]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/blobdiff - gcc/read-rtl.c
[Ada] Replace low-level membership tests with high-level routines
[thirdparty/gcc.git] / gcc / read-rtl.c
index 5eb642ee0a23f512f5d0813c9517bec5285557a8..3b5d999760314b2927df85a7d9ee48516de17dd7 100644 (file)
@@ -1,13 +1,11 @@
 /* RTL reader for GCC.
-   Copyright (C) 1987, 1988, 1991, 1994, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002,
-   2003, 2004, 2005
-   Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1987-2019 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
-Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
+Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
 version.
 
 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
@@ -16,13 +14,18 @@ FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
 for more details.
 
 You should have received a copy of the GNU General Public License
-along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
-Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
-02110-1301, USA.  */
+along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
+<http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
+/* This file is compiled twice: once for the generator programs
+   once for the compiler.  */
+#ifdef GENERATOR_FILE
 #include "bconfig.h"
+#else
+#include "config.h"
+#endif
 
-/* Disable rtl checking; it conflicts with the macro handling.  */
+/* Disable rtl checking; it conflicts with the iterator handling.  */
 #undef ENABLE_RTL_CHECKING
 
 #include "system.h"
@@ -30,10 +33,14 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 #include "tm.h"
 #include "rtl.h"
 #include "obstack.h"
-#include "hashtab.h"
+#include "read-md.h"
 #include "gensupport.h"
 
-static htab_t md_constants;
+#ifndef GENERATOR_FILE
+#include "function.h"
+#include "memmodel.h"
+#include "emit-rtl.h"
+#endif
 
 /* One element in a singly-linked list of (integer, string) pairs.  */
 struct map_value {
@@ -42,191 +49,113 @@ struct map_value {
   const char *string;
 };
 
-/* Maps a macro or attribute name to a list of (integer, string) pairs.
-   The integers are mode or code values; the strings are either C conditions
+/* Maps an iterator or attribute name to a list of (integer, string) pairs.
+   The integers are iterator values; the strings are either C conditions
    or attribute values.  */
 struct mapping {
-  /* The name of the macro or attribute.  */
+  /* The name of the iterator or attribute.  */
   const char *name;
 
-  /* The group (modes or codes) to which the macro or attribute belongs.  */
-  struct macro_group *group;
-
-  /* Gives a unique number to the attribute or macro.  Numbers are
-     allocated consecutively, starting at 0.  */
-  int index;
+  /* The group (modes or codes) to which the iterator or attribute belongs.  */
+  struct iterator_group *group;
 
   /* The list of (integer, string) pairs.  */
   struct map_value *values;
+
+  /* For iterators, records the current value of the iterator.  */
+  struct map_value *current_value;
 };
 
-/* A structure for abstracting the common parts of code and mode macros.  */
-struct macro_group {
-  /* Tables of "mapping" structures, one for attributes and one for macros.  */
-  htab_t attrs, macros;
+/* A structure for abstracting the common parts of iterators.  */
+struct iterator_group {
+  /* Tables of "mapping" structures, one for attributes and one for
+     iterators.  */
+  htab_t attrs, iterators;
 
-  /* The number of "real" modes or codes (and by extension, the first
-     number available for use as a macro placeholder).  */
-  int num_builtins;
+  /* The C++ type of the iterator, such as "machine_mode" for modes.  */
+  const char *type;
 
-  /* Treat the given string as the name of a standard mode or code and
-     return its integer value.  Use the given file for error reporting.  */
-  int (*find_builtin) (const char *, FILE *);
+  /* Treat the given string as the name of a standard mode, etc., and
+     return its integer value.  */
+  int (*find_builtin) (const char *);
 
-  /* Return true if the given rtx uses the given mode or code.  */
-  bool (*uses_macro_p) (rtx, int);
+  /* Make the given rtx use the iterator value given by the third argument.
+     If the iterator applies to operands, the second argument gives the
+     operand index, otherwise it is ignored.  */
+  void (*apply_iterator) (rtx, unsigned int, int);
 
-  /* Make the given rtx use the given mode or code.  */
-  void (*apply_macro) (rtx, int);
+  /* Return the C token for the given standard mode, code, etc.  */
+  const char *(*get_c_token) (int);
 };
 
-/* Associates PTR (which can be a string, etc.) with the file location
-   specified by FILENAME and LINENO.  */
-struct ptr_loc {
-  const void *ptr;
-  const char *filename;
-  int lineno;
-};
+/* Records one use of an iterator.  */
+struct iterator_use {
+  /* The iterator itself.  */
+  struct mapping *iterator;
 
-/* A structure used to pass data from read_rtx to apply_macro_traverse
-   via htab_traverse.  */
-struct macro_traverse_data {
-  /* Instruction queue.  */
-  rtx queue;
-  /* Attributes seen for modes.  */
-  struct map_value *mode_maps;
-  /* Input file.  */
-  FILE *infile;
-  /* The last unknown attribute used as a mode.  */
-  const char *unknown_mode_attr;
+  /* The location of the use, as passed to the apply_iterator callback.
+     The index is the number of the operand that used the iterator
+     if applicable, otherwise it is ignored.  */
+  rtx x;
+  unsigned int index;
 };
 
-/* If CODE is the number of a code macro, return a real rtx code that
-   has the same format.  Return CODE otherwise.  */
-#define BELLWETHER_CODE(CODE) \
-  ((CODE) < NUM_RTX_CODE ? CODE : bellwether_codes[CODE - NUM_RTX_CODE])
-
-static void fatal_with_file_and_line (FILE *, const char *, ...)
-  ATTRIBUTE_PRINTF_2 ATTRIBUTE_NORETURN;
-static void fatal_expected_char (FILE *, int, int) ATTRIBUTE_NORETURN;
-static int find_mode (const char *, FILE *);
-static bool uses_mode_macro_p (rtx, int);
-static void apply_mode_macro (rtx, int);
-static int find_code (const char *, FILE *);
-static bool uses_code_macro_p (rtx, int);
-static void apply_code_macro (rtx, int);
-static const char *apply_macro_to_string (const char *, struct mapping *, int);
-static rtx apply_macro_to_rtx (rtx, struct mapping *, int,
-                              struct map_value *, FILE *, const char **);
-static bool uses_macro_p (rtx, struct mapping *);
-static const char *add_condition_to_string (const char *, const char *);
-static void add_condition_to_rtx (rtx, const char *);
-static int apply_macro_traverse (void **, void *);
-static struct mapping *add_mapping (struct macro_group *, htab_t t,
-                                   const char *, FILE *);
-static struct map_value **add_map_value (struct map_value **,
-                                        int, const char *);
-static void initialize_macros (void);
-static void read_name (char *, FILE *);
-static hashval_t leading_ptr_hash (const void *);
-static int leading_ptr_eq_p (const void *, const void *);
-static void set_rtx_ptr_loc (const void *, const char *, int);
-static const struct ptr_loc *get_rtx_ptr_loc (const void *);
-static char *read_string (FILE *, int);
-static char *read_quoted_string (FILE *);
-static char *read_braced_string (FILE *);
-static void read_escape (FILE *);
-static hashval_t def_hash (const void *);
-static int def_name_eq_p (const void *, const void *);
-static void read_constants (FILE *infile, char *tmp_char);
-static void read_conditions (FILE *infile, char *tmp_char);
-static void validate_const_int (FILE *, const char *);
-static int find_macro (struct macro_group *, const char *, FILE *);
-static struct mapping *read_mapping (struct macro_group *, htab_t, FILE *);
-static void check_code_macro (struct mapping *, FILE *);
-static rtx read_rtx_1 (FILE *, struct map_value **);
-static rtx read_rtx_variadic (FILE *, struct map_value **, rtx);
-
-/* The mode and code macro structures.  */
-static struct macro_group modes, codes;
-
-/* Index I is the value of BELLWETHER_CODE (I + NUM_RTX_CODE).  */
-static enum rtx_code *bellwether_codes;
-
-/* Obstack used for allocating RTL strings.  */
-static struct obstack string_obstack;
-
-/* A table of ptr_locs, hashed on the PTR field.  */
-static htab_t ptr_locs;
-
-/* An obstack for the above.  Plain xmalloc is a bit heavyweight for a
-   small structure like ptr_loc.  */
-static struct obstack ptr_loc_obstack;
-
-/* A hash table of triples (A, B, C), where each of A, B and C is a condition
-   and A is equivalent to "B && C".  This is used to keep track of the source
-   of conditions that are made up of separate rtx strings (such as the split
-   condition of a define_insn_and_split).  */
-static htab_t joined_conditions;
-
-/* An obstack for allocating joined_conditions entries.  */
-static struct obstack joined_conditions_obstack;
-
-/* Subroutines of read_rtx.  */
-
-/* The current line number for the file.  */
-int read_rtx_lineno = 1;
-
-/* The filename for error reporting.  */
-const char *read_rtx_filename = "<unknown>";
+/* Records one use of an attribute (the "<[iterator:]attribute>" syntax)
+   in a non-string rtx field.  */
+struct attribute_use {
+  /* The group that describes the use site.  */
+  struct iterator_group *group;
 
-static void
-fatal_with_file_and_line (FILE *infile, const char *msg, ...)
+  /* The location at which the use occurs.  */
+  file_location loc;
+
+  /* The name of the attribute, possibly with an "iterator:" prefix.  */
+  const char *value;
+
+  /* The location of the use, as passed to GROUP's apply_iterator callback.
+     The index is the number of the operand that used the iterator
+     if applicable, otherwise it is ignored.  */
+  rtx x;
+  unsigned int index;
+};
+
+/* This struct is used to link subst_attr named ATTR_NAME with
+   corresponding define_subst named ITER_NAME.  */
+struct subst_attr_to_iter_mapping
 {
-  char context[64];
-  size_t i;
-  int c;
-  va_list ap;
+    char *attr_name;
+    char *iter_name;
+};
 
-  va_start (ap, msg);
+/* Hash-table to store links between subst-attributes and
+   define_substs.  */
+htab_t subst_attr_to_iter_map = NULL;
+/* This global stores name of subst-iterator which is currently being
+   processed.  */
+const char *current_iterator_name;
 
-  fprintf (stderr, "%s:%d: ", read_rtx_filename, read_rtx_lineno);
-  vfprintf (stderr, msg, ap);
-  putc ('\n', stderr);
+static void validate_const_int (const char *);
+static void one_time_initialization (void);
 
-  /* Gather some following context.  */
-  for (i = 0; i < sizeof (context)-1; ++i)
-    {
-      c = getc (infile);
-      if (c == EOF)
-       break;
-      if (c == '\r' || c == '\n')
-       break;
-      context[i] = c;
-    }
-  context[i] = '\0';
+/* Global singleton.  */
+rtx_reader *rtx_reader_ptr = NULL;
 
-  fprintf (stderr, "%s:%d: following context is `%s'\n",
-          read_rtx_filename, read_rtx_lineno, context);
+/* The mode and code iterator structures.  */
+static struct iterator_group modes, codes, ints, substs;
 
-  va_end (ap);
-  exit (1);
-}
+/* All iterators used in the current rtx.  */
+static vec<mapping *> current_iterators;
 
-/* Dump code after printing a message.  Used when read_rtx finds
-   invalid data.  */
+/* The list of all iterator uses in the current rtx.  */
+static vec<iterator_use> iterator_uses;
 
-static void
-fatal_expected_char (FILE *infile, int expected_c, int actual_c)
-{
-  fatal_with_file_and_line (infile, "expected character `%c', found `%c'",
-                           expected_c, actual_c);
-}
+/* The list of all attribute uses in the current rtx.  */
+static vec<attribute_use> attribute_uses;
 
-/* Implementations of the macro_group callbacks for modes.  */
+/* Implementations of the iterator_group callbacks for modes.  */
 
 static int
-find_mode (const char *name, FILE *infile)
+find_mode (const char *name)
 {
   int i;
 
@@ -234,237 +163,355 @@ find_mode (const char *name, FILE *infile)
     if (strcmp (GET_MODE_NAME (i), name) == 0)
       return i;
 
-  fatal_with_file_and_line (infile, "unknown mode `%s'", name);
+  fatal_with_file_and_line ("unknown mode `%s'", name);
 }
 
-static bool
-uses_mode_macro_p (rtx x, int mode)
+static void
+apply_mode_iterator (rtx x, unsigned int, int mode)
 {
-  return (int) GET_MODE (x) == mode;
+  PUT_MODE (x, (machine_mode) mode);
 }
 
-static void
-apply_mode_macro (rtx x, int mode)
+static const char *
+get_mode_token (int mode)
 {
-  PUT_MODE (x, (enum machine_mode) mode);
+  return concat ("E_", GET_MODE_NAME (mode), "mode", NULL);
 }
 
-/* Implementations of the macro_group callbacks for codes.  */
+/* In compact dumps, the code of insns is prefixed with "c", giving "cinsn",
+   "cnote" etc, and CODE_LABEL is special-cased as "clabel".  */
 
-static int
-find_code (const char *name, FILE *infile)
-{
-  int i;
+struct compact_insn_name {
+  RTX_CODE code;
+  const char *name;
+};
 
-  for (i = 0; i < NUM_RTX_CODE; i++)
+static const compact_insn_name compact_insn_names[] = {
+  { DEBUG_INSN, "cdebug_insn" },
+  { INSN, "cinsn" },
+  { JUMP_INSN, "cjump_insn" },
+  { CALL_INSN, "ccall_insn" },
+  { JUMP_TABLE_DATA, "cjump_table_data" },
+  { BARRIER, "cbarrier" },
+  { CODE_LABEL, "clabel" },
+  { NOTE, "cnote" }
+};
+
+/* Return the rtx code for NAME, or UNKNOWN if NAME isn't a valid rtx code.  */
+
+static rtx_code
+maybe_find_code (const char *name)
+{
+  for (int i = 0; i < NUM_RTX_CODE; i++)
     if (strcmp (GET_RTX_NAME (i), name) == 0)
-      return i;
+      return (rtx_code) i;
 
