argument list.  */
 130 #define PARM_BOUNDARY 32
 131
 132 /* Allocation boundary (in *bits*) for the code of a function.  */
 133 #define FUNCTION_BOUNDARY 32
 134
 135 /* Alignment of field after 'int : 0' in a structure.  */
 136 #define EMPTY_FIELD_BOUNDARY 32
 137
 138 /* Every structure's size must be a multiple of this.  */
 139 #define STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY 8
 140
 141 /* There is no point aligning anything to a rounder boundary than this.  */
 142 #define BIGGEST_ALIGNMENT 128
 143
 144 /* Set this nonzero if move instructions will actually fail to work
 145    when given unaligned data.  */
 146 #define STRICT_ALIGNMENT 1
 147
 148 /* Promote integer modes smaller than a word to SImode.  Set UNSIGNEDP
 149    for QImode, because there is no 8-bit load from memory with sign
 150    extension.  Otherwise, leave UNSIGNEDP alone, since Xtensa has 16-bit
 151    loads both with and without sign extension.  */
 152 #define PROMOTE_MODE(MODE, UNSIGNEDP, TYPE)                             \
 153   do {                                                                  \
 154     if (GET_MODE_CLASS (MODE) == MODE_INT                               \
 155         && GET_MODE_SIZE (MODE) < UNITS_PER_WORD)                       \
 156       {                                                                 \
 157         if ((MODE) == QImode)                                           \
 158           (UNSIGNEDP) = 1;                                              \
 159         (MODE) = SImode;                                                \
 160       }                                                                 \
 161   } while (0)
 162
 163 /* Imitate the way many other C compilers handle alignment of
 164    bitfields and the structures that contain them.  */
 165 #define PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS 1
 166
 167 /* Align string constants and constructors to at least a word boundary.
 168    The typical use of this macro is to increase alignment for string
 169    constants to be word aligned so that 'strcpy' calls that copy
 170    constants can be done inline.  */
 171 #define CONSTANT_ALIGNMENT(EXP, ALIGN)                                  \
 172   ((TREE_CODE (EXP) == STRING_CST || TREE_CODE (EXP) == CONSTRUCTOR)    \
 173    && (ALIGN) < BITS_PER_WORD                                           \
 174         ? BITS_PER_WORD                                                 \
 175         : (ALIGN))
 176
 177 /* Align arrays, unions and records to at least a word boundary.
 178    One use of this macro is to increase alignment of medium-size
 179    data to make it all fit in fewer cache lines.  Another is to
 180    cause character arrays to be word-aligned so that 'strcpy' calls
 181    that copy constants to character arrays can be done inline.  */
 182 #undef DATA_ALIGNMENT
 183 #define DATA_ALIGNMENT(TYPE, ALIGN)                                     \
 184   ((((ALIGN) < BITS_PER_WORD)                                           \
 185     && (TREE_CODE (TYPE) == ARRAY_TYPE                                  \
 186         || TREE_CODE (TYPE) == UNION_TYPE                               \
 187         || TREE_CODE (TYPE) == RECORD_TYPE)) ? BITS_PER_WORD : (ALIGN))
 188
 189 /* Operations between registers always perform the operation
 190    on the full register even if a narrower mode is specified.  */
 191 #define WORD_REGISTER_OPERATIONS
 192
 193 /* Xtensa loads are zero-extended by default.  */
 194 #define LOAD_EXTEND_OP(MODE) ZERO_EXTEND
 195
 196 /* Standard register usage.  */
 197
 198 /* Number of actual hardware registers.
 199    The hardware registers are assigned numbers for the compiler
 200    from 0 to just below FIRST_PSEUDO_REGISTER.
 201    All registers that the compiler knows about must be given numbers,
 202    even those that are not normally considered general registers.
 203
 204    The fake frame pointer and argument pointer will never appear in
 205    the generated code, since they will always be eliminated and replaced
 206    by either the stack pointer or the hard frame pointer.
 207
 208    0 - 15       AR[0] - AR[15]
 209    16           FRAME_POINTER (fake = initial sp)
 210    17           ARG_POINTER (fake = initial sp + framesize)
 211    18           BR[0] for floating-point CC
 212    19 - 34      FR[0] - FR[15]
 213    35           MAC16 accumulator */
 214
 215 #define FIRST_PSEUDO_REGISTER 36
 216
 217 /* Return the stabs register number to use for REGNO.  */
 218 #define DBX_REGISTER_NUMBER(REGNO) xtensa_dbx_register_number (REGNO)
 219
 220 /* 1 for registers that have pervasive standard uses
 221    and are not available for the register allocator.  */
 222 #define FIXED_REGISTERS                                                 \
 223 {                                                                       \
 224   1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,                       \
 225   1, 1, 0,                                                              \
 226   0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,                       \
 227   0,                                                                    \
 228 }
 229
 230 /* 1 for registers not available across function calls.
