OSDN Git Service

4e1ea3a2b0a07978068d450f62c5061495b8bfc4
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / expmed.c
1 /* Medium-level subroutines: convert bit-field store and extract
2    and shifts, multiplies and divides to rtl instructions.
3    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
4    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010,
5    2011
6    Free Software Foundation, Inc.
7
8 This file is part of GCC.
9
10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
11 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
12 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
13 version.
14
15 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
16 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
17 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
18 for more details.
19
20 You should have received a copy of the GNU General Public License
21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
23
24
25 #include "config.h"
26 #include "system.h"
27 #include "coretypes.h"
28 #include "tm.h"
29 #include "diagnostic-core.h"
30 #include "rtl.h"
31 #include "tree.h"
32 #include "tm_p.h"
33 #include "flags.h"
34 #include "insn-config.h"
35 #include "expr.h"
36 #include "optabs.h"
37 #include "recog.h"
38 #include "langhooks.h"
39 #include "df.h"
40 #include "target.h"
41 #include "expmed.h"
42
43 struct target_expmed default_target_expmed;
44 #if SWITCHABLE_TARGET
45 struct target_expmed *this_target_expmed = &default_target_expmed;
46 #endif
47
48 static void store_fixed_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
49                                    unsigned HOST_WIDE_INT,
50                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
51 static void store_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
52                                    unsigned HOST_WIDE_INT, rtx);
53 static rtx extract_fixed_bit_field (enum machine_mode, rtx,
54                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
55                                     unsigned HOST_WIDE_INT,
56                                     unsigned HOST_WIDE_INT, rtx, int, bool);
57 static rtx mask_rtx (enum machine_mode, int, int, int);
58 static rtx lshift_value (enum machine_mode, rtx, int, int);
59 static rtx extract_split_bit_field (rtx, unsigned HOST_WIDE_INT,
60                                     unsigned HOST_WIDE_INT, int);
61 static void do_cmp_and_jump (rtx, rtx, enum rtx_code, enum machine_mode, rtx);
62 static rtx expand_smod_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
63 static rtx expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT);
64
65 /* Test whether a value is zero of a power of two.  */
66 #define EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P(x) (((x) & ((x) - 1)) == 0)
67
68 #ifndef SLOW_UNALIGNED_ACCESS
69 #define SLOW_UNALIGNED_ACCESS(MODE, ALIGN) STRICT_ALIGNMENT
70 #endif
71
72
73 /* Reduce conditional compilation elsewhere.  */
74 #ifndef HAVE_insv
75 #define HAVE_insv       0
76 #define CODE_FOR_insv   CODE_FOR_nothing
77 #define gen_insv(a,b,c,d) NULL_RTX
78 #endif
79 #ifndef HAVE_extv
80 #define HAVE_extv       0
81 #define CODE_FOR_extv   CODE_FOR_nothing
82 #define gen_extv(a,b,c,d) NULL_RTX
83 #endif
84 #ifndef HAVE_extzv
85 #define HAVE_extzv      0
86 #define CODE_FOR_extzv  CODE_FOR_nothing
87 #define gen_extzv(a,b,c,d) NULL_RTX
88 #endif
89
90 void
91 init_expmed (void)
92 {
93   struct
94   {
95     struct rtx_def reg;         rtunion reg_fld[2];
96     struct rtx_def plus;        rtunion plus_fld1;
97     struct rtx_def neg;
98     struct rtx_def mult;        rtunion mult_fld1;
99     struct rtx_def sdiv;        rtunion sdiv_fld1;
100     struct rtx_def udiv;        rtunion udiv_fld1;
101     struct rtx_def zext;
102     struct rtx_def sdiv_32;     rtunion sdiv_32_fld1;
103     struct rtx_def smod_32;     rtunion smod_32_fld1;
104     struct rtx_def wide_mult;   rtunion wide_mult_fld1;
105     struct rtx_def wide_lshr;   rtunion wide_lshr_fld1;