-  fatal_with_file_and_line (infile, "unknown rtx code `%s'", name);
+  for (int i = 0; i < (signed)ARRAY_SIZE (compact_insn_names); i++)
+    if (strcmp (compact_insn_names[i].name, name) == 0)
+      return compact_insn_names[i].code;
+
+  return UNKNOWN;
 }
 
-static bool
-uses_code_macro_p (rtx x, int code)
+/* Implementations of the iterator_group callbacks for codes.  */
+
+static int
+find_code (const char *name)
 {
-  return (int) GET_CODE (x) == code;
+  rtx_code code = maybe_find_code (name);
+  if (code == UNKNOWN)
+    fatal_with_file_and_line ("unknown rtx code `%s'", name);
+  return code;
 }
 
 static void
-apply_code_macro (rtx x, int code)
+apply_code_iterator (rtx x, unsigned int, int code)
 {
   PUT_CODE (x, (enum rtx_code) code);
 }
 
-/* Map a code or mode attribute string P to the underlying string for
-   MACRO and VALUE.  */
+static const char *
+get_code_token (int code)
+{
+  char *name = xstrdup (GET_RTX_NAME (code));
+  for (int i = 0; name[i]; ++i)
+    name[i] = TOUPPER (name[i]);
+  return name;
+}
+
+/* Implementations of the iterator_group callbacks for ints.  */
 
-static struct map_value *
-map_attr_string (const char *p, struct mapping *macro, int value)
+/* Since GCC does not construct a table of valid constants,
+   we have to accept any int as valid.  No cross-checking can
+   be done.  */
+
+static int
+find_int (const char *name)
 {
-  const char *attr;
-  struct mapping *m;
-  struct map_value *v;
+  validate_const_int (name);
+  return atoi (name);
+}
 
-  /* If there's a "macro:" prefix, check whether the macro name matches.
-     Set ATTR to the start of the attribute name.  */
-  attr = strchr (p, ':');
-  if (attr == 0)
-    attr = p;
+static void
+apply_int_iterator (rtx x, unsigned int index, int value)
+{
+  if (GET_CODE (x) == SUBREG)
+    SUBREG_BYTE (x) = value;
   else
+    XINT (x, index) = value;
+}
+
+static const char *
+get_int_token (int value)
+{
+  char buffer[HOST_BITS_PER_INT + 1];
+  sprintf (buffer, "%d", value);
+  return xstrdup (buffer);
+}
+
+#ifdef GENERATOR_FILE
+
+/* This routine adds attribute or does nothing depending on VALUE.  When
+   VALUE is 1, it does nothing - the first duplicate of original
+   template is kept untouched when it's subjected to a define_subst.
+   When VALUE isn't 1, the routine modifies RTL-template RT, adding
+   attribute, named exactly as define_subst, which later will be
+   applied.  If such attribute has already been added, then no the
+   routine has no effect.  */
+static void
+apply_subst_iterator (rtx rt, unsigned int, int value)
+{
+  rtx new_attr;
+  rtvec attrs_vec, new_attrs_vec;
+  int i;
+  /* define_split has no attributes.  */
+  if (value == 1 || GET_CODE (rt) == DEFINE_SPLIT)
+    return;
+  gcc_assert (GET_CODE (rt) == DEFINE_INSN
+             || GET_CODE (rt) == DEFINE_INSN_AND_SPLIT
+             || GET_CODE (rt) == DEFINE_INSN_AND_REWRITE
+             || GET_CODE (rt) == DEFINE_EXPAND);
+
+  int attrs = (GET_CODE (rt) == DEFINE_INSN_AND_SPLIT ? 7
+              : GET_CODE (rt) == DEFINE_INSN_AND_REWRITE ? 6 : 4);
+  attrs_vec = XVEC (rt, attrs);
+
+  /* If we've already added attribute 'current_iterator_name', then we
+     have nothing to do now.  */
+  if (attrs_vec)
     {
-      if (strncmp (p, macro->name, attr - p) != 0
-         || macro->name[attr - p] != 0)
-       return 0;
-      attr++;
+      for (i = 0; i < GET_NUM_ELEM (attrs_vec); i++)
+       {
+         if (strcmp (XSTR (attrs_vec->elem[i], 0), current_iterator_name) == 0)
+           return;
+       }
     }
 
-  /* Find the attribute specification.  */
-  m = (struct mapping *) htab_find (macro->group->attrs, &attr);
-  if (m == 0)
-    return 0;
+  /* Add attribute with subst name - it serves as a mark for
+     define_subst which later would be applied to this pattern.  */
+  new_attr = rtx_alloc (SET_ATTR);
+  PUT_CODE (new_attr, SET_ATTR);
+  XSTR (new_attr, 0) = xstrdup (current_iterator_name);
+  XSTR (new_attr, 1) = xstrdup ("yes");
 
-  /* Find the attribute value for VALUE.  */
-  for (v = m->values; v != 0; v = v->next)
-    if (v->number == value)
-      break;
+  if (!attrs_vec)
+    {
+      new_attrs_vec = rtvec_alloc (1);
+      new_attrs_vec->elem[0] = new_attr;
+    }
+  else
+    {
+      new_attrs_vec = rtvec_alloc (GET_NUM_ELEM (attrs_vec) + 1);
+      memcpy (&new_attrs_vec->elem[0], &attrs_vec->elem[0],
+             GET_NUM_ELEM (attrs_vec) * sizeof (rtx));
+      new_attrs_vec->elem[GET_NUM_ELEM (attrs_vec)] = new_attr;
+    }
+  XVEC (rt, attrs) = new_attrs_vec;
+}
+
+/* Map subst-attribute ATTR to subst iterator ITER.  */
 
-  return v;
+static void
+bind_subst_iter_and_attr (const char *iter, const char *attr)
+{
+  struct subst_attr_to_iter_mapping *value;
+  void **slot;
+  if (!subst_attr_to_iter_map)
+    subst_attr_to_iter_map =
+      htab_create (1, leading_string_hash, leading_string_eq_p, 0);
+  value = XNEW (struct subst_attr_to_iter_mapping);
+  value->attr_name = xstrdup (attr);
+  value->iter_name = xstrdup (iter);
+  slot = htab_find_slot (subst_attr_to_iter_map, value, INSERT);
+  *slot = value;
 }
 
-/* Given an attribute string used as a machine mode, return an index
-   to store in the machine mode to be translated by
-   apply_macro_to_rtx.  */
+#endif /* #ifdef GENERATOR_FILE */
+
+/* Return name of a subst-iterator, corresponding to subst-attribute ATTR.  */
 
-static unsigned int
-mode_attr_index (struct map_value **mode_maps, const char *string)
+static char*
+find_subst_iter_by_attr (const char *attr)
 {
-  char *p;
-  struct map_value *mv;
-
-  /* Copy the attribute string into permanent storage, without the
-     angle brackets around it.  */
-  obstack_grow0 (&string_obstack, string + 1, strlen (string) - 2);
-  p = XOBFINISH (&string_obstack, char *);
-
-  mv = XNEW (struct map_value);
-  mv->number = *mode_maps == 0 ? 0 : (*mode_maps)->number + 1;
-  mv->string = p;
-  mv->next = *mode_maps;
-  *mode_maps = mv;
-
-  /* We return a code which we can map back into this string: the
-     number of machine modes + the number of mode macros + the index
-     we just used.  */
-  return MAX_MACHINE_MODE + htab_elements (modes.macros) + mv->number;
+  char *iter_name = NULL;
+  struct subst_attr_to_iter_mapping *value;
+  value = (struct subst_attr_to_iter_mapping*)
+    htab_find (subst_attr_to_iter_map, &attr);
+  if (value)
+    iter_name = value->iter_name;
+  return iter_name;
 }
 
-/* Apply MODE_MAPS to the top level of X, expanding cases where an
-   attribute is used for a mode.  MACRO is the current macro we are
-   expanding, and VALUE is the value to which we are expanding it.
-   INFILE is used for error messages.  This sets *UNKNOWN to true if
-   we find a mode attribute which has not yet been defined, and does
-   not change it otherwise.  */
+/* Map attribute string P to its current value.  Return null if the attribute
+   isn't known.  If ITERATOR_OUT is nonnull, store the associated iterator
+   there.  Report any errors against location LOC.  */
 
-static void
-apply_mode_maps (rtx x, struct map_value *mode_maps, struct mapping *macro,
-                int value, FILE *infile, const char **unknown)
+static struct map_value *
+map_attr_string (file_location loc, const char *p, mapping **iterator_out = 0)
 {
-  unsigned int offset;
-  int indx;
-  struct map_value *pm;
+  const char *attr;
+  struct mapping *iterator;
+  unsigned int i;
+  struct mapping *m;
+  struct map_value *v;
+  int iterator_name_len;
+  struct map_value *res = NULL;
+  struct mapping *prev = NULL;
 
-  offset = MAX_MACHINE_MODE + htab_elements (modes.macros);
-  if (GET_MODE (x) < offset)
-    return;
+  /* Peel off any "iterator:" prefix.  Set ATTR to the start of the
+     attribute name.  */
+  attr = strchr (p, ':');
+  if (attr == 0)
+    {
+      iterator_name_len = -1;
+      attr = p;
+    }
+  else
+    {
+      iterator_name_len = attr - p;
+      attr++;
+    }
 
-  indx = GET_MODE (x) - offset;
-  for (pm = mode_maps; pm; pm = pm->next)
+  FOR_EACH_VEC_ELT (current_iterators, i, iterator)
     {
-      if (pm->number == indx)
+      /* If an iterator name was specified, check that it matches.  */
+      if (iterator_name_len >= 0
+         && (strncmp (p, iterator->name, iterator_name_len) != 0
+             || iterator->name[iterator_name_len] != 0))
+       continue;
+
+      /* Find the attribute specification.  */
+      m = (struct mapping *) htab_find (iterator->group->attrs, &attr);
+      if (m)
        {
-         struct map_value *v;
-
-         v = map_attr_string (pm->string, macro, value);
-         if (v)
-           PUT_MODE (x, (enum machine_mode) find_mode (v->string, infile));
-         else
-           *unknown = pm->string;
-         return;
+         /* In contrast to code/mode/int iterators, attributes of subst
+            iterators are linked to one specific subst-iterator.  So, if
+            we are dealing with subst-iterator, we should check if it's
+            the one which linked with the given attribute.  */
+         if (iterator->group == &substs)
+           {
+             char *iter_name = find_subst_iter_by_attr (attr);
+             if (strcmp (iter_name, iterator->name) != 0)
+               continue;
+           }
+         /* Find the attribute value associated with the current
+            iterator value.  */
+         for (v = m->values; v; v = v->next)
+           if (v->number == iterator->current_value->number)
+             {
+               if (res && strcmp (v->string, res->string) != 0)
+                 {
+                   error_at (loc, "ambiguous attribute '%s'; could be"
+                             " '%s' (via '%s:%s') or '%s' (via '%s:%s')",
+                             attr, res->string, prev->name, attr,
+                             v->string, iterator->name, attr);
+                   return v;
+                 }
+               if (iterator_out)
+                 *iterator_out = iterator;
+               prev = iterator;
+               res = v;
+             }
        }
     }
+  return res;
 }
 
-/* Given that MACRO is being expanded as VALUE, apply the appropriate
-   string substitutions to STRING.  Return the new string if any changes
-   were needed, otherwise return STRING itself.  */
+/* Apply the current iterator values to STRING.  Return the new string
+   if any changes were needed, otherwise return STRING itself.  */
 
-static const char *
-apply_macro_to_string (const char *string, struct mapping *macro, int value)
+const char *
+md_reader::apply_iterator_to_string (const char *string)
 {
   char *base, *copy, *p, *start, *end;
   struct map_value *v;
 
-  if (string == 0)
+  if (string == 0 || string[0] == 0)
     return string;
 
+  file_location loc = get_md_ptr_loc (string)->loc;
   base = p = copy = ASTRDUP (string);
   while ((start = strchr (p, '<')) && (end = strchr (start, '>')))
     {
       p = start + 1;
 
       *end = 0;
-      v = map_attr_string (p, macro, value);
+      v = map_attr_string (loc, p);
       *end = '>';
       if (v == 0)
        continue;
 
       /* Add everything between the last copied byte and the '<',
         then add in the attribute value.  */
-      obstack_grow (&string_obstack, base, start - base);
-      obstack_grow (&string_obstack, v->string, strlen (v->string));
+      obstack_grow (&m_string_obstack, base, start - base);
+      obstack_grow (&m_string_obstack, v->string, strlen (v->string));
       base = end + 1;
     }
   if (base != copy)
     {
-      obstack_grow (&string_obstack, base, strlen (base) + 1);
-      copy = XOBFINISH (&string_obstack, char *);
-      copy_rtx_ptr_loc (copy, string);
+      obstack_grow (&m_string_obstack, base, strlen (base) + 1);
+      copy = XOBFINISH (&m_string_obstack, char *);
+      copy_md_ptr_loc (copy, string);
       return copy;
     }
   return string;
 }
 
-/* Return a copy of ORIGINAL in which all uses of MACRO have been
-   replaced by VALUE.  MODE_MAPS holds information about attribute
-   strings used for modes.  INFILE is used for error messages.  This
-   sets *UNKNOWN_MODE_ATTR to the value of an unknown mode attribute,
-   and does not change it otherwise.  */
+/* Return a deep copy of X, substituting the current iterator
+   values into any strings.  */
 
-static rtx
-apply_macro_to_rtx (rtx original, struct mapping *macro, int value,
-                   struct map_value *mode_maps, FILE *infile,
-                   const char **unknown_mode_attr)
+rtx
+md_reader::copy_rtx_for_iterators (rtx original)
 {
-  struct macro_group *group;
-  const char *format_ptr;
+  const char *format_ptr, *p;
   int i, j;
   rtx x;
-  enum rtx_code bellwether_code;
 
   if (original == 0)
     return original;
 