 231    These must include the FIXED_REGISTERS and also any
 232    registers that can be used without being saved.
 233    The latter must include the registers where values are returned
 234    and the register where structure-value addresses are passed.
 235    Aside from that, you can include as many other registers as you like.  */
 236 #define CALL_USED_REGISTERS                                             \
 237 {                                                                       \
 238   1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,                       \
 239   1, 1, 1,                                                              \
 240   1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,                       \
 241   1,                                                                    \
 242 }
 243
 244 /* For non-leaf procedures on Xtensa processors, the allocation order
 245    is as specified below by REG_ALLOC_ORDER.  For leaf procedures, we
 246    want to use the lowest numbered registers first to minimize
 247    register window overflows.  However, local-alloc is not smart
 248    enough to consider conflicts with incoming arguments.  If an
 249    incoming argument in a2 is live throughout the function and
 250    local-alloc decides to use a2, then the incoming argument must
 251    either be spilled or copied to another register.  To get around
 252    this, we define ADJUST_REG_ALLOC_ORDER to redefine
 253    reg_alloc_order for leaf functions such that lowest numbered
 254    registers are used first with the exception that the incoming
 255    argument registers are not used until after other register choices
 256    have been exhausted.  */
 257
 258 #define REG_ALLOC_ORDER \
 259 {  8,  9, 10, 11, 12, 13, 14, 15,  7,  6,  5,  4,  3,  2, \
 260   18, \
 261   19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, \
 262    0,  1, 16, 17, \
 263   35, \
 264 }
 265
 266 #define ADJUST_REG_ALLOC_ORDER order_regs_for_local_alloc ()
 267
 268 /* For Xtensa, the only point of this is to prevent GCC from otherwise
 269    giving preference to call-used registers.  To minimize window
 270    overflows for the AR registers, we want to give preference to the
 271    lower-numbered AR registers.  For other register files, which are
 272    not windowed, we still prefer call-used registers, if there are any.  */
 273 extern const char xtensa_leaf_regs[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 274 #define LEAF_REGISTERS xtensa_leaf_regs
 275
 276 /* For Xtensa, no remapping is necessary, but this macro must be
 277    defined if LEAF_REGISTERS is defined.  */
 278 #define LEAF_REG_REMAP(REGNO) (REGNO)
 279
 280 /* This must be declared if LEAF_REGISTERS is set.  */
 281 extern int leaf_function;
 282
 283 /* Internal macros to classify a register number.  */
 284
 285 /* 16 address registers + fake registers */
 286 #define GP_REG_FIRST 0
 287 #define GP_REG_LAST  17
 288 #define GP_REG_NUM   (GP_REG_LAST - GP_REG_FIRST + 1)
 289
 290 /* Coprocessor registers */
 291 #define BR_REG_FIRST 18
 292 #define BR_REG_LAST  18
 293 #define BR_REG_NUM   (BR_REG_LAST - BR_REG_FIRST + 1)
 294
 295 /* 16 floating-point registers */
 296 #define FP_REG_FIRST 19
 297 #define FP_REG_LAST  34
 298 #define FP_REG_NUM   (FP_REG_LAST - FP_REG_FIRST + 1)
 299
 300 /* MAC16 accumulator */
 301 #define ACC_REG_FIRST 35
 302 #define ACC_REG_LAST 35
 303 #define ACC_REG_NUM  (ACC_REG_LAST - ACC_REG_FIRST + 1)
 304
 305 #define GP_REG_P(REGNO) ((unsigned) ((REGNO) - GP_REG_FIRST) < GP_REG_NUM)
 306 #define BR_REG_P(REGNO) ((unsigned) ((REGNO) - BR_REG_FIRST) < BR_REG_NUM)
 307 #define FP_REG_P(REGNO) ((unsigned) ((REGNO) - FP_REG_FIRST) < FP_REG_NUM)
 308 #define ACC_REG_P(REGNO) ((unsigned) ((REGNO) - ACC_REG_FIRST) < ACC_REG_NUM)
 309
 310 /* Return number of consecutive hard regs needed starting at reg REGNO
 311    to hold something of mode MODE.  */
 312 #define HARD_REGNO_NREGS(REGNO, MODE)                                   \
 313   (FP_REG_P (REGNO) ?                                                   \
 314         ((GET_MODE_SIZE (MODE) + UNITS_PER_FPREG - 1) / UNITS_PER_FPREG) : \
 315         ((GET_MODE_SIZE (MODE) + UNITS_PER_WORD - 1) / UNITS_PER_WORD))
 316
 317 /* Value is 1 if hard register REGNO can hold a value of machine-mode
 318    MODE.  */
 319 extern char xtensa_hard_regno_mode_ok[][FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 320
 321 #define HARD_REGNO_MODE_OK(REGNO, MODE)                                 \
 322   xtensa_hard_regno_mode_ok[(int) (MODE)][(REGNO)]
 323
 324 /* Value is 1 if it is a good idea to tie two pseudo registers
 325    when one has mode MODE1 and one has mode MODE2.