106     struct rtx_def wide_trunc;
107     struct rtx_def shift;       rtunion shift_fld1;
108     struct rtx_def shift_mult;  rtunion shift_mult_fld1;
109     struct rtx_def shift_add;   rtunion shift_add_fld1;
110     struct rtx_def shift_sub0;  rtunion shift_sub0_fld1;
111     struct rtx_def shift_sub1;  rtunion shift_sub1_fld1;
112   } all;
113
114   rtx pow2[MAX_BITS_PER_WORD];
115   rtx cint[MAX_BITS_PER_WORD];
116   int m, n;
117   enum machine_mode mode, wider_mode;
118   int speed;
119
120
121   for (m = 1; m < MAX_BITS_PER_WORD; m++)
122     {
123       pow2[m] = GEN_INT ((HOST_WIDE_INT) 1 << m);
124       cint[m] = GEN_INT (m);
125     }
126   memset (&all, 0, sizeof all);
127
128   PUT_CODE (&all.reg, REG);
129   /* Avoid using hard regs in ways which may be unsupported.  */
130   SET_REGNO (&all.reg, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
131
132   PUT_CODE (&all.plus, PLUS);
133   XEXP (&all.plus, 0) = &all.reg;
134   XEXP (&all.plus, 1) = &all.reg;
135
136   PUT_CODE (&all.neg, NEG);
137   XEXP (&all.neg, 0) = &all.reg;
138
139   PUT_CODE (&all.mult, MULT);
140   XEXP (&all.mult, 0) = &all.reg;
141   XEXP (&all.mult, 1) = &all.reg;
142
143   PUT_CODE (&all.sdiv, DIV);
144   XEXP (&all.sdiv, 0) = &all.reg;
145   XEXP (&all.sdiv, 1) = &all.reg;
146
147   PUT_CODE (&all.udiv, UDIV);
148   XEXP (&all.udiv, 0) = &all.reg;
149   XEXP (&all.udiv, 1) = &all.reg;
150
151   PUT_CODE (&all.sdiv_32, DIV);
152   XEXP (&all.sdiv_32, 0) = &all.reg;
153   XEXP (&all.sdiv_32, 1) = 32 < MAX_BITS_PER_WORD ? cint[32] : GEN_INT (32);
154
155   PUT_CODE (&all.smod_32, MOD);
156   XEXP (&all.smod_32, 0) = &all.reg;
157   XEXP (&all.smod_32, 1) = XEXP (&all.sdiv_32, 1);
158
159   PUT_CODE (&all.zext, ZERO_EXTEND);
160   XEXP (&all.zext, 0) = &all.reg;
161
162   PUT_CODE (&all.wide_mult, MULT);
163   XEXP (&all.wide_mult, 0) = &all.zext;
164   XEXP (&all.wide_mult, 1) = &all.zext;
165
166   PUT_CODE (&all.wide_lshr, LSHIFTRT);
167   XEXP (&all.wide_lshr, 0) = &all.wide_mult;
168
169   PUT_CODE (&all.wide_trunc, TRUNCATE);
170   XEXP (&all.wide_trunc, 0) = &all.wide_lshr;
171
172   PUT_CODE (&all.shift, ASHIFT);
173   XEXP (&all.shift, 0) = &all.reg;
174
175   PUT_CODE (&all.shift_mult, MULT);
176   XEXP (&all.shift_mult, 0) = &all.reg;
177
178   PUT_CODE (&all.shift_add, PLUS);
179   XEXP (&all.shift_add, 0) = &all.shift_mult;
180   XEXP (&all.shift_add, 1) = &all.reg;
181
182   PUT_CODE (&all.shift_sub0, MINUS);
183   XEXP (&all.shift_sub0, 0) = &all.shift_mult;
184   XEXP (&all.shift_sub0, 1) = &all.reg;
185
186   PUT_CODE (&all.shift_sub1, MINUS);
187   XEXP (&all.shift_sub1, 0) = &all.reg;
188   XEXP (&all.shift_sub1, 1) = &all.shift_mult;
189
190   for (speed = 0; speed < 2; speed++)
191     {
192       crtl->maybe_hot_insn_p = speed;
193       zero_cost[speed] = rtx_cost (const0_rtx, SET, speed);
194
195       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
196            mode != VOIDmode;
197            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
198         {
199           PUT_MODE (&all.reg, mode);
200           PUT_MODE (&all.plus, mode);
201           PUT_MODE (&all.neg, mode);
202           PUT_MODE (&all.mult, mode);
203           PUT_MODE (&all.sdiv, mode);
204           PUT_MODE (&all.udiv, mode);
205           PUT_MODE (&all.sdiv_32, mode);
206           PUT_MODE (&all.smod_32, mode);
207           PUT_MODE (&all.wide_trunc, mode);
208           PUT_MODE (&all.shift, mode);
209           PUT_MODE (&all.shift_mult, mode);
210           PUT_MODE (&all.shift_add, mode);
211           PUT_MODE (&all.shift_sub0, mode);
212           PUT_MODE (&all.shift_sub1, mode);
213
214           add_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.plus, SET, speed);
215           neg_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.neg, SET, speed);
216           mul_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.mult, SET, speed);
217           sdiv_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.sdiv, SET, speed);