   /* Create a shallow copy of ORIGINAL.  */
-  bellwether_code = BELLWETHER_CODE (GET_CODE (original));
-  x = rtx_alloc (bellwether_code);
-  memcpy (x, original, RTX_SIZE (bellwether_code));
-
-  /* Change the mode or code itself.  */
-  group = macro->group;
-  if (group->uses_macro_p (x, macro->index + group->num_builtins))
-    group->apply_macro (x, value);
-
-  if (mode_maps)
-    apply_mode_maps (x, mode_maps, macro, value, infile, unknown_mode_attr);
+  x = rtx_alloc (GET_CODE (original));
+  memcpy (x, original, RTX_CODE_SIZE (GET_CODE (original)));
 
   /* Change each string and recursively change each rtx.  */
-  format_ptr = GET_RTX_FORMAT (bellwether_code);
+  format_ptr = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (original));
   for (i = 0; format_ptr[i] != 0; i++)
     switch (format_ptr[i])
       {
       case 'T':
-       XTMPL (x, i) = apply_macro_to_string (XTMPL (x, i), macro, value);
+       while (XTMPL (x, i) != (p = apply_iterator_to_string (XTMPL (x, i))))
+         XTMPL (x, i) = p;
        break;
 
       case 'S':
       case 's':
-       XSTR (x, i) = apply_macro_to_string (XSTR (x, i), macro, value);
+       while (XSTR (x, i) != (p = apply_iterator_to_string (XSTR (x, i))))
+         XSTR (x, i) = p;
        break;
 
       case 'e':
-       XEXP (x, i) = apply_macro_to_rtx (XEXP (x, i), macro, value,
-                                         mode_maps, infile,
-                                         unknown_mode_attr);
+       XEXP (x, i) = copy_rtx_for_iterators (XEXP (x, i));
        break;
 
       case 'V':
@@ -473,10 +520,8 @@ apply_macro_to_rtx (rtx original, struct mapping *macro, int value,
          {
            XVEC (x, i) = rtvec_alloc (XVECLEN (original, i));
            for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
-             XVECEXP (x, i, j) = apply_macro_to_rtx (XVECEXP (original, i, j),
-                                                     macro, value, mode_maps,
-                                                     infile,
-                                                     unknown_mode_attr);
+             XVECEXP (x, i, j)
+               = copy_rtx_for_iterators (XVECEXP (original, i, j));
          }
        break;
 
@@ -486,44 +531,7 @@ apply_macro_to_rtx (rtx original, struct mapping *macro, int value,
   return x;
 }
 
-/* Return true if X (or some subexpression of X) uses macro MACRO.  */
-
-static bool
-uses_macro_p (rtx x, struct mapping *macro)
-{
-  struct macro_group *group;
-  const char *format_ptr;
-  int i, j;
-
-  if (x == 0)
-    return false;
-
-  group = macro->group;
-  if (group->uses_macro_p (x, macro->index + group->num_builtins))
-    return true;
-
-  format_ptr = GET_RTX_FORMAT (BELLWETHER_CODE (GET_CODE (x)));
-  for (i = 0; format_ptr[i] != 0; i++)
-    switch (format_ptr[i])
-      {
-      case 'e':
-       if (uses_macro_p (XEXP (x, i), macro))
-         return true;
-       break;
-
-      case 'V':
-      case 'E':
-       if (XVEC (x, i))
-         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
-           if (uses_macro_p (XVECEXP (x, i, j), macro))
-             return true;
-       break;
-
-      default:
-       break;
-      }
-  return false;
-}
+#ifdef GENERATOR_FILE
 
 /* Return a condition that must satisfy both ORIGINAL and EXTRA.  If ORIGINAL
    has the form "&& ..." (as used in define_insn_and_splits), assume that
@@ -534,7 +542,7 @@ add_condition_to_string (const char *original, const char *extra)
 {
   if (original != 0 && original[0] == '&' && original[1] == '&')
     return original;
-  return join_c_conditions (original, extra);
+  return rtx_reader_ptr->join_c_conditions (original, extra);
 }
 
 /* Like add_condition, but applied to all conditions in rtx X.  */
@@ -546,6 +554,7 @@ add_condition_to_rtx (rtx x, const char *extra)
     {
     case DEFINE_INSN:
     case DEFINE_EXPAND:
+    case DEFINE_SUBST:
       XSTR (x, 2) = add_condition_to_string (XSTR (x, 2), extra);
       break;
 
@@ -557,6 +566,7 @@ add_condition_to_rtx (rtx x, const char *extra)
       break;
 
     case DEFINE_INSN_AND_SPLIT:
+    case DEFINE_INSN_AND_REWRITE:
       XSTR (x, 2) = add_condition_to_string (XSTR (x, 2), extra);
       XSTR (x, 4) = add_condition_to_string (XSTR (x, 4), extra);
       break;
@@ -566,59 +576,324 @@ add_condition_to_rtx (rtx x, const char *extra)
     }
 }
 
-/* A htab_traverse callback.  Search the EXPR_LIST given by DATA
-   for rtxes that use the macro in *SLOT.  Replace each such rtx
-   with a list of expansions.  */
+/* Apply the current iterator values to all attribute_uses.  */
 
-static int
-apply_macro_traverse (void **slot, void *data)
+static void
+apply_attribute_uses (void)
 {
-  struct macro_traverse_data *mtd = (struct macro_traverse_data *) data;
-  struct mapping *macro;
   struct map_value *v;
-  rtx elem, new_elem, original, x;
+  attribute_use *ause;
+  unsigned int i;
 
-  macro = (struct mapping *) *slot;
-  for (elem = mtd->queue; elem != 0; elem = XEXP (elem, 1))
-    if (uses_macro_p (XEXP (elem, 0), macro))
-      {
-       /* For each macro we expand, we set UNKNOWN_MODE_ATTR to NULL.
-          If apply_macro_rtx finds an unknown attribute for a mode,
-          it will set it to the attribute.  We want to know whether
-          the attribute is unknown after we have expanded all
-          possible macros, so setting it to NULL here gives us the
-          right result when the hash table traversal is complete.  */
-       mtd->unknown_mode_attr = NULL;
-
-       original = XEXP (elem, 0);
-       for (v = macro->values; v != 0; v = v->next)
-         {
-           x = apply_macro_to_rtx (original, macro, v->number,
-                                   mtd->mode_maps, mtd->infile,
-                                   &mtd->unknown_mode_attr);
-           add_condition_to_rtx (x, v->string);
-           if (v != macro->values)
-             {
-               /* Insert a new EXPR_LIST node after ELEM and put the
-                  new expansion there.  */
-               new_elem = rtx_alloc (EXPR_LIST);
-               XEXP (new_elem, 1) = XEXP (elem, 1);
-               XEXP (elem, 1) = new_elem;
-               elem = new_elem;
-             }
-           XEXP (elem, 0) = x;
-         }
+  FOR_EACH_VEC_ELT (attribute_uses, i, ause)
+    {
+      v = map_attr_string (ause->loc, ause->value);
+      if (!v)
+       fatal_with_file_and_line ("unknown iterator value `%s'", ause->value);
+      ause->group->apply_iterator (ause->x, ause->index,
+                                  ause->group->find_builtin (v->string));
     }
+}
+
+/* A htab_traverse callback for iterators.  Add all used iterators
+   to current_iterators.  */
+
+static int
+add_current_iterators (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
+{
+  struct mapping *iterator;
+
+  iterator = (struct mapping *) *slot;
+  if (iterator->current_value)
+    current_iterators.safe_push (iterator);
+  return 1;
+}
+
+/* Return a hash value for overloaded_name UNCAST_ONAME.  There shouldn't
+   be many instances of two overloaded_names having the same name but
+   different arguments, so hashing on the name should be good enough in
+   practice.  */
+
+static hashval_t
+overloaded_name_hash (const void *uncast_oname)
+{
+  const overloaded_name *oname = (const overloaded_name *) uncast_oname;
+  return htab_hash_string (oname->name);
+}
+
+/* Return true if two overloaded_names are similar enough to share
+   the same generated functions.  */
+
+static int
+overloaded_name_eq_p (const void *uncast_oname1, const void *uncast_oname2)
+{
+  const overloaded_name *oname1 = (const overloaded_name *) uncast_oname1;
+  const overloaded_name *oname2 = (const overloaded_name *) uncast_oname2;
+  if (strcmp (oname1->name, oname2->name) != 0
+      || oname1->arg_types.length () != oname2->arg_types.length ())
+    return 0;
+
+  for (unsigned int i = 0; i < oname1->arg_types.length (); ++i)
+    if (strcmp (oname1->arg_types[i], oname2->arg_types[i]) != 0)
+      return 0;
+
   return 1;
 }
 
+/* Return true if X has an instruction name in XSTR (X, 0).  */
+
+static bool
+named_rtx_p (rtx x)
+{
+  switch (GET_CODE (x))
+    {
+    case DEFINE_EXPAND:
+    case DEFINE_INSN:
+    case DEFINE_INSN_AND_SPLIT:
+    case DEFINE_INSN_AND_REWRITE:
+      return true;
+
+    default:
+      return false;
+    }
+}
+
+/* Check whether ORIGINAL is a named pattern whose name starts with '@'.
+   If so, return the associated overloaded_name and add the iterator for
+   each argument to ITERATORS.  Return null otherwise.  */
+
+overloaded_name *
+md_reader::handle_overloaded_name (rtx original, vec<mapping *> *iterators)
+{
+  /* Check for the leading '@'.  */
+  if (!named_rtx_p (original) || XSTR (original, 0)[0] != '@')
+    return NULL;
+
+  /* Remove the '@', so that no other code needs to worry about it.  */
+  const char *name = XSTR (original, 0);
+  file_location loc = get_md_ptr_loc (name)->loc;
+  copy_md_ptr_loc (name + 1, name);
+  name += 1;
+  XSTR (original, 0) = name;
+
+  /* Build a copy of the name without the '<...>' attribute strings.
+     Add the iterator associated with each such attribute string to ITERATORS
+     and add an associated argument to TMP_ONAME.  */
+  char *copy = ASTRDUP (name);
+  char *base = copy, *start, *end;
+  overloaded_name tmp_oname;
+  tmp_oname.arg_types.create (current_iterators.length ());
+  bool pending_underscore_p = false;
+  while ((start = strchr (base, '<')) && (end = strchr (start, '>')))
+    {
+      *end = 0;
+      mapping *iterator;
+      if (!map_attr_string (loc, start + 1, &iterator))
+       fatal_with_file_and_line ("unknown iterator `%s'", start + 1);
+      *end = '>';
+
+      /* Remove a trailing underscore, so that we don't end a name
+        with "_" or turn "_<...>_" into "__".  */
+      if (start != base && start[-1] == '_')
+       {
+         start -= 1;
+         pending_underscore_p = true;
+       }
+
+      /* Add the text between either the last '>' or the start of
+        the string and this '<'.  */
+      obstack_grow (&m_string_obstack, base, start - base);
+      base = end + 1;
+
+      /* If there's a character we need to keep after the '>', check
+        whether we should prefix it with a previously-dropped '_'.  */
+      if (base[0] != 0 && base[0] != '<')
+       {
+         if (pending_underscore_p && base[0] != '_')
+           obstack_1grow (&m_string_obstack, '_');
+         pending_underscore_p = false;
+       }
+
+      /* Record an argument for ITERATOR.  */
+      iterators->safe_push (iterator);
+      tmp_oname.arg_types.safe_push (iterator->group->type);
+    }
+  if (base == copy)
+    fatal_with_file_and_line ("no iterator attributes in name `%s'", name);
+
+  size_t length = obstack_object_size (&m_string_obstack);
+  if (length == 0)
+    fatal_with_file_and_line ("`%s' only contains iterator attributes", name);
+
+  /* Get the completed name.  */
+  obstack_grow (&m_string_obstack, base, strlen (base) + 1);
+  char *new_name = XOBFINISH (&m_string_obstack, char *);
+  tmp_oname.name = new_name;
+
+  if (!m_overloads_htab)
+    m_overloads_htab = htab_create (31, overloaded_name_hash,
+                                   overloaded_name_eq_p, NULL);
+
+  /* See whether another pattern had the same overload name and list
+     of argument types.  Create a new permanent one if not.  */
+  void **slot = htab_find_slot (m_overloads_htab, &tmp_oname, INSERT);
+  overloaded_name *oname = (overloaded_name *) *slot;
+  if (!oname)
+    {
+      *slot = oname = new overloaded_name;
+      oname->name = tmp_oname.name;
+      oname->arg_types = tmp_oname.arg_types;
+      oname->next = NULL;
+      oname->first_instance = NULL;
+      oname->next_instance_ptr = &oname->first_instance;
+
+      *m_next_overload_ptr = oname;
+      m_next_overload_ptr = &oname->next;
+    }
+  else
+    {
+      obstack_free (&m_string_obstack, new_name);
+      tmp_oname.arg_types.release ();
+    }
+
+  return oname;
+}
+
+/* Add an instance of ONAME for instruction pattern X.  ITERATORS[I]
+   gives the iterator associated with argument I of ONAME.  */
+
+static void
+add_overload_instance (overloaded_name *oname, vec<mapping *> iterators, rtx x)
+{
+  /* Create the instance.  */
+  overloaded_instance *instance = new overloaded_instance;
+  instance->next = NULL;
+  instance->arg_values.create (oname->arg_types.length ());
+  for (unsigned int i = 0; i < iterators.length (); ++i)
+    {
+      int value = iterators[i]->current_value->number;
+      const char *name = iterators[i]->group->get_c_token (value);
+      instance->arg_values.quick_push (name);
+    }
+  instance->name = XSTR (x, 0);
+  instance->insn = x;
+
+  /* Chain it onto the end of ONAME's list.  */
+  *oname->next_instance_ptr = instance;
+  oname->next_instance_ptr = &instance->next;
+}
+
+/* Expand all iterators in the current rtx, which is given as ORIGINAL.
+   Build a list of expanded rtxes in the EXPR_LIST pointed to by QUEUE.  */
+
+static void
+apply_iterators (rtx original, vec<rtx> *queue)
+{
+  unsigned int i;
+  const char *condition;
+  iterator_use *iuse;
+  struct mapping *iterator;
+  struct map_value *v;
+  rtx x;
+
+  if (iterator_uses.is_empty ())
+    {
+      /* Raise an error if any attributes were used.  */
+      apply_attribute_uses ();
+
+      if (named_rtx_p (original) && XSTR (original, 0)[0] == '@')
+       fatal_with_file_and_line ("'@' used without iterators");
+
+      queue->safe_push (original);
+      return;
+    }
+
+  /* Clear out the iterators from the previous run.  */
+  FOR_EACH_VEC_ELT (current_iterators, i, iterator)
+    iterator->current_value = NULL;
+  current_iterators.truncate (0);
+
+  /* Mark the iterators that we need this time.  */
+  FOR_EACH_VEC_ELT (iterator_uses, i, iuse)
+    iuse->iterator->current_value = iuse->iterator->values;
+
+  /* Get the list of iterators that are in use, preserving the
+     definition order within each group.  */
+  htab_traverse (modes.iterators, add_current_iterators, NULL);
+  htab_traverse (codes.iterators, add_current_iterators, NULL);
+  htab_traverse (ints.iterators, add_current_iterators, NULL);
+  htab_traverse (substs.iterators, add_current_iterators, NULL);
+  gcc_assert (!current_iterators.is_empty ());
+
+  /* Check whether this is a '@' overloaded pattern.  */
+  auto_vec<mapping *, 16> iterators;
+  overloaded_name *oname
+    = rtx_reader_ptr->handle_overloaded_name (original, &iterators);
+
+  for (;;)
+    {
+      /* Apply the current iterator values.  Accumulate a condition to
+        say when the resulting rtx can be used.  */
+      condition = "";
+      FOR_EACH_VEC_ELT (iterator_uses, i, iuse)
+       {
+         if (iuse->iterator->group == &substs)
+           continue;
+         v = iuse->iterator->current_value;
+         iuse->iterator->group->apply_iterator (iuse->x, iuse->index,
+                                                v->number);
+         condition = rtx_reader_ptr->join_c_conditions (condition, v->string);
+       }
+      apply_attribute_uses ();
+      x = rtx_reader_ptr->copy_rtx_for_iterators (original);
+      add_condition_to_rtx (x, condition);
+
+      /* We apply subst iterator after RTL-template is copied, as during
+        subst-iterator processing, we could add an attribute to the
+        RTL-template, and we don't want to do it in the original one.  */
+      FOR_EACH_VEC_ELT (iterator_uses, i, iuse)
+       {
+         v = iuse->iterator->current_value;
+         if (iuse->iterator->group == &substs)
+           {
+             iuse->x = x;
+             iuse->index = 0;
+             current_iterator_name = iuse->iterator->name;
+             iuse->iterator->group->apply_iterator (iuse->x, iuse->index,
+                                                    v->number);
+           }
+       }
+
+      if (oname)
+       add_overload_instance (oname, iterators, x);
+
+      /* Add the new rtx to the end of the queue.  */
+      queue->safe_push (x);
+
+      /* Lexicographically increment the iterator value sequence.
+        That is, cycle through iterator values, starting from the right,
+        and stopping when one of them doesn't wrap around.  */
+      i = current_iterators.length ();
+      for (;;)
+       {
+         if (i == 0)
+           return;
+         i--;
+         iterator = current_iterators[i];
+         iterator->current_value = iterator->current_value->next;
+         if (iterator->current_value)
+           break;
+         iterator->current_value = iterator->values;
+       }
+    }
+}
+#endif /* #ifdef GENERATOR_FILE */
+
 /* Add a new "mapping" structure to hashtable TABLE.  NAME is the name
-   of the mapping, GROUP is the group to which it belongs, and INFILE
-   is the file that defined the mapping.  */
+   of the mapping and GROUP is the group to which it belongs.  */
 