 326    If HARD_REGNO_MODE_OK could produce different values for MODE1 and MODE2,
 327    for any hard reg, then this must be 0 for correct output.  */
 328 #define MODES_TIEABLE_P(MODE1, MODE2)                                   \
 329   ((GET_MODE_CLASS (MODE1) == MODE_FLOAT ||                             \
 330     GET_MODE_CLASS (MODE1) == MODE_COMPLEX_FLOAT)                       \
 331    == (GET_MODE_CLASS (MODE2) == MODE_FLOAT ||                          \
 332        GET_MODE_CLASS (MODE2) == MODE_COMPLEX_FLOAT))
 333
 334 /* Register to use for pushing function arguments.  */
 335 #define STACK_POINTER_REGNUM (GP_REG_FIRST + 1)
 336
 337 /* Base register for access to local variables of the function.  */
 338 #define HARD_FRAME_POINTER_REGNUM (GP_REG_FIRST + 7)
 339
 340 /* The register number of the frame pointer register, which is used to
 341    access automatic variables in the stack frame.  For Xtensa, this
 342    register never appears in the output.  It is always eliminated to
 343    either the stack pointer or the hard frame pointer.  */
 344 #define FRAME_POINTER_REGNUM (GP_REG_FIRST + 16)
 345
 346 /* Base register for access to arguments of the function.  */
 347 #define ARG_POINTER_REGNUM (GP_REG_FIRST + 17)
 348
 349 /* For now we don't try to use the full set of boolean registers.  Without
 350    software pipelining of FP operations, there's not much to gain and it's
 351    a real pain to get them reloaded.  */
 352 #define FPCC_REGNUM (BR_REG_FIRST + 0)
 353
 354 /* It is as good or better to call a constant function address than to
 355    call an address kept in a register.  */
 356 #define NO_FUNCTION_CSE 1
 357
 358 /* Xtensa processors have "register windows".  GCC does not currently
 359    take advantage of the possibility for variable-sized windows; instead,
 360    we use a fixed window size of 8.  */
 361
 362 #define INCOMING_REGNO(OUT)                                             \
 363   ((GP_REG_P (OUT) &&                                                   \
 364     ((unsigned) ((OUT) - GP_REG_FIRST) >= WINDOW_SIZE)) ?               \
 365    (OUT) - WINDOW_SIZE : (OUT))
 366
 367 #define OUTGOING_REGNO(IN)                                              \
 368   ((GP_REG_P (IN) &&                                                    \
 369     ((unsigned) ((IN) - GP_REG_FIRST) < WINDOW_SIZE)) ?                 \
 370    (IN) + WINDOW_SIZE : (IN))
 371
 372
 373 /* Define the classes of registers for register constraints in the
 374    machine description.  */
 375 enum reg_class
 376 {
 377   NO_REGS,                      /* no registers in set */
 378   BR_REGS,                      /* coprocessor boolean registers */
 379   FP_REGS,                      /* floating point registers */
 380   ACC_REG,                      /* MAC16 accumulator */
 381   SP_REG,                       /* sp register (aka a1) */
 382   RL_REGS,                      /* preferred reload regs (not sp or fp) */
 383   GR_REGS,                      /* integer registers except sp */
 384   AR_REGS,                      /* all integer registers */
 385   ALL_REGS,                     /* all registers */
 386   LIM_REG_CLASSES               /* max value + 1 */
 387 };
 388
 389 #define N_REG_CLASSES (int) LIM_REG_CLASSES
 390
 391 #define GENERAL_REGS AR_REGS
 392
 393 /* An initializer containing the names of the register classes as C
 394    string constants.  These names are used in writing some of the
 395    debugging dumps.  */
 396 #define REG_CLASS_NAMES                                                 \
 397 {                                                                       \
 398   "NO_REGS",                                                            \
 399   "BR_REGS",                                                            \
 400   "FP_REGS",                                                            \
 401   "ACC_REG",                                                            \
 402   "SP_REG",                                                             \
 403   "RL_REGS",                                                            \
 404   "GR_REGS",                                                            \
 405   "AR_REGS",                                                            \
 406   "ALL_REGS"                                                            \
 407 }
 408
 409 /* Contents of the register classes.  The Nth integer specifies the