218           udiv_cost[speed][mode] = rtx_cost (&all.udiv, SET, speed);
219
220           sdiv_pow2_cheap[speed][mode] = (rtx_cost (&all.sdiv_32, SET, speed)
221                                           <= 2 * add_cost[speed][mode]);
222           smod_pow2_cheap[speed][mode] = (rtx_cost (&all.smod_32, SET, speed)
223                                           <= 4 * add_cost[speed][mode]);
224
225           wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
226           if (wider_mode != VOIDmode)
227             {
228               PUT_MODE (&all.zext, wider_mode);
229               PUT_MODE (&all.wide_mult, wider_mode);
230               PUT_MODE (&all.wide_lshr, wider_mode);
231               XEXP (&all.wide_lshr, 1) = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode));
232
233               mul_widen_cost[speed][wider_mode]
234                 = rtx_cost (&all.wide_mult, SET, speed);
235               mul_highpart_cost[speed][mode]
236                 = rtx_cost (&all.wide_trunc, SET, speed);
237             }
238
239           shift_cost[speed][mode][0] = 0;
240           shiftadd_cost[speed][mode][0] = shiftsub0_cost[speed][mode][0]
241             = shiftsub1_cost[speed][mode][0] = add_cost[speed][mode];
242
243           n = MIN (MAX_BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
244           for (m = 1; m < n; m++)
245             {
246               XEXP (&all.shift, 1) = cint[m];
247               XEXP (&all.shift_mult, 1) = pow2[m];
248
249               shift_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift, SET, speed);
250               shiftadd_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift_add, SET, speed);
251               shiftsub0_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift_sub0, SET, speed);
252               shiftsub1_cost[speed][mode][m] = rtx_cost (&all.shift_sub1, SET, speed);
253             }
254         }
255     }
256   if (alg_hash_used_p)
257     memset (alg_hash, 0, sizeof (alg_hash));
258   else
259     alg_hash_used_p = true;
260   default_rtl_profile ();
261 }
262
263 /* Return an rtx representing minus the value of X.
264    MODE is the intended mode of the result,
265    useful if X is a CONST_INT.  */
266
267 rtx
268 negate_rtx (enum machine_mode mode, rtx x)
269 {
270   rtx result = simplify_unary_operation (NEG, mode, x, mode);
271
272   if (result == 0)
273     result = expand_unop (mode, neg_optab, x, NULL_RTX, 0);
274
275   return result;
276 }
277
278 /* Report on the availability of insv/extv/extzv and the desired mode
279    of each of their operands.  Returns MAX_MACHINE_MODE if HAVE_foo
280    is false; else the mode of the specified operand.  If OPNO is -1,
281    all the caller cares about is whether the insn is available.  */
282 enum machine_mode
283 mode_for_extraction (enum extraction_pattern pattern, int opno)
284 {
285   const struct insn_data_d *data;
286
287   switch (pattern)
288     {
289     case EP_insv:
290       if (HAVE_insv)
291         {
292           data = &insn_data[CODE_FOR_insv];
293           break;
294         }
295       return MAX_MACHINE_MODE;
296
297     case EP_extv:
298       if (HAVE_extv)
299         {
300           data = &insn_data[CODE_FOR_extv];
301           break;
302         }
303       return MAX_MACHINE_MODE;
304
305     case EP_extzv:
306       if (HAVE_extzv)
307         {
308           data = &insn_data[CODE_FOR_extzv];
309           break;
310         }
311       return MAX_MACHINE_MODE;
312
313     default:
314       gcc_unreachable ();
315     }
316
317   if (opno == -1)
318     return VOIDmode;
319
320   /* Everyone who uses this function used to follow it with
321      if (result == VOIDmode) result = word_mode; */
322   if (data->operand[opno].mode == VOIDmode)
323     return word_mode;
324   return data->operand[opno].mode;
325 }
326 \f
327 /* A subroutine of store_bit_field, with the same arguments.  Return true
328    if the operation could be implemented.