 static struct mapping *
-add_mapping (struct macro_group *group, htab_t table,
-            const char *name, FILE *infile)
+add_mapping (struct iterator_group *group, htab_t table, const char *name)
 {
   struct mapping *m;
   void **slot;
@@ -626,12 +901,12 @@ add_mapping (struct macro_group *group, htab_t table,
   m = XNEW (struct mapping);
   m->name = xstrdup (name);
   m->group = group;
-  m->index = htab_elements (table);
   m->values = 0;
+  m->current_value = NULL;
 
   slot = htab_find_slot (table, m, INSERT);
   if (*slot != 0)
-    fatal_with_file_and_line (infile, "`%s' already defined", name);
+    fatal_with_file_and_line ("`%s' already defined", name);
 
   *slot = m;
   return m;
@@ -658,29 +933,49 @@ add_map_value (struct map_value **end_ptr, int number, const char *string)
 /* Do one-time initialization of the mode and code attributes.  */
 
 static void
-initialize_macros (void)
+initialize_iterators (void)
 {
   struct mapping *lower, *upper;
   struct map_value **lower_ptr, **upper_ptr;
   char *copy, *p;
   int i;
 
-  modes.attrs = htab_create (13, def_hash, def_name_eq_p, 0);
-  modes.macros = htab_create (13, def_hash, def_name_eq_p, 0);
-  modes.num_builtins = MAX_MACHINE_MODE;
+  modes.attrs = htab_create (13, leading_string_hash, leading_string_eq_p, 0);
+  modes.iterators = htab_create (13, leading_string_hash,
+                                leading_string_eq_p, 0);
+  modes.type = "machine_mode";
   modes.find_builtin = find_mode;
-  modes.uses_macro_p = uses_mode_macro_p;
-  modes.apply_macro = apply_mode_macro;
+  modes.apply_iterator = apply_mode_iterator;
+  modes.get_c_token = get_mode_token;
 
-  codes.attrs = htab_create (13, def_hash, def_name_eq_p, 0);
-  codes.macros = htab_create (13, def_hash, def_name_eq_p, 0);
-  codes.num_builtins = NUM_RTX_CODE;
+  codes.attrs = htab_create (13, leading_string_hash, leading_string_eq_p, 0);
+  codes.iterators = htab_create (13, leading_string_hash,
+                                leading_string_eq_p, 0);
+  codes.type = "rtx_code";
   codes.find_builtin = find_code;
-  codes.uses_macro_p = uses_code_macro_p;
-  codes.apply_macro = apply_code_macro;
+  codes.apply_iterator = apply_code_iterator;
+  codes.get_c_token = get_code_token;
+
+  ints.attrs = htab_create (13, leading_string_hash, leading_string_eq_p, 0);
+  ints.iterators = htab_create (13, leading_string_hash,
+                                leading_string_eq_p, 0);
+  ints.type = "int";
+  ints.find_builtin = find_int;
+  ints.apply_iterator = apply_int_iterator;
+  ints.get_c_token = get_int_token;
+
+  substs.attrs = htab_create (13, leading_string_hash, leading_string_eq_p, 0);
+  substs.iterators = htab_create (13, leading_string_hash,
+                                leading_string_eq_p, 0);
+  substs.type = "int";
+  substs.find_builtin = find_int; /* We don't use it, anyway.  */
+#ifdef GENERATOR_FILE
+  substs.apply_iterator = apply_subst_iterator;
+#endif
+  substs.get_c_token = get_int_token;
 
-  lower = add_mapping (&modes, modes.attrs, "mode", 0);
-  upper = add_mapping (&modes, modes.attrs, "MODE", 0);
+  lower = add_mapping (&modes, modes.attrs, "mode");
+  upper = add_mapping (&modes, modes.attrs, "MODE");
   lower_ptr = &lower->values;
   upper_ptr = &upper->values;
   for (i = 0; i < MAX_MACHINE_MODE; i++)
@@ -693,8 +988,8 @@ initialize_macros (void)
       lower_ptr = add_map_value (lower_ptr, i, copy);
     }
 
-  lower = add_mapping (&codes, codes.attrs, "code", 0);
-  upper = add_mapping (&codes, codes.attrs, "CODE", 0);
+  lower = add_mapping (&codes, codes.attrs, "code");
+  upper = add_mapping (&codes, codes.attrs, "CODE");
   lower_ptr = &lower->values;
   upper_ptr = &upper->values;
   for (i = 0; i < NUM_RTX_CODE; i++)
@@ -707,399 +1002,24 @@ initialize_macros (void)
       upper_ptr = add_map_value (upper_ptr, i, copy);
     }
 }
+\f
+/* Provide a version of a function to read a long long if the system does
+   not provide one.  */
+#if HOST_BITS_PER_WIDE_INT > HOST_BITS_PER_LONG && !HAVE_DECL_ATOLL && !defined(HAVE_ATOQ)
+HOST_WIDE_INT atoll (const char *);
 
-/* Return a hash value for the pointer pointed to by DEF.  */
-
-static hashval_t
-leading_ptr_hash (const void *def)
-{
-  return htab_hash_pointer (*(const void *const *) def);
-}
-
-/* Return true if DEF1 and DEF2 are pointers to the same pointer.  */
-
-static int
-leading_ptr_eq_p (const void *def1, const void *def2)
+HOST_WIDE_INT
+atoll (const char *p)
 {
-  return *(const void *const *) def1 == *(const void *const *) def2;
-}
+  int neg = 0;
+  HOST_WIDE_INT tmp_wide;
 
