Next: Insn Splitting, Previous: Insn Canonicalizations, Up: Machine Desc
在一些目标机上，一些用于RTL生成的标准指令模式名无法通过单个insn来处理，
但是可以用一个RTL insn序列来表示它们。对于这些目标机，
你可以写一个define_expand来指定如何生成RTL序列。
define_expand为一个RTL表达式，看起来非常像define_insn；
但是不同之处为，define_expand只用于RTL生成，并且可以产生多个RTL insn。
define_expand RTX具有4个操作数:
define_expand必须具有一个名字，
因为必须通过对名字的引用才能使用它。
define_insn的条件类似。因此，
条件（如果存在）可以不依赖于所匹配的insn的数据，而只是依赖于target机器类型标号。
编译器需要在初始化时测试这些条件，以便确切的知道在一次特定的运行时，
哪些命名指令有效。
emit_insn等，直接生成RTL指令。任何这些生成的指令都在RTL模板中的指令前。
每个由define_expand生成的RTL insn必须匹配机器描述中的某个
define_insn。否则，编译器在尝试为insn生成代码或者试图对其进行优化的时候，
将会崩溃。
RTL模板，除了控制RTL insn的生成，还描述了当使用该指令模式时， 所需要指定的操作数。特别是，它为每个操作数给出了断言。
需要被指定的由指令模式生成RTL的，真正的操作数，
在RTL模板中它第一次出现的位置使用match_operand来描述。
这将把对于操作数的断言信息放入记录该事情的表中。
如果操作数被引用多次，则后续的引用应该使用match_dup。
RTL模板还可以引用内部操作数，
其为只在由define_expand生成的序列中使用的临时寄存器或者标号。
内部操作数使用match_dup来替换到RTL模板中，而不是match_operand。
内部操作数的值在编译器需要使用该指令模式时，不作为参数传入。替代的，
它们在指令模式中计算，在准备语句中。
这些语句计算值并将它们存入到合适的operands元素中，
以便match_dup可以找到它们。
有两个特定的宏，用于准备语句中：DONE和FAIL。
在其后面跟随一个分号，以作为一条语句来使用。
DONEDONE宏来结束该指令模式的RTL生成。这种情况下，
由该指令模式生成的唯一的RTL insn将为在准备语句中显示调用emit_insn生成
的insn；RTL模板将不被生成。
FAIL目前，FAIL操作只支持二元（加法，乘法，移位等）和
位域（extv, extzv和insv）操作。
如果准备语句即没有调用DONE，也没有调用FAIL，
则define_expand的行为便跟define_insn一样，即RTL模板用于生成insn
RTL模板不用于匹配，只是用于生成最初的insn列表。
如果准备语句总是调用DONE或者FAIL，
则RTL模板可以简化为一个简单的操作数列表，例如：
(define_expand "addsi3"
[(match_operand:SI 0 "register_operand" "")
(match_operand:SI 1 "register_operand" "")
(match_operand:SI 2 "register_operand" "")]
""
"
{
handle_add (operands[0], operands[1], operands[2]);
DONE;
}")
这里有一个例子，是为SPUR芯片定义的左移位：
(define_expand "ashlsi3"
[(set (match_operand:SI 0 "register_operand" "")
(ashift:SI
(match_operand:SI 1 "register_operand" "")
(match_operand:SI 2 "nonmemory_operand" "")))]
""
"
{
if (GET_CODE (operands[2]) != CONST_INT
|| (unsigned) INTVAL (operands[2]) > 3)
FAIL;
}")
这个例子使用了define_expand，使得当移位数在支持的0到3的范围内时，
便会生成移位RTL insn，而对于其它情况，则会失败。当其失败时，
编译器便会使用不同的指令模式（比如一个库调用）来尝试其它策略。
如果编译器能够处理具有名字的指令模式中的非平凡的条件字符串，
则对于这样情况也可以使用define_insn。这里有另一种情况（68000上的零扩展），
其使用了define_expand的更强大的功能：
(define_expand "zero_extendhisi2"
[(set (match_operand:SI 0 "general_operand" "")
(const_int 0))
(set (strict_low_part
(subreg:HI
(match_dup 0)
0))
(match_operand:HI 1 "general_operand" ""))]
""
"operands[1] = make_safe_from (operands[1], operands[0]);")
这里将会生成两个RTL insn，一个用于清除整个输出操作数，
另一个用于将输入操作数复制到其低半部份。
该指令序列在输入操作数指向输出操作数（的旧值）时，是不正确的。
所以，准备语句用来确保不是这样。当其指向operands[0]时，
函数make_safe_from用来将operands[1]复制到临时寄存器中。
其通过生成另一个RTL insn来完成这件事。
最后，第三个例子显示了内部操作数的使用。
在SPUR芯片上的零扩展是通过将结果与上半字mask来完成的。
但是该mask不能通过一个const_int来表示，因为常量值太大，
无法在该机器上被合法化。所以其必须使用force_reg复制到寄存器中，
然后在and中使用该寄存器。
(define_expand "zero_extendhisi2"
[(set (match_operand:SI 0 "register_operand" "")
(and:SI (subreg:SI
(match_operand:HI 1 "register_operand" "")
0)
(match_dup 2)))]
""
"operands[2]
= force_reg (SImode, GEN_INT (65535)); ")
注意：如果define_expand被用于一个标准的二元或者一元算数运算，
或者一个位域运算，则其生成的最后的insn一定不能为一个code_label,
barrier或note。其必须为一个insn,
jump_insn或call_insn。如果你在结尾处不需要实际的insn，
则可以生成一条将操作数的结果复制到其本身的insn。这样的insn将不会生成代码，
但可以避免编译器中的问题。