329
330    If FALLBACK_P is true, fall back to store_fixed_bit_field if we have
331    no other way of implementing the operation.  If FALLBACK_P is false,
332    return false instead.  */
333
334 static bool
335 store_bit_field_1 (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
336                    unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, enum machine_mode fieldmode,
337                    rtx value, bool fallback_p)
338 {
339   unsigned int unit
340     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
341   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
342   rtx op0 = str_rtx;
343   int byte_offset;
344   rtx orig_value;
345
346   enum machine_mode op_mode = mode_for_extraction (EP_insv, 3);
347
348   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
349     {
350       /* The following line once was done only if WORDS_BIG_ENDIAN,
351          but I think that is a mistake.  WORDS_BIG_ENDIAN is
352          meaningful at a much higher level; when structures are copied
353          between memory and regs, the higher-numbered regs
354          always get higher addresses.  */
355       int inner_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
356       int outer_mode_size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0));
357
358       byte_offset = 0;
359
360       /* Paradoxical subregs need special handling on big endian machines.  */
361       if (SUBREG_BYTE (op0) == 0 && inner_mode_size < outer_mode_size)
362         {
363           int difference = inner_mode_size - outer_mode_size;
364
365           if (WORDS_BIG_ENDIAN)
366             byte_offset += (difference / UNITS_PER_WORD) * UNITS_PER_WORD;
367           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
368             byte_offset += difference % UNITS_PER_WORD;
369         }
370       else
371         byte_offset = SUBREG_BYTE (op0);
372
373       bitnum += byte_offset * BITS_PER_UNIT;
374       op0 = SUBREG_REG (op0);
375     }
376
377   /* No action is needed if the target is a register and if the field
378      lies completely outside that register.  This can occur if the source
379      code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
380   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
381     return true;
382
383   /* Use vec_set patterns for inserting parts of vectors whenever
384      available.  */
385   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
386       && !MEM_P (op0)
387       && optab_handler (vec_set_optab, GET_MODE (op0)) != CODE_FOR_nothing
388       && fieldmode == GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0))
389       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
390       && !(bitnum % GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
391     {
392       struct expand_operand ops[3];
393       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
394       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
395       enum insn_code icode = optab_handler (vec_set_optab, outermode);
396       int pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
397
398       create_fixed_operand (&ops[0], op0);
399       create_input_operand (&ops[1], value, innermode);
400       create_integer_operand (&ops[2], pos);
401       if (maybe_expand_insn (icode, 3, ops))
402         return true;
403     }
404
405   /* If the target is a register, overwriting the entire object, or storing
406      a full-word or multi-word field can be done with just a SUBREG.
407
408      If the target is memory, storing any naturally aligned field can be
409      done with a simple store.  For targets that support fast unaligned
410      memory, any naturally sized, unit aligned field can be done directly.  */
411
412   offset = bitnum / unit;
413   bitpos = bitnum % unit;
414   byte_offset = (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
415                 + (offset * UNITS_PER_WORD);
416
417   if (bitpos == 0
418       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
419       && (!MEM_P (op0)
420           ? ((GET_MODE_SIZE (fieldmode) >= UNITS_PER_WORD
421               || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) == GET_MODE_SIZE (fieldmode))
422              && ((GET_MODE (op0) == fieldmode && byte_offset == 0)
423                  || validate_subreg (fieldmode, GET_MODE (op0), op0,
424                                      byte_offset)))
425           : (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (fieldmode, MEM_ALIGN (op0))
426              || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
427                  && MEM_ALIGN (op0) % GET_MODE_BITSIZE (fieldmode) == 0))))
428     {
429       if (MEM_P (op0))
430         op0 = adjust_address (op0, fieldmode, offset);
431       else if (GET_MODE (op0) != fieldmode)
432         op0 = simplify_gen_subreg (fieldmode, op0, GET_MODE (op0),