-/* Associate PTR with the file position given by FILENAME and LINENO.  */
-
-static void
-set_rtx_ptr_loc (const void *ptr, const char *filename, int lineno)
-{
-  struct ptr_loc *loc;
-
-  loc = (struct ptr_loc *) obstack_alloc (&ptr_loc_obstack,
-                                         sizeof (struct ptr_loc));
-  loc->ptr = ptr;
-  loc->filename = filename;
-  loc->lineno = lineno;
-  *htab_find_slot (ptr_locs, loc, INSERT) = loc;
-}
-
-/* Return the position associated with pointer PTR.  Return null if no
-   position was set.  */
-
-static const struct ptr_loc *
-get_rtx_ptr_loc (const void *ptr)
-{
-  return (const struct ptr_loc *) htab_find (ptr_locs, &ptr);
-}
-
-/* Associate NEW_PTR with the same file position as OLD_PTR.  */
-
-void
-copy_rtx_ptr_loc (const void *new_ptr, const void *old_ptr)
-{
-  const struct ptr_loc *loc = get_rtx_ptr_loc (old_ptr);
-  if (loc != 0)
-    set_rtx_ptr_loc (new_ptr, loc->filename, loc->lineno);
-}
-
-/* If PTR is associated with a known file position, print a #line
-   directive for it.  */
-
-void
-print_rtx_ptr_loc (const void *ptr)
-{
-  const struct ptr_loc *loc = get_rtx_ptr_loc (ptr);
-  if (loc != 0)
-    printf ("#line %d \"%s\"\n", loc->lineno, loc->filename);
-}
-
-/* Return a condition that satisfies both COND1 and COND2.  Either string
-   may be null or empty.  */
-
-const char *
-join_c_conditions (const char *cond1, const char *cond2)
-{
-  char *result;
-  const void **entry;
-
-  if (cond1 == 0 || cond1[0] == 0)
-    return cond2;
-
-  if (cond2 == 0 || cond2[0] == 0)
-    return cond1;
-
-  result = concat ("(", cond1, ") && (", cond2, ")", NULL);
-  obstack_ptr_grow (&joined_conditions_obstack, result);
-  obstack_ptr_grow (&joined_conditions_obstack, cond1);
-  obstack_ptr_grow (&joined_conditions_obstack, cond2);
-  entry = XOBFINISH (&joined_conditions_obstack, const void **);
-  *htab_find_slot (joined_conditions, entry, INSERT) = entry;
-  return result;
-}
-
-/* Print condition COND, wrapped in brackets.  If COND was created by
-   join_c_conditions, recursively invoke this function for the original
-   conditions and join the result with "&&".  Otherwise print a #line
-   directive for COND if its original file position is known.  */
-
-void
-print_c_condition (const char *cond)
-{
-  const char **halves = (const char **) htab_find (joined_conditions, &cond);
-  if (halves != 0)
-    {
-      printf ("(");
-      print_c_condition (halves[1]);
-      printf (" && ");
-      print_c_condition (halves[2]);
-      printf (")");
-    }
-  else
-    {
-      putc ('\n', stdout);
-      print_rtx_ptr_loc (cond);
-      printf ("(%s)", cond);
-    }
-}
-
-/* Read chars from INFILE until a non-whitespace char
-   and return that.  Comments, both Lisp style and C style,
-   are treated as whitespace.
-   Tools such as genflags use this function.  */
-
-int
-read_skip_spaces (FILE *infile)
-{
-  int c;
-
-  while (1)
-    {
-      c = getc (infile);
-      switch (c)
-       {
-       case '\n':
-         read_rtx_lineno++;
-         break;
-
-       case ' ': case '\t': case '\f': case '\r':
-         break;
-
-       case ';':
-         do
-           c = getc (infile);
-         while (c != '\n' && c != EOF);
-         read_rtx_lineno++;
-         break;
-
-       case '/':
-         {
-           int prevc;
-           c = getc (infile);
-           if (c != '*')
-             fatal_expected_char (infile, '*', c);
-
-           prevc = 0;
-           while ((c = getc (infile)) && c != EOF)
-             {
-               if (c == '\n')
-                  read_rtx_lineno++;
-               else if (prevc == '*' && c == '/')
-                 break;
-               prevc = c;
-             }
-         }
-         break;
-
-       default:
-         return c;
-       }
-    }
-}
-
-/* Read an rtx code name into the buffer STR[].
-   It is terminated by any of the punctuation chars of rtx printed syntax.  */
-
-static void
-read_name (char *str, FILE *infile)
-{
-  char *p;
-  int c;
-
-  c = read_skip_spaces (infile);
-
-  p = str;
-  while (1)
-    {
-      if (c == ' ' || c == '\n' || c == '\t' || c == '\f' || c == '\r')
-       break;
-      if (c == ':' || c == ')' || c == ']' || c == '"' || c == '/'
-         || c == '(' || c == '[')
-       {
-         ungetc (c, infile);
-         break;
-       }
-      *p++ = c;
-      c = getc (infile);
-    }
-  if (p == str)
-    fatal_with_file_and_line (infile, "missing name or number");
-  if (c == '\n')
-    read_rtx_lineno++;
-
-  *p = 0;
-
-  if (md_constants)
-    {
-      /* Do constant expansion.  */
-      struct md_constant *def;
-
-      p = str;
-      do
-       {
-         struct md_constant tmp_def;
-
-         tmp_def.name = p;
-         def = (struct md_constant *) htab_find (md_constants, &tmp_def);
-         if (def)
-           p = def->value;
-       } while (def);
-      if (p != str)
-       strcpy (str, p);
-    }
-}
-
-/* Subroutine of the string readers.  Handles backslash escapes.
-   Caller has read the backslash, but not placed it into the obstack.  */
-static void
-read_escape (FILE *infile)
-{
-  int c = getc (infile);
-
-  switch (c)
-    {
-      /* Backslash-newline is replaced by nothing, as in C.  */
-    case '\n':
-      read_rtx_lineno++;
-      return;
-
-      /* \" \' \\ are replaced by the second character.  */
-    case '\\':
-    case '"':
-    case '\'':
-      break;
-
-      /* Standard C string escapes:
-        \a \b \f \n \r \t \v
-        \[0-7] \x
-        all are passed through to the output string unmolested.
-        In normal use these wind up in a string constant processed
-        by the C compiler, which will translate them appropriately.
-        We do not bother checking that \[0-7] are followed by up to
-        two octal digits, or that \x is followed by N hex digits.
-        \? \u \U are left out because they are not in traditional C.  */
-    case 'a': case 'b': case 'f': case 'n': case 'r': case 't': case 'v':
-    case '0': case '1': case '2': case '3': case '4': case '5': case '6':
-    case '7': case 'x':
-      obstack_1grow (&string_obstack, '\\');
-      break;
-
-      /* \; makes stuff for a C string constant containing
-        newline and tab.  */
-    case ';':
-      obstack_grow (&string_obstack, "\\n\\t", 4);
-      return;
-
-      /* pass anything else through, but issue a warning.  */
-    default:
-      fprintf (stderr, "%s:%d: warning: unrecognized escape \\%c\n",
-              read_rtx_filename, read_rtx_lineno, c);
-      obstack_1grow (&string_obstack, '\\');
-      break;
-    }
-
-  obstack_1grow (&string_obstack, c);
-}
-
-
-/* Read a double-quoted string onto the obstack.  Caller has scanned
-   the leading quote.  */
-static char *
-read_quoted_string (FILE *infile)
-{
-  int c;
-
-  while (1)
-    {
-      c = getc (infile); /* Read the string  */
-      if (c == '\n')
-       read_rtx_lineno++;
-      else if (c == '\\')
-       {
-         read_escape (infile);
-         continue;
-       }
-      else if (c == '"' || c == EOF)
-       break;
-
-      obstack_1grow (&string_obstack, c);
-    }
-
-  obstack_1grow (&string_obstack, 0);
-  return XOBFINISH (&string_obstack, char *);
-}
-
-/* Read a braced string (a la Tcl) onto the string obstack.  Caller
-   has scanned the leading brace.  Note that unlike quoted strings,
-   the outermost braces _are_ included in the string constant.  */
-static char *
-read_braced_string (FILE *infile)
-{
-  int c;
-  int brace_depth = 1;  /* caller-processed */
-  unsigned long starting_read_rtx_lineno = read_rtx_lineno;
-
-  obstack_1grow (&string_obstack, '{');
-  while (brace_depth)
-    {
-      c = getc (infile); /* Read the string  */
-
-      if (c == '\n')
-       read_rtx_lineno++;
-      else if (c == '{')
-       brace_depth++;
-      else if (c == '}')
-       brace_depth--;
-      else if (c == '\\')
-       {
-         read_escape (infile);
-         continue;
-       }
-      else if (c == EOF)
-       fatal_with_file_and_line
-         (infile, "missing closing } for opening brace on line %lu",
-          starting_read_rtx_lineno);
-
-      obstack_1grow (&string_obstack, c);
-    }
-
-  obstack_1grow (&string_obstack, 0);
-  return XOBFINISH (&string_obstack, char *);
-}
-
-/* Read some kind of string constant.  This is the high-level routine
-   used by read_rtx.  It handles surrounding parentheses, leading star,
-   and dispatch to the appropriate string constant reader.  */
-
-static char *
-read_string (FILE *infile, int star_if_braced)
-{
-  char *stringbuf;
-  int saw_paren = 0;
-  int c, old_lineno;
-
-  c = read_skip_spaces (infile);
-  if (c == '(')
-    {
-      saw_paren = 1;
-      c = read_skip_spaces (infile);
-    }
-
-  old_lineno = read_rtx_lineno;
-  if (c == '"')
-    stringbuf = read_quoted_string (infile);
-  else if (c == '{')
-    {
-      if (star_if_braced)
-       obstack_1grow (&string_obstack, '*');
-      stringbuf = read_braced_string (infile);
-    }
-  else
-    fatal_with_file_and_line (infile, "expected `\"' or `{', found `%c'", c);
-
-  if (saw_paren)
-    {
-      c = read_skip_spaces (infile);
-      if (c != ')')
-       fatal_expected_char (infile, ')', c);
-    }
-
-  set_rtx_ptr_loc (stringbuf, read_rtx_filename, old_lineno);
-  return stringbuf;
-}
-\f
-/* Provide a version of a function to read a long long if the system does
-   not provide one.  */
-#if HOST_BITS_PER_WIDE_INT > HOST_BITS_PER_LONG && !defined(HAVE_ATOLL) && !defined(HAVE_ATOQ)
-HOST_WIDE_INT atoll (const char *);
-
-HOST_WIDE_INT
-atoll (const char *p)
-{
-  int neg = 0;
-  HOST_WIDE_INT tmp_wide;
-
-  while (ISSPACE (*p))
-    p++;
-  if (*p == '-')
-    neg = 1, p++;
-  else if (*p == '+')
-    p++;
+  while (ISSPACE (*p))
+    p++;
+  if (*p == '-')
+    neg = 1, p++;
+  else if (*p == '+')
+    p++;
 
   tmp_wide = 0;
   while (ISDIGIT (*p))
@@ -1108,7 +1028,7 @@ atoll (const char *p)
       if (new_wide < tmp_wide)
        {
          /* Return INT_MAX equiv on overflow.  */
-         tmp_wide = (~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0) >> 1;
+         tmp_wide = HOST_WIDE_INT_M1U >> 1;
          break;
        }
       tmp_wide = new_wide;
@@ -1120,99 +1040,11 @@ atoll (const char *p)
   return tmp_wide;
 }
 #endif
-
-/* Given an object that starts with a char * name field, return a hash
-   code for its name.  */
-static hashval_t
-def_hash (const void *def)
-{
-  unsigned result, i;
-  const char *string = *(const char *const *) def;
-
-  for (result = i = 0; *string++ != '\0'; i++)
-    result += ((unsigned char) *string << (i % CHAR_BIT));
-  return result;
-}
-
-/* Given two objects that start with char * name fields, return true if
-   they have the same name.  */
-static int
-def_name_eq_p (const void *def1, const void *def2)
-{
-  return ! strcmp (*(const char *const *) def1,
-                  *(const char *const *) def2);
-}
-
-/* INFILE is a FILE pointer to read text from.  TMP_CHAR is a buffer suitable
-   to read a name or number into.  Process a define_constants directive,
-   starting with the optional space after the "define_constants".  */
-static void
-read_constants (FILE *infile, char *tmp_char)
-{
-  int c;
-  htab_t defs;
-
-  c = read_skip_spaces (infile);
-  if (c != '[')
-    fatal_expected_char (infile, '[', c);
-  defs = md_constants;
-  if (! defs)
-    defs = htab_create (32, def_hash, def_name_eq_p, (htab_del) 0);
-  /* Disable constant expansion during definition processing.  */
-  md_constants = 0;
-  while ( (c = read_skip_spaces (infile)) != ']')
-    {
-      struct md_constant *def;
-      void **entry_ptr;
-
-      if (c != '(')
-       fatal_expected_char (infile, '(', c);
-      def = XNEW (struct md_constant);
-      def->name = tmp_char;
-      read_name (tmp_char, infile);
-      entry_ptr = htab_find_slot (defs, def, INSERT);
-      if (! *entry_ptr)
-       def->name = xstrdup (tmp_char);
-      c = read_skip_spaces (infile);
-      ungetc (c, infile);
-      read_name (tmp_char, infile);
-      if (! *entry_ptr)
-       {
-         def->value = xstrdup (tmp_char);
-         *entry_ptr = def;
-       }
-      else
-       {
-         def = (struct md_constant *) *entry_ptr;
-         if (strcmp (def->value, tmp_char))
-           fatal_with_file_and_line (infile,
-                                     "redefinition of %s, was %s, now %s",
-                                     def->name, def->value, tmp_char);
-       }
-      c = read_skip_spaces (infile);
-      if (c != ')')
-       fatal_expected_char (infile, ')', c);
-    }
-  md_constants = defs;
-  c = read_skip_spaces (infile);
-  if (c != ')')
-    fatal_expected_char (infile, ')', c);
-}
-
-/* For every constant definition, call CALLBACK with two arguments:
-   a pointer a pointer to the constant definition and INFO.
-   Stops when CALLBACK returns zero.  */
-void
-traverse_md_constants (htab_trav callback, void *info)
-{
-  if (md_constants)
-    htab_traverse (md_constants, callback, info);
-}
 \f
-/* INFILE is a FILE pointer to read text from.  TMP_CHAR is a buffer
-   suitable to read a name or number into.  Process a
-   define_conditions directive, starting with the optional space after
-   the "define_conditions".  The directive looks like this:
+
+#ifdef GENERATOR_FILE
+/* Process a define_conditions directive, starting with the optional
+   space after the "define_conditions".  The directive looks like this:
 
      (define_conditions [
         (number "string")
@@ -1224,45 +1056,38 @@ traverse_md_constants (htab_trav callback, void *info)
    generated by (the program generated by) genconditions.c, and
    slipped in at the beginning of the sequence of MD files read by
    most of the other generators.  */
-static void
-read_conditions (FILE *infile, char *tmp_char)
+void
+md_reader::read_conditions ()
 {
   int c;
 
-  c = read_skip_spaces (infile);
-  if (c != '[')
-    fatal_expected_char (infile, '[', c);
+  require_char_ws ('[');
 
-  while ( (c = read_skip_spaces (infile)) != ']')
+  while ( (c = read_skip_spaces ()) != ']')
     {
+      struct md_name name;
       char *expr;
       int value;
 
       if (c != '(')
-       fatal_expected_char (infile, '(', c);
+       fatal_expected_char ('(', c);
 
-      read_name (tmp_char, infile);
-      validate_const_int (infile, tmp_char);
-      value = atoi (tmp_char);
+      read_name (&name);
+      validate_const_int (name.string);
+      value = atoi (name.string);
 
-      c = read_skip_spaces (infile);
-      if (c != '"')
-       fatal_expected_char (infile, '"', c);
-      expr = read_quoted_string (infile);
+      require_char_ws ('"');
+      expr = read_quoted_string ();
 
-      c = read_skip_spaces (infile);
-      if (c != ')')
-       fatal_expected_char (infile, ')', c);
+      require_char_ws (')');
 
       add_c_test (expr, value);
     }
-  c = read_skip_spaces (infile);
-  if (c != ')')
-    fatal_expected_char (infile, ')', c);
 }
+#endif /* #ifdef GENERATOR_FILE */
 
 static void
-validate_const_int (FILE *infile, const char *string)
+validate_const_int (const char *string)
 {
   const char *cp;
   int valid = 1;
@@ -1276,194 +1101,494 @@ validate_const_int (FILE *infile, const char *string)
     valid = 0;
   for (; *cp; cp++)
     if (! ISDIGIT (*cp))
+      {
+        valid = 0;
+       break;
+      }
+  if (!valid)
+    fatal_with_file_and_line ("invalid decimal constant \"%s\"\n", string);
+}
+
+static void
+validate_const_wide_int (const char *string)
+{
+  const char *cp;
+  int valid = 1;
+
+  cp = string;
+  while (*cp && ISSPACE (*cp))
+    cp++;
+  /* Skip the leading 0x.  */
+  if (cp[0] == '0' || cp[1] == 'x')
+    cp += 2;
+  else
+    valid = 0;
+  if (*cp == 0)
+    valid = 0;
+  for (; *cp; cp++)
+    if (! ISXDIGIT (*cp))
       valid = 0;
   if (!valid)
-    fatal_with_file_and_line (infile, "invalid decimal constant \"%s\"\n", string);
+    fatal_with_file_and_line ("invalid hex constant \"%s\"\n", string);
 }
 
-/* Search GROUP for a mode or code called NAME and return its numerical
-   identifier.  INFILE is the file that contained NAME.  */
+/* Record that X uses iterator ITERATOR.  If the use is in an operand
+   of X, INDEX is the index of that operand, otherwise it is ignored.  */
 
-static int
-find_macro (struct macro_group *group, const char *name, FILE *infile)
+static void
+record_iterator_use (struct mapping *iterator, rtx x, unsigned int index)
+{
+  struct iterator_use iuse = {iterator, x, index};
+  iterator_uses.safe_push (iuse);
+}
+
+/* Record that X uses attribute VALUE at location LOC, where VALUE must
+   match a built-in value from group GROUP.  If the use is in an operand
+   of X, INDEX is the index of that operand, otherwise it is ignored.  */
+
+static void
+record_attribute_use (struct iterator_group *group, file_location loc, rtx x,
+                     unsigned int index, const char *value)
+{
+  struct attribute_use ause = {group, loc, value, x, index};
+  attribute_uses.safe_push (ause);
+}
+
+/* Interpret NAME as either a built-in value, iterator or attribute
+   for group GROUP.  X and INDEX are the values to pass to GROUP's
+   apply_iterator callback.  LOC is the location of the use.  */
+
+void
+md_reader::record_potential_iterator_use (struct iterator_group *group,
+                                         file_location loc,
+                                         rtx x, unsigned int index,
+                                         const char *name)
 {
   struct mapping *m;
+  size_t len;
 
-  m = (struct mapping *) htab_find (group->macros, &name);
-  if (m != 0)
-    return m->index + group->num_builtins;
-  return group->find_builtin (name, infile);
+  len = strlen (name);
+  if (name[0] == '<' && name[len - 1] == '>')
+    {
+      /* Copy the attribute string into permanent storage, without the
+        angle brackets around it.  */
+      obstack_grow0 (&m_string_obstack, name + 1, len - 2);
+      record_attribute_use (group, loc, x, index,
+                           XOBFINISH (&m_string_obstack, char *));
+    }
+  else
+    {
+      m = (struct mapping *) htab_find (group->iterators, &name);
+      if (m != 0)
+       record_iterator_use (m, x, index);
+      else
+       group->apply_iterator (x, index, group->find_builtin (name));
+    }
 }
 
+#ifdef GENERATOR_FILE
+
 /* Finish reading a declaration of the form:
 
        (define... <name> [<value1> ... <valuen>])
 
-   from INFILE, where each <valuei> is either a bare symbol name or a
+   from the MD file, where each <valuei> is either a bare symbol name or a
    "(<name> <string>)" pair.  The "(define..." part has already been read.
 