 410    contents of class N.  The way the integer MASK is interpreted is
 411    that register R is in the class if 'MASK & (1 << R)' is 1.  */
 412 #define REG_CLASS_CONTENTS \
 413 { \
 414   { 0x00000000, 0x00000000 }, /* no registers */ \
 415   { 0x00040000, 0x00000000 }, /* coprocessor boolean registers */ \
 416   { 0xfff80000, 0x00000007 }, /* floating-point registers */ \
 417   { 0x00000000, 0x00000008 }, /* MAC16 accumulator */ \
 418   { 0x00000002, 0x00000000 }, /* stack pointer register */ \
 419   { 0x0000ff7d, 0x00000000 }, /* preferred reload registers */ \
 420   { 0x0000fffd, 0x00000000 }, /* general-purpose registers */ \
 421   { 0x0003ffff, 0x00000000 }, /* integer registers */ \
 422   { 0xffffffff, 0x0000000f }  /* all registers */ \
 423 }
 424
 425 /* A C expression whose value is a register class containing hard
 426    register REGNO.  In general there is more that one such class;
 427    choose a class which is "minimal", meaning that no smaller class
 428    also contains the register.  */
 429 extern const enum reg_class xtensa_regno_to_class[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 430
 431 #define REGNO_REG_CLASS(REGNO) xtensa_regno_to_class[ (REGNO) ]
 432
 433 /* Use the Xtensa AR register file for base registers.
 434    No index registers.  */
 435 #define BASE_REG_CLASS AR_REGS
 436 #define INDEX_REG_CLASS NO_REGS
 437
 438 /* The small_register_classes_for_mode_p hook must always return true for
 439    Xtrnase, because all of the 16 AR registers may be explicitly used in
 440    the RTL, as either incoming or outgoing arguments.  */
 441 #define TARGET_SMALL_REGISTER_CLASSES_FOR_MODE_P hook_bool_mode_true
 442
 443 /* Stack layout; function entry, exit and calling.  */
 444
 445 #define STACK_GROWS_DOWNWARD
 446
 447 /* Offset within stack frame to start allocating local variables at.  */
 448 #define STARTING_FRAME_OFFSET                                           \
 449   crtl->outgoing_args_size
 450
 451 /* The ARG_POINTER and FRAME_POINTER are not real Xtensa registers, so
 452    they are eliminated to either the stack pointer or hard frame pointer.  */
 453 #define ELIMINABLE_REGS                                                 \
 454 {{ ARG_POINTER_REGNUM,          STACK_POINTER_REGNUM},                  \
 455  { ARG_POINTER_REGNUM,          HARD_FRAME_POINTER_REGNUM},             \
 456  { FRAME_POINTER_REGNUM,        STACK_POINTER_REGNUM},                  \
 457  { FRAME_POINTER_REGNUM,        HARD_FRAME_POINTER_REGNUM}}
 458
 459 /* Specify the initial difference between the specified pair of registers.  */
 460 #define INITIAL_ELIMINATION_OFFSET(FROM, TO, OFFSET)                    \
 461   do {                                                                  \
 462     compute_frame_size (get_frame_size ());                             \
 463     switch (FROM)                                                       \
 464       {                                                                 \
 465       case FRAME_POINTER_REGNUM:                                        \
 466         (OFFSET) = 0;                                                   \
 467         break;                                                          \
 468       case ARG_POINTER_REGNUM:                                          \
 469         (OFFSET) = xtensa_current_frame_size;                           \
 470         break;                                                          \
 471       default:                                                          \
 472         gcc_unreachable ();                                             \
 473       }                                                                 \
 474   } while (0)
 475
 476 /* If defined, the maximum amount of space required for outgoing
 477    arguments will be computed and placed into the variable
 478    'crtl->outgoing_args_size'.  No space will be pushed
 479    onto the stack for each call; instead, the function prologue
 480    should increase the stack frame size by this amount.  */
 481 #define ACCUMULATE_OUTGOING_ARGS 1
 482
 483 /* Offset from the argument pointer register to the first argument's
 484    address.  On some machines it may depend on the data type of the
 485    function.  If 'ARGS_GROW_DOWNWARD', this is the offset to the
 486    location above the first argument's address.  */
 487 #define FIRST_PARM_OFFSET(FNDECL) 0
 488