433                                    byte_offset);
434       emit_move_insn (op0, value);
435       return true;
436     }
437
438   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
439      if we aren't.  This must come after the entire register case above,
440      since that case is valid for any mode.  The following cases are only
441      valid for integral modes.  */
442   {
443     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
444     if (imode != GET_MODE (op0))
445       {
446         if (MEM_P (op0))
447           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
448         else
449           {
450             gcc_assert (imode != BLKmode);
451             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
452           }
453       }
454   }
455
456   /* We may be accessing data outside the field, which means
457      we can alias adjacent data.  */
458   if (MEM_P (op0))
459     {
460       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
461       set_mem_alias_set (op0, 0);
462       set_mem_expr (op0, 0);
463     }
464
465   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
466      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
467      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
468   if (BYTES_BIG_ENDIAN
469       && !MEM_P (op0)
470       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
471     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
472
473   /* Storing an lsb-aligned field in a register
474      can be done with a movestrict instruction.  */
475
476   if (!MEM_P (op0)
477       && (BYTES_BIG_ENDIAN ? bitpos + bitsize == unit : bitpos == 0)
478       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (fieldmode)
479       && optab_handler (movstrict_optab, fieldmode) != CODE_FOR_nothing)
480     {
481       struct expand_operand ops[2];
482       enum insn_code icode = optab_handler (movstrict_optab, fieldmode);
483       rtx arg0 = op0;
484       unsigned HOST_WIDE_INT subreg_off;
485
486       if (GET_CODE (arg0) == SUBREG)
487         {
488           /* Else we've got some float mode source being extracted into
489              a different float mode destination -- this combination of
490              subregs results in Severe Tire Damage.  */
491           gcc_assert (GET_MODE (SUBREG_REG (arg0)) == fieldmode
492                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_INT
493                       || GET_MODE_CLASS (fieldmode) == MODE_PARTIAL_INT);
494           arg0 = SUBREG_REG (arg0);
495         }
496
497       subreg_off = (bitnum % BITS_PER_WORD) / BITS_PER_UNIT
498                    + (offset * UNITS_PER_WORD);
499       if (validate_subreg (fieldmode, GET_MODE (arg0), arg0, subreg_off))
500         {
501           arg0 = gen_rtx_SUBREG (fieldmode, arg0, subreg_off);
502
503           create_fixed_operand (&ops[0], arg0);
504           /* Shrink the source operand to FIELDMODE.  */
505           create_convert_operand_to (&ops[1], value, fieldmode, false);
506           if (maybe_expand_insn (icode, 2, ops))
507             return true;
508         }
509     }
510
511   /* Handle fields bigger than a word.  */
512
513   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
514     {
515       /* Here we transfer the words of the field
516          in the order least significant first.
517          This is because the most significant word is the one which may
518          be less than full.
519          However, only do that if the value is not BLKmode.  */
520
521       unsigned int backwards = WORDS_BIG_ENDIAN && fieldmode != BLKmode;
522       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
523       unsigned int i;
524       rtx last;
525
526       /* This is the mode we must force value to, so that there will be enough
527          subwords to extract.  Note that fieldmode will often (always?) be
528          VOIDmode, because that is what store_field uses to indicate that this
529          is a bit field, but passing VOIDmode to operand_subword_force
530          is not allowed.  */
531       fieldmode = GET_MODE (value);
532       if (fieldmode == VOIDmode)
533         fieldmode = smallest_mode_for_size (nwords * BITS_PER_WORD, MODE_INT);
534
535       last = get_last_insn ();
536       for (i = 0; i < nwords; i++)
537         {
538           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
539              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
540           unsigned int wordnum = (backwards ? nwords - i - 1 : i);
541           unsigned int bit_offset = (backwards
542                                      ? MAX ((int) bitsize - ((int) i + 1)
543                                             * BITS_PER_WORD,
544                                             0)
545                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