    Represent the declaration as a "mapping" structure; add it to TABLE
    (which belongs to GROUP) and return it.  */
 
-static struct mapping *
-read_mapping (struct macro_group *group, htab_t table, FILE *infile)
+struct mapping *
+md_reader::read_mapping (struct iterator_group *group, htab_t table)
 {
-  char tmp_char[256];
+  struct md_name name;
   struct mapping *m;
   struct map_value **end_ptr;
   const char *string;
   int number, c;
 
   /* Read the mapping name and create a structure for it.  */
-  read_name (tmp_char, infile);
-  m = add_mapping (group, table, tmp_char, infile);
+  read_name (&name);
+  m = add_mapping (group, table, name.string);
 
-  c = read_skip_spaces (infile);
-  if (c != '[')
-    fatal_expected_char (infile, '[', c);
+  require_char_ws ('[');
 
   /* Read each value.  */
   end_ptr = &m->values;
-  c = read_skip_spaces (infile);
+  c = read_skip_spaces ();
   do
     {
       if (c != '(')
        {
          /* A bare symbol name that is implicitly paired to an
             empty string.  */
-         ungetc (c, infile);
-         read_name (tmp_char, infile);
+         unread_char (c);
+         read_name (&name);
          string = "";
        }
       else
        {
          /* A "(name string)" pair.  */
-         read_name (tmp_char, infile);
-         string = read_string (infile, false);
-         c = read_skip_spaces (infile);
-         if (c != ')')
-           fatal_expected_char (infile, ')', c);
+         read_name (&name);
+         string = read_string (false);
+         require_char_ws (')');
        }
-      number = group->find_builtin (tmp_char, infile);
+      number = group->find_builtin (name.string);
       end_ptr = add_map_value (end_ptr, number, string);
-      c = read_skip_spaces (infile);
+      c = read_skip_spaces ();
     }
   while (c != ']');
 
-  c = read_skip_spaces (infile);
-  if (c != ')')
-    fatal_expected_char (infile, ')', c);
-
   return m;
 }
 
-/* Check newly-created code macro MACRO to see whether every code has the
-   same format.  Initialize the macro's entry in bellwether_codes.  */
+/* For iterator with name ATTR_NAME generate define_attr with values
+   'yes' and 'no'.  This attribute is used to mark templates to which
+   define_subst ATTR_NAME should be applied.  This attribute is set and
+   defined implicitly and automatically.  */
+static void
+add_define_attr_for_define_subst (const char *attr_name, vec<rtx> *queue)
+{
+  rtx const_str, return_rtx;
+
+  return_rtx = rtx_alloc (DEFINE_ATTR);
+  PUT_CODE (return_rtx, DEFINE_ATTR);
+
+  const_str = rtx_alloc (CONST_STRING);
+  PUT_CODE (const_str, CONST_STRING);
+  XSTR (const_str, 0) = xstrdup ("no");
+
+  XSTR (return_rtx, 0) = xstrdup (attr_name);
+  XSTR (return_rtx, 1) = xstrdup ("no,yes");
+  XEXP (return_rtx, 2) = const_str;
+
+  queue->safe_push (return_rtx);
+}
+
+/* This routine generates DEFINE_SUBST_ATTR expression with operands
+   ATTR_OPERANDS and places it to QUEUE.  */
+static void
+add_define_subst_attr (const char **attr_operands, vec<rtx> *queue)
+{
+  rtx return_rtx;
+  int i;
+
+  return_rtx = rtx_alloc (DEFINE_SUBST_ATTR);
+  PUT_CODE (return_rtx, DEFINE_SUBST_ATTR);
+
+  for (i = 0; i < 4; i++)
+    XSTR (return_rtx, i) = xstrdup (attr_operands[i]);
+
+  queue->safe_push (return_rtx);
+}
+
+/* Read define_subst_attribute construction.  It has next form:
+       (define_subst_attribute <attribute_name> <iterator_name> <value1> <value2>)
+   Attribute is substituted with value1 when no subst is applied and with
+   value2 in the opposite case.
+   Attributes are added to SUBST_ATTRS_TABLE.
+   In case the iterator is encountered for the first time, it's added to
+   SUBST_ITERS_TABLE.  Also, implicit define_attr is generated.  */
+
+static void
+read_subst_mapping (htab_t subst_iters_table, htab_t subst_attrs_table,
+                   vec<rtx> *queue)
+{
+  struct mapping *m;
+  struct map_value **end_ptr;
+  const char *attr_operands[4];
+  int i;
+
+  for (i = 0; i < 4; i++)
+    attr_operands[i] = rtx_reader_ptr->read_string (false);
+
+  add_define_subst_attr (attr_operands, queue);
+
+  bind_subst_iter_and_attr (attr_operands[1], attr_operands[0]);
+
+  m = (struct mapping *) htab_find (substs.iterators, &attr_operands[1]);
+  if (!m)
+    {
+      m = add_mapping (&substs, subst_iters_table, attr_operands[1]);
+      end_ptr = &m->values;
+      end_ptr = add_map_value (end_ptr, 1, "");
+      add_map_value (end_ptr, 2, "");
+
+      add_define_attr_for_define_subst (attr_operands[1], queue);
+    }
+
+  m = add_mapping (&substs, subst_attrs_table, attr_operands[0]);
+  end_ptr = &m->values;
+  end_ptr = add_map_value (end_ptr, 1, attr_operands[2]);
+  add_map_value (end_ptr, 2, attr_operands[3]);
+}
+
+/* Check newly-created code iterator ITERATOR to see whether every code has the
+   same format.  */
 
 static void
-check_code_macro (struct mapping *macro, FILE *infile)
+check_code_iterator (struct mapping *iterator)
 {
   struct map_value *v;
   enum rtx_code bellwether;
 
-  bellwether = (enum rtx_code) macro->values->number;
-  for (v = macro->values->next; v != 0; v = v->next)
+  bellwether = (enum rtx_code) iterator->values->number;
+  for (v = iterator->values->next; v != 0; v = v->next)
     if (strcmp (GET_RTX_FORMAT (bellwether), GET_RTX_FORMAT (v->number)) != 0)
-      fatal_with_file_and_line (infile, "code macro `%s' combines "
-                               "different rtx formats", macro->name);
-
-  bellwether_codes = XRESIZEVEC (enum rtx_code, bellwether_codes,
-                                macro->index + 1);
-  bellwether_codes[macro->index] = bellwether;
+      fatal_with_file_and_line ("code iterator `%s' combines "
+                               "`%s' and `%s', which have different "
+                               "rtx formats", iterator->name,
+                               GET_RTX_NAME (bellwether),
+                               GET_RTX_NAME (v->number));
 }
 
-/* Read an rtx in printed representation from INFILE and store its
-   core representation in *X.  Also store the line number of the
-   opening '(' in *LINENO.  Return true on success or false if the
-   end of file has been reached.
+/* Check that all values of attribute ATTR are rtx codes that have a
+   consistent format.  Return a representative code.  */
 
-   read_rtx is not used in the compiler proper, but rather in
-   the utilities gen*.c that construct C code from machine descriptions.  */
+static rtx_code
+check_code_attribute (mapping *attr)
+{
+  rtx_code bellwether = UNKNOWN;
+  for (map_value *v = attr->values; v != 0; v = v->next)
+    {
+      rtx_code code = maybe_find_code (v->string);
+      if (code == UNKNOWN)
+       fatal_with_file_and_line ("code attribute `%s' contains "
+                                 "unrecognized rtx code `%s'",
+                                 attr->name, v->string);
+      if (bellwether == UNKNOWN)
+       bellwether = code;
+      else if (strcmp (GET_RTX_FORMAT (bellwether),
+                      GET_RTX_FORMAT (code)) != 0)
+       fatal_with_file_and_line ("code attribute `%s' combines "
+                                 "`%s' and `%s', which have different "
+                                 "rtx formats", attr->name,
+                                 GET_RTX_NAME (bellwether),
+                                 GET_RTX_NAME (code));
+    }
+  return bellwether;
+}
+
+/* Read an rtx-related declaration from the MD file, given that it
+   starts with directive name RTX_NAME.  Return true if it expands to
+   one or more rtxes (as defined by rtx.def).  When returning true,
+   store the list of rtxes as an EXPR_LIST in *X.  */
 
 bool
-read_rtx (FILE *infile, rtx *x, int *lineno)
+rtx_reader::read_rtx (const char *rtx_name, vec<rtx> *rtxen)
 {
-  static rtx queue_head, queue_next;
-  static int queue_lineno;
-  int c;
+  /* Handle various rtx-related declarations that aren't themselves
+     encoded as rtxes.  */
+  if (strcmp (rtx_name, "define_conditions") == 0)
+    {
+      read_conditions ();
+      return false;
+    }
+  if (strcmp (rtx_name, "define_mode_attr") == 0)
+    {
+      read_mapping (&modes, modes.attrs);
+      return false;
+    }
+  if (strcmp (rtx_name, "define_mode_iterator") == 0)
+    {
+      read_mapping (&modes, modes.iterators);
+      return false;
+    }
+  if (strcmp (rtx_name, "define_code_attr") == 0)
+    {
+      read_mapping (&codes, codes.attrs);
+      return false;
+    }
+  if (strcmp (rtx_name, "define_code_iterator") == 0)
+    {
+      check_code_iterator (read_mapping (&codes, codes.iterators));
+      return false;
+    }
+  if (strcmp (rtx_name, "define_int_attr") == 0)
+    {
+      read_mapping (&ints, ints.attrs);
+      return false;
+    }
+  if (strcmp (rtx_name, "define_int_iterator") == 0)
+    {
+      read_mapping (&ints, ints.iterators);
+      return false;
+    }
+  if (strcmp (rtx_name, "define_subst_attr") == 0)
+    {
+      read_subst_mapping (substs.iterators, substs.attrs, rtxen);
+
+      /* READ_SUBST_MAPPING could generate a new DEFINE_ATTR.  Return
+        TRUE to process it.  */
+      return true;
+    }
+
+  apply_iterators (rtx_reader_ptr->read_rtx_code (rtx_name), rtxen);
+  iterator_uses.truncate (0);
+  attribute_uses.truncate (0);
+
+  return true;
+}
+
+#endif /* #ifdef GENERATOR_FILE */
+
+/* Do one-time initialization.  */
+
+static void
+one_time_initialization (void)
+{
+  static bool initialized = false;
+
+  if (!initialized)
+    {
+      initialize_iterators ();
+      initialized = true;
+    }
+}
+
+/* Consume characters until encountering a character in TERMINATOR_CHARS,
+   consuming the terminator character if CONSUME_TERMINATOR is true.
+   Return all characters before the terminator as an allocated buffer.  */
 
-  /* Do one-time initialization.  */
-  if (queue_head == 0)
+char *
+rtx_reader::read_until (const char *terminator_chars, bool consume_terminator)
+{
+  int ch = read_skip_spaces ();
+  unread_char (ch);
+  auto_vec<char> buf;
+  while (1)
     {
-      initialize_macros ();
-      obstack_init (&string_obstack);
-      queue_head = rtx_alloc (EXPR_LIST);
-      ptr_locs = htab_create (161, leading_ptr_hash, leading_ptr_eq_p, 0);
-      obstack_init (&ptr_loc_obstack);
-      joined_conditions = htab_create (161, leading_ptr_hash,
-                                      leading_ptr_eq_p, 0);
-      obstack_init (&joined_conditions_obstack);
+      ch = read_char ();
+      if (strchr (terminator_chars, ch))
+       {
+         if (!consume_terminator)
+           unread_char (ch);
+         break;
+       }
+      buf.safe_push (ch);
     }
+  buf.safe_push ('\0');
+  return xstrdup (buf.address ());
+}
 