 489 /* Align stack frames on 128 bits for Xtensa.  This is necessary for
 490    128-bit datatypes defined in TIE (e.g., for Vectra).  */
 491 #define STACK_BOUNDARY 128
 492
 493 /* Use a fixed register window size of 8.  */
 494 #define WINDOW_SIZE 8
 495
 496 /* Symbolic macros for the registers used to return integer, floating
 497    point, and values of coprocessor and user-defined modes.  */
 498 #define GP_RETURN (GP_REG_FIRST + 2 + WINDOW_SIZE)
 499 #define GP_OUTGOING_RETURN (GP_REG_FIRST + 2)
 500
 501 /* Symbolic macros for the first/last argument registers.  */
 502 #define GP_ARG_FIRST (GP_REG_FIRST + 2)
 503 #define GP_ARG_LAST  (GP_REG_FIRST + 7)
 504 #define GP_OUTGOING_ARG_FIRST (GP_REG_FIRST + 2 + WINDOW_SIZE)
 505 #define GP_OUTGOING_ARG_LAST  (GP_REG_FIRST + 7 + WINDOW_SIZE)
 506
 507 #define MAX_ARGS_IN_REGISTERS 6
 508
 509 /* Don't worry about compatibility with PCC.  */
 510 #define DEFAULT_PCC_STRUCT_RETURN 0
 511
 512 /* A C expression that is nonzero if REGNO is the number of a hard
 513    register in which function arguments are sometimes passed.  This
 514    does *not* include implicit arguments such as the static chain and
 515    the structure-value address.  On many machines, no registers can be
 516    used for this purpose since all function arguments are pushed on
 517    the stack.  */
 518 #define FUNCTION_ARG_REGNO_P(N)                                         \
 519   ((N) >= GP_OUTGOING_ARG_FIRST && (N) <= GP_OUTGOING_ARG_LAST)
 520
 521 /* Record the number of argument words seen so far, along with a flag to
 522    indicate whether these are incoming arguments.  (FUNCTION_INCOMING_ARG
 523    is used for both incoming and outgoing args, so a separate flag is
 524    needed.  */
 525 typedef struct xtensa_args
 526 {
 527   int arg_words;
 528   int incoming;
 529 } CUMULATIVE_ARGS;
 530
 531 #define INIT_CUMULATIVE_ARGS(CUM, FNTYPE, LIBNAME, INDIRECT, N_NAMED_ARGS) \
 532   init_cumulative_args (&CUM, 0)
 533
 534 #define INIT_CUMULATIVE_INCOMING_ARGS(CUM, FNTYPE, LIBNAME)             \
 535   init_cumulative_args (&CUM, 1)
 536
 537 /* Profiling Xtensa code is typically done with the built-in profiling
 538    feature of Tensilica's instruction set simulator, which does not
 539    require any compiler support.  Profiling code on a real (i.e.,
 540    non-simulated) Xtensa processor is currently only supported by
 541    GNU/Linux with glibc.  The glibc version of _mcount doesn't require
 542    counter variables.  The _mcount function needs the current PC and
 543    the current return address to identify an arc in the call graph.
 544    Pass the current return address as the first argument; the current
 545    PC is available as a0 in _mcount's register window.  Both of these
 546    values contain window size information in the two most significant
 547    bits; we assume that _mcount will mask off those bits.  The call to
 548    _mcount uses a window size of 8 to make sure that it doesn't clobber
 549    any incoming argument values.  */
 550
 551 #define NO_PROFILE_COUNTERS     1
 552
 553 #define FUNCTION_PROFILER(FILE, LABELNO) \
 554   do {                                                                  \
 555     fprintf (FILE, "\t%s\ta10, a0\n", TARGET_DENSITY ? "mov.n" : "mov"); \
 556     if (flag_pic)                                                       \
 557       {                                                                 \
 558         fprintf (FILE, "\tmovi\ta8, _mcount@PLT\n");                    \
 559         fprintf (FILE, "\tcallx8\ta8\n");                               \
 560       }                                                                 \
 561     else                                                                \
 562       fprintf (FILE, "\tcall8\t_mcount\n");                             \
 563   } while (0)
 564
 565 /* Stack pointer value doesn't matter at exit.  */
 566 #define EXIT_IGNORE_STACK 1
 567
 568 /* Size in bytes of the trampoline, as an integer.  Make sure this is
 569    a multiple of TRAMPOLINE_ALIGNMENT to avoid -Wpadded warnings.  */
 570 #define TRAMPOLINE_SIZE (TARGET_CONST16 || TARGET_ABSOLUTE_LITERALS ? 60 : 52)
 571
 572 /* Alignment required for trampolines, in bits.  */
 573 #define TRAMPOLINE_ALIGNMENT 32
 574
 575 /* If defined, a C expression that produces the machine-specific code
 576    to setup the stack so that arbitrary frames can be accessed.