546           rtx value_word = operand_subword_force (value, wordnum, fieldmode);
547
548           if (!store_bit_field_1 (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
549                                             bitsize - i * BITS_PER_WORD),
550                                   bitnum + bit_offset, word_mode,
551                                   value_word, fallback_p))
552             {
553               delete_insns_since (last);
554               return false;
555             }
556         }
557       return true;
558     }
559
560   /* From here on we can assume that the field to be stored in is
561      a full-word (whatever type that is), since it is shorter than a word.  */
562
563   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
564      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
565
566   if (!MEM_P (op0))
567     {
568       if (offset != 0
569           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
570         {
571           if (!REG_P (op0))
572             {
573               /* Since this is a destination (lvalue), we can't copy
574                  it to a pseudo.  We can remove a SUBREG that does not
575                  change the size of the operand.  Such a SUBREG may
576                  have been added above.  */
577               gcc_assert (GET_CODE (op0) == SUBREG
578                           && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
579                               == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))));
580               op0 = SUBREG_REG (op0);
581             }
582           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
583                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
584         }
585       offset = 0;
586     }
587
588   /* If VALUE has a floating-point or complex mode, access it as an
589      integer of the corresponding size.  This can occur on a machine
590      with 64 bit registers that uses SFmode for float.  It can also
591      occur for unaligned float or complex fields.  */
592   orig_value = value;
593   if (GET_MODE (value) != VOIDmode
594       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_INT
595       && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (value)) != MODE_PARTIAL_INT)
596     {
597       value = gen_reg_rtx (int_mode_for_mode (GET_MODE (value)));
598       emit_move_insn (gen_lowpart (GET_MODE (orig_value), value), orig_value);
599     }
600
601   /* Now OFFSET is nonzero only if OP0 is memory
602      and is therefore always measured in bytes.  */
603
604   if (HAVE_insv
605       && GET_MODE (value) != BLKmode
606       && bitsize > 0
607       && GET_MODE_BITSIZE (op_mode) >= bitsize
608       && ! ((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
609             && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (op_mode))))
610     {
611       struct expand_operand ops[4];
612       int xbitpos = bitpos;
613       rtx value1;
614       rtx xop0 = op0;
615       rtx last = get_last_insn ();
616       bool copy_back = false;
617
618       /* Add OFFSET into OP0's address.  */
619       if (MEM_P (xop0))
620         xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, offset);
621
622       /* If xop0 is a register, we need it in OP_MODE
623          to make it acceptable to the format of insv.  */
624       if (GET_CODE (xop0) == SUBREG)
625         /* We can't just change the mode, because this might clobber op0,
626            and we will need the original value of op0 if insv fails.  */
627         xop0 = gen_rtx_SUBREG (op_mode, SUBREG_REG (xop0), SUBREG_BYTE (xop0));
628       if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != op_mode)
629         xop0 = gen_lowpart_SUBREG (op_mode, xop0);
630
631       /* If the destination is a paradoxical subreg such that we need a
632          truncate to the inner mode, perform the insertion on a temporary and
633          truncate the result to the original destination.  Note that we can't
634          just truncate the paradoxical subreg as (truncate:N (subreg:W (reg:N
635          X) 0)) is (reg:N X).  */
636       if (GET_CODE (xop0) == SUBREG
637           && REG_P (SUBREG_REG (xop0))
638           && (!TRULY_NOOP_TRUNCATION
639               (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (xop0))),
640                GET_MODE_BITSIZE (op_mode))))
641         {
642           rtx tem = gen_reg_rtx (op_mode);
643           emit_move_insn (tem, xop0);
644           xop0 = tem;
645           copy_back = true;
646         }
647
648       /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
649          If the bit field insn does not, we must invert.  */
650
651       if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
652         xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
653
654       /* We have been counting XBITPOS within UNIT.