-  if (queue_next == 0)
+/* Subroutine of read_rtx_code, for parsing zero or more flags.  */
+
+static void
+read_flags (rtx return_rtx)
+{
+  while (1)
     {
-      struct map_value *mode_maps;
-      struct macro_traverse_data mtd;
-      rtx from_file;
-
-      c = read_skip_spaces (infile);
-      if (c == EOF)
-       return false;
-      ungetc (c, infile);
-
-      queue_lineno = read_rtx_lineno;
-      mode_maps = 0;
-      from_file = read_rtx_1 (infile, &mode_maps);
-      if (from_file == 0)
-       return false;  /* This confuses a top level (nil) with end of
-                         file, but a top level (nil) would have
-                         crashed our caller anyway.  */
-
-      queue_next = queue_head;
-      XEXP (queue_next, 0) = from_file;
-      XEXP (queue_next, 1) = 0;
-
-      mtd.queue = queue_next;
-      mtd.mode_maps = mode_maps;
-      mtd.infile = infile;
-      mtd.unknown_mode_attr = mode_maps ? mode_maps->string : NULL;
-      htab_traverse (modes.macros, apply_macro_traverse, &mtd);
-      htab_traverse (codes.macros, apply_macro_traverse, &mtd);
-      if (mtd.unknown_mode_attr)
-       fatal_with_file_and_line (infile,
-                                 "undefined attribute '%s' used for mode",
-                                 mtd.unknown_mode_attr);
+      int ch = read_char ();
+      if (ch != '/')
+       {
+         unread_char (ch);
+         break;
+       }
+
+      int flag_char = read_char ();
+      switch (flag_char)
+       {
+         case 's':
+           RTX_FLAG (return_rtx, in_struct) = 1;
+           break;
+         case 'v':
+           RTX_FLAG (return_rtx, volatil) = 1;
+           break;
+         case 'u':
+           RTX_FLAG (return_rtx, unchanging) = 1;
+           break;
+         case 'f':
+           RTX_FLAG (return_rtx, frame_related) = 1;
+           break;
+         case 'j':
+           RTX_FLAG (return_rtx, jump) = 1;
+           break;
+         case 'c':
+           RTX_FLAG (return_rtx, call) = 1;
+           break;
+         case 'i':
+           RTX_FLAG (return_rtx, return_val) = 1;
+           break;
+         default:
+           fatal_with_file_and_line ("unrecognized flag: `%c'", flag_char);
+       }
     }
+}
 
-  *x = XEXP (queue_next, 0);
-  *lineno = queue_lineno;
-  queue_next = XEXP (queue_next, 1);
+/* Return the numeric value n for GET_REG_NOTE_NAME (n) for STRING,
+   or fail if STRING isn't recognized.  */
 
-  return true;
+static int
+parse_reg_note_name (const char *string)
+{
+  for (int i = 0; i < REG_NOTE_MAX; i++)
+    if (strcmp (string, GET_REG_NOTE_NAME (i)) == 0)
+      return i;
+  fatal_with_file_and_line ("unrecognized REG_NOTE name: `%s'", string);
 }
 
-/* Subroutine of read_rtx that reads one construct from INFILE but
-   doesn't apply any macros.  */
+/* Allocate an rtx for code NAME.  If NAME is a code iterator or code
+   attribute, record its use for later and use one of its possible
+   values as an interim rtx code.  */
 
-static rtx
-read_rtx_1 (FILE *infile, struct map_value **mode_maps)
+rtx
+rtx_reader::rtx_alloc_for_name (const char *name)
 {
-  int i;
-  RTX_CODE real_code, bellwether_code;
+#ifdef GENERATOR_FILE
+  size_t len = strlen (name);
+  if (name[0] == '<' && name[len - 1] == '>')
+    {
+      /* Copy the attribute string into permanent storage, without the
+        angle brackets around it.  */
+      obstack *strings = get_string_obstack ();
+      obstack_grow0 (strings, name + 1, len - 2);
+      char *deferred_name = XOBFINISH (strings, char *);
+
+      /* Find the name of the attribute.  */
+      const char *attr = strchr (deferred_name, ':');
+      if (!attr)
+       attr = deferred_name;
+
+      /* Find the attribute itself.  */
+      mapping *m = (mapping *) htab_find (codes.attrs, &attr);
+      if (!m)
+       fatal_with_file_and_line ("unknown code attribute `%s'", attr);
+
+      /* Pick the first possible code for now, and record the attribute
+        use for later.  */
+      rtx x = rtx_alloc (check_code_attribute (m));
+      record_attribute_use (&codes, get_current_location (),
+                           x, 0, deferred_name);
+      return x;
+    }
+
+  mapping *iterator = (mapping *) htab_find (codes.iterators, &name);
+  if (iterator != 0)
+    {
+      /* Pick the first possible code for now, and record the iterator
+        use for later.  */
+      rtx x = rtx_alloc (rtx_code (iterator->values->number));
+      record_iterator_use (iterator, x, 0);
+      return x;
+    }
+#endif
+
+  return rtx_alloc (rtx_code (codes.find_builtin (name)));
+}
+
+/* Subroutine of read_rtx and read_nested_rtx.  CODE_NAME is the name of
+   either an rtx code or a code iterator.  Parse the rest of the rtx and
+   return it.  */
+
+rtx
+rtx_reader::read_rtx_code (const char *code_name)
+{
+  RTX_CODE code;
   const char *format_ptr;
-  /* tmp_char is a buffer used for reading decimal integers
-     and names of rtx types and machine modes.
-     Therefore, 256 must be enough.  */
-  char tmp_char[256];
+  struct md_name name;
   rtx return_rtx;
   int c;
-  int tmp_int;
-  HOST_WIDE_INT tmp_wide;
+  long reuse_id = -1;
 
   /* Linked list structure for making RTXs: */
   struct rtx_list
@@ -1472,274 +1597,472 @@ read_rtx_1 (FILE *infile, struct map_value **mode_maps)
       rtx value;               /* Value of this node.  */
     };
 
- again:
-  c = read_skip_spaces (infile); /* Should be open paren.  */
-
-  if (c == EOF)
-    return 0;
-  
-  if (c != '(')
-    fatal_expected_char (infile, '(', c);
-
-  read_name (tmp_char, infile);
-  if (strcmp (tmp_char, "nil") == 0)
+  /* Handle reuse_rtx ids e.g. "(0|scratch:DI)".  */
+  if (ISDIGIT (code_name[0]))
     {
-      /* (nil) stands for an expression that isn't there.  */
-      c = read_skip_spaces (infile);
-      if (c != ')')
-       fatal_expected_char (infile, ')', c);
-      return 0;
+      reuse_id = atoi (code_name);
+      while (char ch = *code_name++)
+       if (ch == '|')
+         break;
     }
-  if (strcmp (tmp_char, "define_constants") == 0)
+
+  /* Handle "reuse_rtx".  */
+  if (strcmp (code_name, "reuse_rtx") == 0)
     {
-      read_constants (infile, tmp_char);
-      goto again;
+      read_name (&name);
+      unsigned idx = atoi (name.string);
+      /* Look it up by ID.  */
+      gcc_assert (idx < m_reuse_rtx_by_id.length ());
+      return_rtx = m_reuse_rtx_by_id[idx];
+      return return_rtx;
     }
-  if (strcmp (tmp_char, "define_conditions") == 0)
+
+  /* If we end up with an insn expression then we free this space below.  */
+  return_rtx = rtx_alloc_for_name (code_name);
+  code = GET_CODE (return_rtx);
+  format_ptr = GET_RTX_FORMAT (code);
+  memset (return_rtx, 0, RTX_CODE_SIZE (code));
+  PUT_CODE (return_rtx, code);
+
+  if (reuse_id != -1)
     {
-      read_conditions (infile, tmp_char);
-      goto again;
+      /* Store away for later reuse.  */
+      m_reuse_rtx_by_id.safe_grow_cleared (reuse_id + 1);
+      m_reuse_rtx_by_id[reuse_id] = return_rtx;
     }
-  if (strcmp (tmp_char, "define_mode_attr") == 0)
+
+  /* Check for flags. */
+  read_flags (return_rtx);
+
+  /* Read REG_NOTE names for EXPR_LIST and INSN_LIST.  */
+  if ((GET_CODE (return_rtx) == EXPR_LIST
+       || GET_CODE (return_rtx) == INSN_LIST
+       || GET_CODE (return_rtx) == INT_LIST)
+      && !m_in_call_function_usage)
     {
-      read_mapping (&modes, modes.attrs, infile);
-      goto again;
+      char ch = read_char ();
+      if (ch == ':')
+       {
+         read_name (&name);
+         PUT_MODE_RAW (return_rtx,
+                       (machine_mode)parse_reg_note_name (name.string));
+       }
+      else
+       unread_char (ch);
     }
-  if (strcmp (tmp_char, "define_mode_macro") == 0)
+
+  /* If what follows is `: mode ', read it and
+     store the mode in the rtx.  */
+
+  c = read_skip_spaces ();
+  if (c == ':')
     {
-      read_mapping (&modes, modes.macros, infile);
-      goto again;
+      file_location loc = read_name (&name);
+      record_potential_iterator_use (&modes, loc, return_rtx, 0, name.string);
     }
-  if (strcmp (tmp_char, "define_code_attr") == 0)
+  else
+    unread_char (c);
+
+  if (INSN_CHAIN_CODE_P (code))
     {
-      read_mapping (&codes, codes.attrs, infile);
-      goto again;
+      read_name (&name);
+      INSN_UID (return_rtx) = atoi (name.string);
     }
-  if (strcmp (tmp_char, "define_code_macro") == 0)
+
+  /* Use the format_ptr to parse the various operands of this rtx.  */
+  for (int idx = 0; format_ptr[idx] != 0; idx++)
+    return_rtx = read_rtx_operand (return_rtx, idx);
+
+  /* Handle any additional information that after the regular fields
+     (e.g. when parsing function dumps).  */
+  handle_any_trailing_information (return_rtx);
+
+  if (CONST_WIDE_INT_P (return_rtx))
     {
-      check_code_macro (read_mapping (&codes, codes.macros, infile), infile);
-      goto again;
+      read_name (&name);
+      validate_const_wide_int (name.string);
+      {
+       const char *s = name.string;
+       int len;
+       int index = 0;
+       int gs = HOST_BITS_PER_WIDE_INT/4;
+       int pos;
+       char * buf = XALLOCAVEC (char, gs + 1);
+       unsigned HOST_WIDE_INT wi;
+       int wlen;
+
+       /* Skip the leading spaces.  */
+       while (*s && ISSPACE (*s))
+         s++;
+
+       /* Skip the leading 0x.  */
+       gcc_assert (s[0] == '0');
+       gcc_assert (s[1] == 'x');
+       s += 2;
+
+       len = strlen (s);
+       pos = len - gs;
+       wlen = (len + gs - 1) / gs;     /* Number of words needed */
+
+       return_rtx = const_wide_int_alloc (wlen);
+
+       while (pos > 0)
+         {
+#if HOST_BITS_PER_WIDE_INT == 64
+           sscanf (s + pos, "%16" HOST_WIDE_INT_PRINT "x", &wi);
+#else
+           sscanf (s + pos, "%8" HOST_WIDE_INT_PRINT "x", &wi);
+#endif
+           CWI_ELT (return_rtx, index++) = wi;
+           pos -= gs;
+         }
+       strncpy (buf, s, gs - pos);
+       buf [gs - pos] = 0;
+       sscanf (buf, "%" HOST_WIDE_INT_PRINT "x", &wi);
+       CWI_ELT (return_rtx, index++) = wi;
+       /* TODO: After reading, do we want to canonicalize with:
+          value = lookup_const_wide_int (value); ? */
+      }
     }
-  real_code = (enum rtx_code) find_macro (&codes, tmp_char, infile);
-  bellwether_code = BELLWETHER_CODE (real_code);
 
-  /* If we end up with an insn expression then we free this space below.  */
-  return_rtx = rtx_alloc (bellwether_code);
-  format_ptr = GET_RTX_FORMAT (bellwether_code);
-  PUT_CODE (return_rtx, real_code);
+  c = read_skip_spaces ();
+  /* Syntactic sugar for AND and IOR, allowing Lisp-like
+     arbitrary number of arguments for them.  */
+  if (c == '('
+      && (GET_CODE (return_rtx) == AND
+         || GET_CODE (return_rtx) == IOR))
+    return read_rtx_variadic (return_rtx);
 
-  /* If what follows is `: mode ', read it and
-     store the mode in the rtx.  */
+  unread_char (c);
+  return return_rtx;
+}
+
+/* Subroutine of read_rtx_code.  Parse operand IDX within RETURN_RTX,
+   based on the corresponding format character within GET_RTX_FORMAT
+   for the GET_CODE (RETURN_RTX), and return RETURN_RTX.
+   This is a virtual function, so that function_reader can override
+   some parsing, and potentially return a different rtx.  */
+
+rtx
+rtx_reader::read_rtx_operand (rtx return_rtx, int idx)
+{
+  RTX_CODE code = GET_CODE (return_rtx);
+  const char *format_ptr = GET_RTX_FORMAT (code);
+  int c;
+  struct md_name name;
 
-  i = read_skip_spaces (infile);
-  if (i == ':')
+  switch (format_ptr[idx])
     {
-      unsigned int mode;
+      /* 0 means a field for internal use only.
+        Don't expect it to be present in the input.  */
+    case '0':
+      if (code == REG)
+       ORIGINAL_REGNO (return_rtx) = REGNO (return_rtx);
+      break;
 
-      read_name (tmp_char, infile);
-      if (tmp_char[0] != '<' || tmp_char[strlen (tmp_char) - 1] != '>')
-       mode = find_macro (&modes, tmp_char, infile);
-      else
-       mode = mode_attr_index (mode_maps, tmp_char);
-      PUT_MODE (return_rtx, (enum machine_mode) mode);
-      if (GET_MODE (return_rtx) != mode)
-       fatal_with_file_and_line (infile, "mode too large");
-    }
-  else
-    ungetc (i, infile);
+    case 'e':
+      XEXP (return_rtx, idx) = read_nested_rtx ();
+      break;
 
-  for (i = 0; format_ptr[i] != 0; i++)
-    switch (format_ptr[i])
+    case 'u':
+      XEXP (return_rtx, idx) = read_nested_rtx ();
+      break;
+
+    case 'V':
+      /* 'V' is an optional vector: if a closeparen follows,
+        just store NULL for this element.  */
+      c = read_skip_spaces ();
+      unread_char (c);
+      if (c == ')')
+       {
+         XVEC (return_rtx, idx) = 0;
+         break;
+       }
+      /* Now process the vector.  */
+      /* FALLTHRU */
+
+    case 'E':
       {
-       /* 0 means a field for internal use only.
-          Don't expect it to be present in the input.  */
-      case '0':
-       break;
+       /* Obstack to store scratch vector in.  */
+       struct obstack vector_stack;
+       int list_counter = 0;
+       rtvec return_vec = NULL_RTVEC;
+       rtx saved_rtx = NULL_RTX;
 