 577
 578    On Xtensa, a stack back-trace must always begin from the stack pointer,
 579    so that the register overflow save area can be located.  However, the
 580    stack-walking code in GCC always begins from the hard_frame_pointer
 581    register, not the stack pointer.  The frame pointer is usually equal
 582    to the stack pointer, but the __builtin_return_address and
 583    __builtin_frame_address functions will not work if count > 0 and
 584    they are called from a routine that uses alloca.  These functions
 585    are not guaranteed to work at all if count > 0 so maybe that is OK.
 586
 587    A nicer solution would be to allow the architecture-specific files to
 588    specify whether to start from the stack pointer or frame pointer.  That
 589    would also allow us to skip the machine->accesses_prev_frame stuff that
 590    we currently need to ensure that there is a frame pointer when these
 591    builtin functions are used.  */
 592
 593 #define SETUP_FRAME_ADDRESSES  xtensa_setup_frame_addresses
 594
 595 /* A C expression whose value is RTL representing the address in a
 596    stack frame where the pointer to the caller's frame is stored.
 597    Assume that FRAMEADDR is an RTL expression for the address of the
 598    stack frame itself.
 599
 600    For Xtensa, there is no easy way to get the frame pointer if it is
 601    not equivalent to the stack pointer.  Moreover, the result of this
 602    macro is used for continuing to walk back up the stack, so it must
 603    return the stack pointer address.  Thus, there is some inconsistency
 604    here in that __builtin_frame_address will return the frame pointer
 605    when count == 0 and the stack pointer when count > 0.  */
 606
 607 #define DYNAMIC_CHAIN_ADDRESS(frame)                                    \
 608   gen_rtx_PLUS (Pmode, frame, GEN_INT (-3 * UNITS_PER_WORD))
 609
 610 /* Define this if the return address of a particular stack frame is
 611    accessed from the frame pointer of the previous stack frame.  */
 612 #define RETURN_ADDR_IN_PREVIOUS_FRAME
 613
 614 /* A C expression whose value is RTL representing the value of the
 615    return address for the frame COUNT steps up from the current
 616    frame, after the prologue.  */
 617 #define RETURN_ADDR_RTX  xtensa_return_addr
 618
 619 /* Addressing modes, and classification of registers for them.  */
 620
 621 /* C expressions which are nonzero if register number NUM is suitable
 622    for use as a base or index register in operand addresses.  */
 623
 624 #define REGNO_OK_FOR_INDEX_P(NUM) 0
 625 #define REGNO_OK_FOR_BASE_P(NUM) \
 626   (GP_REG_P (NUM) || GP_REG_P ((unsigned) reg_renumber[NUM]))
 627
 628 /* C expressions that are nonzero if X (assumed to be a `reg' RTX) is
 629    valid for use as a base or index register.  */
 630
 631 #ifdef REG_OK_STRICT
 632 #define REG_OK_STRICT_FLAG 1
 633 #else
 634 #define REG_OK_STRICT_FLAG 0
 635 #endif
 636
 637 #define BASE_REG_P(X, STRICT)                                           \
 638   ((!(STRICT) && REGNO (X) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)                    \
 639    || REGNO_OK_FOR_BASE_P (REGNO (X)))
 640
 641 #define REG_OK_FOR_INDEX_P(X) 0
 642 #define REG_OK_FOR_BASE_P(X) BASE_REG_P (X, REG_OK_STRICT_FLAG)
 643
 644 /* Maximum number of registers that can appear in a valid memory address.  */
 645 #define MAX_REGS_PER_ADDRESS 1
 646
 647 /* A C expression that is 1 if the RTX X is a constant which is a
 648    valid address.  This is defined to be the same as 'CONSTANT_P (X)',
 649    but rejecting CONST_DOUBLE.  */
 650 #define CONSTANT_ADDRESS_P(X)                                           \
 651   ((GET_CODE (X) == LABEL_REF || GET_CODE (X) == SYMBOL_REF             \
 652     || GET_CODE (X) == CONST_INT || GET_CODE (X) == HIGH                \
 653     || (GET_CODE (X) == CONST)))
 654
 655 /* A C expression that is nonzero if X is a legitimate immediate
 656    operand on the target machine when generating position independent