655          Count instead within the size of the register.  */
656       if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
657         xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (op_mode) - unit;
658
659       unit = GET_MODE_BITSIZE (op_mode);
660
661       /* Convert VALUE to op_mode (which insv insn wants) in VALUE1.  */
662       value1 = value;
663       if (GET_MODE (value) != op_mode)
664         {
665           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) >= bitsize)
666             {
667               /* Optimization: Don't bother really extending VALUE
668                  if it has all the bits we will actually use.  However,
669                  if we must narrow it, be sure we do it correctly.  */
670
671               if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (value)) < GET_MODE_SIZE (op_mode))
672                 {
673                   rtx tmp;
674
675                   tmp = simplify_subreg (op_mode, value1, GET_MODE (value), 0);
676                   if (! tmp)
677                     tmp = simplify_gen_subreg (op_mode,
678                                                force_reg (GET_MODE (value),
679                                                           value1),
680                                                GET_MODE (value), 0);
681                   value1 = tmp;
682                 }
683               else
684                 value1 = gen_lowpart (op_mode, value1);
685             }
686           else if (CONST_INT_P (value))
687             value1 = gen_int_mode (INTVAL (value), op_mode);
688           else
689             /* Parse phase is supposed to make VALUE's data type
690                match that of the component reference, which is a type
691                at least as wide as the field; so VALUE should have
692                a mode that corresponds to that type.  */
693             gcc_assert (CONSTANT_P (value));
694         }
695
696       create_fixed_operand (&ops[0], xop0);
697       create_integer_operand (&ops[1], bitsize);
698       create_integer_operand (&ops[2], xbitpos);
699       create_input_operand (&ops[3], value1, op_mode);
700       if (maybe_expand_insn (CODE_FOR_insv, 4, ops))
701         {
702           if (copy_back)
703             convert_move (op0, xop0, true);
704           return true;
705         }
706       delete_insns_since (last);
707     }
708
709   /* If OP0 is a memory, try copying it to a register and seeing if a
710      cheap register alternative is available.  */
711   if (HAVE_insv && MEM_P (op0))
712     {
713       enum machine_mode bestmode;
714
715       /* Get the mode to use for inserting into this field.  If OP0 is
716          BLKmode, get the smallest mode consistent with the alignment. If
717          OP0 is a non-BLKmode object that is no wider than OP_MODE, use its
718          mode. Otherwise, use the smallest mode containing the field.  */
719
720       if (GET_MODE (op0) == BLKmode
721           || (op_mode != MAX_MACHINE_MODE
722               && GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > GET_MODE_SIZE (op_mode)))
723         bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum, MEM_ALIGN (op0),
724                                   (op_mode == MAX_MACHINE_MODE
725                                    ? VOIDmode : op_mode),
726                                   MEM_VOLATILE_P (op0));
727       else
728         bestmode = GET_MODE (op0);
729
730       if (bestmode != VOIDmode
731           && GET_MODE_SIZE (bestmode) >= GET_MODE_SIZE (fieldmode)
732           && !(SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (op0))
733                && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (op0)))
734         {
735           rtx last, tempreg, xop0;
736           unsigned HOST_WIDE_INT xoffset, xbitpos;
737
738           last = get_last_insn ();
739
740           /* Adjust address to point to the containing unit of
741              that mode.  Compute the offset as a multiple of this unit,
742              counting in bytes.  */
743           unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
744           xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
745           xbitpos = bitnum % unit;
746           xop0 = adjust_address (op0, bestmode, xoffset);
747
748           /* Fetch that unit, store the bitfield in it, then store
749              the unit.  */
750           tempreg = copy_to_reg (xop0);
751           if (store_bit_field_1 (tempreg, bitsize, xbitpos,
752                                  fieldmode, orig_value, false))
753             {
754               emit_move_insn (xop0, tempreg);
755               return true;
756             }
757           delete_insns_since (last);
758         }
759     }
760
761   if (!fallback_p)
762     return false;
763
764   store_fixed_bit_field (op0, offset, bitsize, bitpos, value);
765   return true;
766 }
767
768 /* Generate code to store value from rtx VALUE
769    into a bit-field within structure STR_RTX
770    containing BITSIZE bits starting at bit BITNUM.
771    FIELDMODE is the machine-mode of the FIELD_DECL node for this field.  */
772
773 void
774 store_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
775                  unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, enum machine_mode fieldmode,
776                  rtx value)
777 {
778   if (!store_bit_field_1 (str_rtx, bitsize, bitnum, fieldmode, value, true))
779     gcc_unreachable ();
780 }
781 \f
782 /* Use shifts and boolean operations to store VALUE
783    into a bit field of width BITSIZE
784    in a memory location specified by OP0 except offset by OFFSET bytes.
785      (OFFSET must be 0 if OP0 is a register.)
786    The field starts at position BITPOS within the byte.
787     (If OP0 is a register, it may be a full word or a narrower mode,
788      but BITPOS still counts within a full word,
789      which is significant on bigendian machines.)  */
790
791 static void
792 store_fixed_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT offset,
793                        unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
794                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
795 {
796   enum machine_mode mode;
797   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
798   rtx temp;
799   int all_zero = 0;
800   int all_one = 0;
801
802   /* There is a case not handled here:
803      a structure with a known alignment of just a halfword
804      and a field split across two aligned halfwords within the structure.