-      case 'e':
-      case 'u':
-       XEXP (return_rtx, i) = read_rtx_1 (infile, mode_maps);
-       break;
+       require_char_ws ('[');
 
-      case 'V':
-       /* 'V' is an optional vector: if a closeparen follows,
-          just store NULL for this element.  */
-       c = read_skip_spaces (infile);
-       ungetc (c, infile);
+       /* Add expressions to a list, while keeping a count.  */
+       obstack_init (&vector_stack);
+       while ((c = read_skip_spaces ()) && c != ']')
+         {
+           if (c == EOF)
+             fatal_expected_char (']', c);
+           unread_char (c);
+
+           rtx value;
+           int repeat_count = 1;
+           if (c == 'r')
+             {
+               /* Process "repeated xN" directive.  */
+               read_name (&name);
+               if (strcmp (name.string, "repeated"))
+                 fatal_with_file_and_line ("invalid directive \"%s\"\n",
+                                           name.string);
+               read_name (&name);
+               if (!sscanf (name.string, "x%d", &repeat_count))
+                 fatal_with_file_and_line ("invalid repeat count \"%s\"\n",
+                                           name.string);
+
+               /* We already saw one of the instances.  */
+               repeat_count--;
+               value = saved_rtx;
+             }
+           else
+             value = read_nested_rtx ();
+
+           for (; repeat_count > 0; repeat_count--)
+             {
+               list_counter++;
+               obstack_ptr_grow (&vector_stack, value);
+             }
+           saved_rtx = value;
+         }
+       if (list_counter > 0)
+         {
+           return_vec = rtvec_alloc (list_counter);
+           memcpy (&return_vec->elem[0], obstack_finish (&vector_stack),
+                   list_counter * sizeof (rtx));
+         }
+       else if (format_ptr[idx] == 'E')
+         fatal_with_file_and_line ("vector must have at least one element");
+       XVEC (return_rtx, idx) = return_vec;
+       obstack_free (&vector_stack, NULL);
+       /* close bracket gotten */
+      }
+      break;
+
+    case 'S':
+    case 'T':
+    case 's':
+      {
+       char *stringbuf;
+       int star_if_braced;
+
+       c = read_skip_spaces ();
+       unread_char (c);
        if (c == ')')
          {
-           XVEC (return_rtx, i) = 0;
+           /* 'S' fields are optional and should be NULL if no string
+              was given.  Also allow normal 's' and 'T' strings to be
+              omitted, treating them in the same way as empty strings.  */
+           XSTR (return_rtx, idx) = (format_ptr[idx] == 'S' ? NULL : "");
            break;
          }
-       /* Now process the vector.  */
 
-      case 'E':
-       {
-         /* Obstack to store scratch vector in.  */
-         struct obstack vector_stack;
-         int list_counter = 0;
-         rtvec return_vec = NULL_RTVEC;
-
-         c = read_skip_spaces (infile);
-         if (c != '[')
-           fatal_expected_char (infile, '[', c);
-
-         /* Add expressions to a list, while keeping a count.  */
-         obstack_init (&vector_stack);
-         while ((c = read_skip_spaces (infile)) && c != ']')
-           {
-             ungetc (c, infile);
-             list_counter++;
-             obstack_ptr_grow (&vector_stack, read_rtx_1 (infile, mode_maps));
-           }
-         if (list_counter > 0)
-           {
-             return_vec = rtvec_alloc (list_counter);
-             memcpy (&return_vec->elem[0], obstack_finish (&vector_stack),
-                     list_counter * sizeof (rtx));
-           }
-         else if (format_ptr[i] == 'E')
-           fatal_with_file_and_line (infile,
-                                     "vector must have at least one element");
-         XVEC (return_rtx, i) = return_vec;
-         obstack_free (&vector_stack, NULL);
-         /* close bracket gotten */
-       }
-       break;
+       /* The output template slot of a DEFINE_INSN, DEFINE_INSN_AND_SPLIT,
+          DEFINE_INSN_AND_REWRITE or DEFINE_PEEPHOLE automatically
+          gets a star inserted as its first character, if it is
+          written with a brace block instead of a string constant.  */
+       star_if_braced = (format_ptr[idx] == 'T');
 
-      case 'S':
-      case 'T':
-      case 's':
-       {
-         char *stringbuf;
-         int star_if_braced;
+       stringbuf = read_string (star_if_braced);
+       if (!stringbuf)
+         break;
 
-         c = read_skip_spaces (infile);
-         ungetc (c, infile);
-         if (c == ')')
-           {
-             /* 'S' fields are optional and should be NULL if no string
-                was given.  Also allow normal 's' and 'T' strings to be
-                omitted, treating them in the same way as empty strings.  */
-             XSTR (return_rtx, i) = (format_ptr[i] == 'S' ? NULL : "");
+#ifdef GENERATOR_FILE
+       /* For insn patterns, we want to provide a default name
+          based on the file and line, like "*foo.md:12", if the
+          given name is blank.  These are only for define_insn and
+          define_insn_and_split, to aid debugging.  */
+       if (*stringbuf == '\0'
+           && idx == 0
+           && (GET_CODE (return_rtx) == DEFINE_INSN
+               || GET_CODE (return_rtx) == DEFINE_INSN_AND_SPLIT
+               || GET_CODE (return_rtx) == DEFINE_INSN_AND_REWRITE))
+         {
+           const char *old_stringbuf = stringbuf;
+           struct obstack *string_obstack = get_string_obstack ();
+           char line_name[20];
+           const char *read_md_filename = get_filename ();
+           const char *fn = (read_md_filename ? read_md_filename : "rtx");
+           const char *slash;
+           for (slash = fn; *slash; slash ++)
+             if (*slash == '/' || *slash == '\\' || *slash == ':')
+               fn = slash + 1;
+           obstack_1grow (string_obstack, '*');
+           obstack_grow (string_obstack, fn, strlen (fn));
+           sprintf (line_name, ":%d", get_lineno ());
+           obstack_grow (string_obstack, line_name, strlen (line_name)+1);
+           stringbuf = XOBFINISH (string_obstack, char *);
+           copy_md_ptr_loc (stringbuf, old_stringbuf);
+         }
+
+       /* Find attr-names in the string.  */
+       char *str;
+       char *start, *end, *ptr;
+       char tmpstr[256];
+       ptr = &tmpstr[0];
+       end = stringbuf;
+       while ((start = strchr (end, '<')) && (end  = strchr (start, '>')))
+         {
+           if ((end - start - 1 > 0)
+               && (end - start - 1 < (int)sizeof (tmpstr)))
+             {
+               strncpy (tmpstr, start+1, end-start-1);
+               tmpstr[end-start-1] = 0;
+               end++;
+             }
+           else
              break;
-           }
+           struct mapping *m
+             = (struct mapping *) htab_find (substs.attrs, &ptr);
+           if (m != 0)
+             {
+               /* Here we should find linked subst-iter.  */
+               str = find_subst_iter_by_attr (ptr);
+               if (str)
+                 m = (struct mapping *) htab_find (substs.iterators, &str);
+               else
+                 m = 0;
+             }
+           if (m != 0)
+             record_iterator_use (m, return_rtx, 0);
+         }
+#endif /* #ifdef GENERATOR_FILE */
 
-         /* The output template slot of a DEFINE_INSN,
-            DEFINE_INSN_AND_SPLIT, or DEFINE_PEEPHOLE automatically
-            gets a star inserted as its first character, if it is
-            written with a brace block instead of a string constant.  */
-         star_if_braced = (format_ptr[i] == 'T');
-
-         stringbuf = read_string (infile, star_if_braced);
-
-         /* For insn patterns, we want to provide a default name
-            based on the file and line, like "*foo.md:12", if the
-            given name is blank.  These are only for define_insn and
-            define_insn_and_split, to aid debugging.  */
-         if (*stringbuf == '\0'
-             && i == 0
-             && (GET_CODE (return_rtx) == DEFINE_INSN
-                 || GET_CODE (return_rtx) == DEFINE_INSN_AND_SPLIT))
-           {
-             char line_name[20];
-             const char *fn = (read_rtx_filename ? read_rtx_filename : "rtx");
-             const char *slash;
-             for (slash = fn; *slash; slash ++)
-               if (*slash == '/' || *slash == '\\' || *slash == ':')
-                 fn = slash + 1;
-             obstack_1grow (&string_obstack, '*');
-             obstack_grow (&string_obstack, fn, strlen (fn));
-             sprintf (line_name, ":%d", read_rtx_lineno);
-             obstack_grow (&string_obstack, line_name, strlen (line_name)+1);
-             stringbuf = XOBFINISH (&string_obstack, char *);
-           }
+       const char *string_ptr = finalize_string (stringbuf);
 
-         if (star_if_braced)
-           XTMPL (return_rtx, i) = stringbuf;
-         else
-           XSTR (return_rtx, i) = stringbuf;
-       }
-       break;
+       if (star_if_braced)
+         XTMPL (return_rtx, idx) = string_ptr;
+       else
+         XSTR (return_rtx, idx) = string_ptr;
+      }
+      break;
 
-      case 'w':
-       read_name (tmp_char, infile);
-       validate_const_int (infile, tmp_char);
+    case 'w':
+      {
+       HOST_WIDE_INT tmp_wide;
+       read_name (&name);
+       validate_const_int (name.string);
 #if HOST_BITS_PER_WIDE_INT == HOST_BITS_PER_INT
-       tmp_wide = atoi (tmp_char);
+       tmp_wide = atoi (name.string);
 #else
 #if HOST_BITS_PER_WIDE_INT == HOST_BITS_PER_LONG
-       tmp_wide = atol (tmp_char);
+       tmp_wide = atol (name.string);
 #else
        /* Prefer atoll over atoq, since the former is in the ISO C99 standard.
           But prefer not to use our hand-rolled function above either.  */
-#if defined(HAVE_ATOLL) || !defined(HAVE_ATOQ)
-       tmp_wide = atoll (tmp_char);
+#if HAVE_DECL_ATOLL || !defined(HAVE_ATOQ)
+       tmp_wide = atoll (name.string);
 #else
-       tmp_wide = atoq (tmp_char);
+       tmp_wide = atoq (name.string);
 #endif
 #endif
 #endif
-       XWINT (return_rtx, i) = tmp_wide;
-       break;
+       XWINT (return_rtx, idx) = tmp_wide;
+      }
+      break;
 
-      case 'i':
-      case 'n':
-       read_name (tmp_char, infile);
-       validate_const_int (infile, tmp_char);
-       tmp_int = atoi (tmp_char);
-       XINT (return_rtx, i) = tmp_int;
+    case 'i':
+    case 'n':
+    case 'p':
+      {
+       /* Can be an iterator or an integer constant.  */
+       file_location loc = read_name (&name);
+       record_potential_iterator_use (&ints, loc, return_rtx, idx,
+                                      name.string);
        break;
-
-      default:
-       gcc_unreachable ();
       }
 
-  c = read_skip_spaces (infile);
-  if (c != ')')
-    {
-      /* Syntactic sugar for AND and IOR, allowing Lisp-like
-        arbitrary number of arguments for them.  */
-      if (c == '(' && (GET_CODE (return_rtx) == AND
-                      || GET_CODE (return_rtx) == IOR))
-       return read_rtx_variadic (infile, mode_maps, return_rtx);
-      else
-       fatal_expected_char (infile, ')', c);
+    case 'r':
+      read_name (&name);
+      validate_const_int (name.string);
+      set_regno_raw (return_rtx, atoi (name.string), 1);
+      REG_ATTRS (return_rtx) = NULL;
+      break;
+
+    default:
+      gcc_unreachable ();
     }
 
   return return_rtx;
 }
 
+/* Read a nested rtx construct from the MD file and return it.  */
+
+rtx
+rtx_reader::read_nested_rtx ()
+{
+  struct md_name name;
+  rtx return_rtx;
+
+  /* In compact dumps, trailing "(nil)" values can be omitted.
+     Handle such dumps.  */
+  if (peek_char () == ')')
+    return NULL_RTX;
+
+  require_char_ws ('(');
+
+  read_name (&name);
+  if (strcmp (name.string, "nil") == 0)
+    return_rtx = NULL;
+  else
+    return_rtx = read_rtx_code (name.string);
+
+  require_char_ws (')');
+
+  return_rtx = postprocess (return_rtx);
+
+  return return_rtx;
+}
+
 /* Mutually recursive subroutine of read_rtx which reads
    (thing x1 x2 x3 ...) and produces RTL as if
    (thing x1 (thing x2 (thing x3 ...)))  had been written.
    When called, FORM is (thing x1 x2), and the file position
    is just past the leading parenthesis of x3.  Only works
    for THINGs which are dyadic expressions, e.g. AND, IOR.  */
-static rtx
-read_rtx_variadic (FILE *infile, struct map_value **mode_maps, rtx form)
+rtx
+rtx_reader::read_rtx_variadic (rtx form)
 {
   char c = '(';
   rtx p = form, q;
 
   do
     {
-      ungetc (c, infile);
+      unread_char (c);
 
       q = rtx_alloc (GET_CODE (p));
       PUT_MODE (q, GET_MODE (p));
 
       XEXP (q, 0) = XEXP (p, 1);
-      XEXP (q, 1) = read_rtx_1 (infile, mode_maps);
-      
+      XEXP (q, 1) = read_nested_rtx ();
+
       XEXP (p, 1) = q;
       p = q;
-      c = read_skip_spaces (infile);
+      c = read_skip_spaces ();
     }
   while (c == '(');
+  unread_char (c);
+  return form;
+}
 
-  if (c != ')')
-    fatal_expected_char (infile, ')', c);
+/* Constructor for class rtx_reader.  */
 
-  return form;
+rtx_reader::rtx_reader (bool compact)
+: md_reader (compact),
+  m_in_call_function_usage (false)
+{
+  /* Set the global singleton pointer.  */
+  rtx_reader_ptr = this;
+
+  one_time_initialization ();
+}
+
+/* Destructor for class rtx_reader.  */
+
+rtx_reader::~rtx_reader ()
+{
+  /* Clear the global singleton pointer.  */
+  rtx_reader_ptr = NULL;
 }