 657    code.  */
 658 #define LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P(X)                                     \
 659   ((GET_CODE (X) != SYMBOL_REF                                          \
 660     || (SYMBOL_REF_LOCAL_P (X) && !SYMBOL_REF_EXTERNAL_P (X)))          \
 661    && GET_CODE (X) != LABEL_REF                                         \
 662    && GET_CODE (X) != CONST)
 663
 664 /* Specify the machine mode that this machine uses
 665    for the index in the tablejump instruction.  */
 666 #define CASE_VECTOR_MODE (SImode)
 667
 668 /* Define this as 1 if 'char' should by default be signed; else as 0.  */
 669 #define DEFAULT_SIGNED_CHAR 0
 670
 671 /* Max number of bytes we can move from memory to memory
 672    in one reasonably fast instruction.  */
 673 #define MOVE_MAX 4
 674 #define MAX_MOVE_MAX 4
 675
 676 /* Prefer word-sized loads.  */
 677 #define SLOW_BYTE_ACCESS 1
 678
 679 /* Shift instructions ignore all but the low-order few bits.  */
 680 #define SHIFT_COUNT_TRUNCATED 1
 681
 682 /* Value is 1 if truncating an integer of INPREC bits to OUTPREC bits
 683    is done just by pretending it is already truncated.  */
 684 #define TRULY_NOOP_TRUNCATION(OUTPREC, INPREC) 1
 685
 686 #define CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO(MODE, VALUE)  ((VALUE) = 32, 1)
 687 #define CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO(MODE, VALUE)  ((VALUE) = -1, 1)
 688
 689 /* Specify the machine mode that pointers have.
 690    After generation of rtl, the compiler makes no further distinction
 691    between pointers and any other objects of this machine mode.  */
 692 #define Pmode SImode
 693
 694 /* A function address in a call instruction is a word address (for
 695    indexing purposes) so give the MEM rtx a words's mode.  */
 696 #define FUNCTION_MODE SImode
 697
 698 #define BRANCH_COST(speed_p, predictable_p) 3
 699
 700 /* How to refer to registers in assembler output.
 701    This sequence is indexed by compiler's hard-register-number (see above).  */
 702 #define REGISTER_NAMES                                                  \
 703 {                                                                       \
 704   "a0",   "sp",   "a2",   "a3",   "a4",   "a5",   "a6",   "a7",         \
 705   "a8",   "a9",   "a10",  "a11",  "a12",  "a13",  "a14",  "a15",        \
 706   "fp",   "argp", "b0",                                                 \
 707   "f0",   "f1",   "f2",   "f3",   "f4",   "f5",   "f6",   "f7",         \
 708   "f8",   "f9",   "f10",  "f11",  "f12",  "f13",  "f14",  "f15",        \
 709   "acc"                                                                 \
 710 }
 711
 712 /* If defined, a C initializer for an array of structures containing a
 713    name and a register number.  This macro defines additional names
 714    for hard registers, thus allowing the 'asm' option in declarations
 715    to refer to registers using alternate names.  */
 716 #define ADDITIONAL_REGISTER_NAMES                                       \
 717 {                                                                       \
 718   { "a1",        1 + GP_REG_FIRST }                                     \
 719 }
 720
 721 #define PRINT_OPERAND(FILE, X, CODE) print_operand (FILE, X, CODE)
 722 #define PRINT_OPERAND_ADDRESS(FILE, ADDR) print_operand_address (FILE, ADDR)
 723
 724 /* Globalizing directive for a label.  */
 725 #define GLOBAL_ASM_OP "\t.global\t"
 726
 727 /* Declare an uninitialized external linkage data object.  */
 728 #define ASM_OUTPUT_ALIGNED_BSS(FILE, DECL, NAME, SIZE, ALIGN) \
 729   asm_output_aligned_bss (FILE, DECL, NAME, SIZE, ALIGN)
 730
 731 /* This is how to output an element of a case-vector that is absolute.  */
 732 #define ASM_OUTPUT_ADDR_VEC_ELT(STREAM, VALUE)                          \
 733   fprintf (STREAM, "%s%sL%u\n", integer_asm_op (4, TRUE),               \
 734            LOCAL_LABEL_PREFIX, VALUE)
 735
 736 /* This is how to output an element of a case-vector that is relative.
 737    This is used for pc-relative code.  */
 738 #define ASM_OUTPUT_ADDR_DIFF_ELT(STREAM, BODY, VALUE, REL)              \
 739   do {                                                                  \
 740     fprintf (STREAM, "%s%sL%u-%sL%u\n", integer_asm_op (4, TRUE),       \
 741              LOCAL_LABEL_PREFIX, (VALUE),                               \
 742              LOCAL_LABEL_PREFIX, (REL));                                \
 743   } while (0)
 744
 745 /* This is how to output an assembler line that says to advance the
 746    location counter to a multiple of 2**LOG bytes.  */
 747 #define ASM_OUTPUT_ALIGN(STREAM, LOG)                                   \
 748   do {                                                                  \
 749     if ((LOG) != 0)                                                     \
 750       fprintf (STREAM, "\t.align\t%d\n", 1 << (LOG));                   \
 751   } while (0)
 752
 753 /* Indicate that jump tables go in the text section.  This is
 754    necessary when compiling PIC code.  */
 755 #define JUMP_TABLES_IN_TEXT_SECTION (flag_pic)
 756
 757
 758 /* Define the strings to put out for each section in the object file.  */
 759 #define TEXT_SECTION_ASM_OP     "\t.text"
 760 #define DATA_SECTION_ASM_OP     "\t.data"
 761 #define BSS_SECTION_ASM_OP      "\t.section\t.bss"
 762
 763
 764 /* Define output to appear before the constant pool.  */
 765 #define ASM_OUTPUT_POOL_PROLOGUE(FILE, FUNNAME, FUNDECL, SIZE)          \
 766   do {                                                                  \
 767     if ((SIZE) > 0)                                                     \
 768       {                                                                 \
 769         resolve_unique_section ((FUNDECL), 0, flag_function_sections);  \
 770         switch_to_section (function_section (FUNDECL));                 \
 771         fprintf (FILE, "\t.literal_position\n");                        \
 772       }                                                                 \
 773   } while (0)
 774
 775
 776 /* A C statement (with or without semicolon) to output a constant in
 777    the constant pool, if it needs special treatment.  */
 778 #define ASM_OUTPUT_SPECIAL_POOL_ENTRY(FILE, X, MODE, ALIGN, LABELNO, JUMPTO) \
 779   do {                                                                  \
 780     xtensa_output_literal (FILE, X, MODE, LABELNO);                     \
 781     goto JUMPTO;                                                        \
 782   } while (0)
 783
 784 /* How to start an assembler comment.  */
 785 #define ASM_COMMENT_START "#"
 786
 787 /* Exception handling.  Xtensa uses much of the standard DWARF2 unwinding
 788    machinery, but the variable size register window save areas are too
 789    complicated to efficiently describe with CFI entries.  The CFA must
 790    still be specified in DWARF so that DW_AT_frame_base is set correctly
 791    for debugging.  */
 792 #define INCOMING_RETURN_ADDR_RTX gen_rtx_REG (Pmode, 0)
 793 #define DWARF_FRAME_RETURN_COLUMN DWARF_FRAME_REGNUM (0)
 794 #define DWARF_FRAME_REGISTERS 16
 795 #define EH_RETURN_DATA_REGNO(N) ((N) < 2 ? (N) + 2 : INVALID_REGNUM)
 796 #define ASM_PREFERRED_EH_DATA_FORMAT(CODE, GLOBAL)                      \
 797   (flag_pic                                                             \
 798    ? (((GLOBAL) ? DW_EH_PE_indirect : 0)                                \
 799       | DW_EH_PE_pcrel | DW_EH_PE_sdata4)                               \
 800    : DW_EH_PE_absptr)
 801
 802 /* Emit a PC-relative relocation.  */
 803 #define ASM_OUTPUT_DWARF_PCREL(FILE, SIZE, LABEL)                       \
 804   do {                                                                  \
 805     fputs (integer_asm_op (SIZE, FALSE), FILE);                         \
 806     assemble_name (FILE, LABEL);                                        \
 807     fputs ("@pcrel", FILE);                                             \
 808   } while (0)
 809
 810 /* Xtensa constant pool breaks the devices in crtstuff.c to control
 811    section in where code resides.  We have to write it as asm code.  Use
 812    a MOVI and let the assembler relax it -- for the .init and .fini
 813    sections, the assembler knows to put the literal in the right
 814    place.  */
 815 #define CRT_CALL_STATIC_FUNCTION(SECTION_OP, FUNC) \
 816     asm (SECTION_OP "\n\
 817         movi\ta8, " USER_LABEL_PREFIX #FUNC "\n\
 818         callx8\ta8\n" \
 819         TEXT_SECTION_ASM_OP);