805      Or likewise a structure with a known alignment of just a byte
806      and a field split across two bytes.
807      Such cases are not supposed to be able to occur.  */
808
809   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
810     {
811       gcc_assert (!offset);
812       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
813       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
814         {
815           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, value);
816           return;
817         }
818     }
819   else
820     {
821       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
822          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
823          a word, we won't be doing the extraction the normal way.
824          We don't want a mode bigger than the destination.  */
825
826       mode = GET_MODE (op0);
827       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == 0
828           || GET_MODE_BITSIZE (mode) > GET_MODE_BITSIZE (word_mode))
829         mode = word_mode;
830
831       if (MEM_VOLATILE_P (op0)
832           && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) > 0
833           && flag_strict_volatile_bitfields > 0)
834         mode = GET_MODE (op0);
835       else
836         mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
837                               MEM_ALIGN (op0), mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
838
839       if (mode == VOIDmode)
840         {
841           /* The only way this should occur is if the field spans word
842              boundaries.  */
843           store_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
844                                  value);
845           return;
846         }
847
848       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
849
850       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
851          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
852          OFFSET.  */
853       if (bitpos >= total_bits)
854         {
855           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
856           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
857                      * BITS_PER_UNIT);
858         }
859
860       /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
861          Adjust BITPOS to be position within a word,
862          and OFFSET to be the offset of that word.
863          Then alter OP0 to refer to that word.  */
864       bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
865       offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
866       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
867     }
868
869   mode = GET_MODE (op0);
870
871   /* Now MODE is either some integral mode for a MEM as OP0,
872      or is a full-word for a REG as OP0.  TOTAL_BITS corresponds.
873      The bit field is contained entirely within OP0.
874      BITPOS is the starting bit number within OP0.
875      (OP0's mode may actually be narrower than MODE.)  */
876
877   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
878       /* BITPOS is the distance between our msb
879          and that of the containing datum.
880          Convert it to the distance from the lsb.  */
881       bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
882
883   /* Now BITPOS is always the distance between our lsb
884      and that of OP0.  */
885
886   /* Shift VALUE left by BITPOS bits.  If VALUE is not constant,
887      we must first convert its mode to MODE.  */
888
889   if (CONST_INT_P (value))
890     {
891       HOST_WIDE_INT v = INTVAL (value);
892
893       if (bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
894         v &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1;
895
896       if (v == 0)
897         all_zero = 1;
898       else if ((bitsize < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
899                 && v == ((HOST_WIDE_INT) 1 << bitsize) - 1)
900                || (bitsize == HOST_BITS_PER_WIDE_INT && v == -1))
901         all_one = 1;
902
903       value = lshift_value (mode, value, bitpos, bitsize);
904     }
905   else
906     {
907       int must_and = (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value)) != bitsize
908                       && bitpos + bitsize != GET_MODE_BITSIZE (mode));
909
910       if (GET_MODE (value) != mode)
911         value = convert_to_mode (mode, value, 1);
912
913       if (must_and)
914         value = expand_binop (mode, and_optab, value,
915                               mask_rtx (mode, 0, bitsize, 0),
916                               NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
917       if (bitpos > 0)
918         value = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, value,
919                               bitpos, NULL_RTX, 1);
920     }
921
922   /* Now clear the chosen bits in OP0,
923      except that if VALUE is -1 we need not bother.  */
924   /* We keep the intermediates in registers to allow CSE to combine
925      consecutive bitfield assignments.  */
926
927   temp = force_reg (mode, op0);
928
929   if (! all_one)
930     {
931       temp = expand_binop (mode, and_optab, temp,
932                            mask_rtx (mode, bitpos, bitsize, 1),
933                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
934       temp = force_reg (mode, temp);
935     }
936
937   /* Now logical-or VALUE into OP0, unless it is zero.  */
938
939   if (! all_zero)
940     {
941       temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp, value,
942                            NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
943       temp = force_reg (mode, temp);
944     }
945
946   if (op0 != temp)
947     {
948       op0 = copy_rtx (op0);
949       emit_move_insn (op0, temp);
950     }
951 }
952 \f
953 /* Store a bit field that is split across multiple accessible memory objects.
954
955    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the objects.
956    BITSIZE is the field width; BITPOS the position of its first bit
957    (within the word).
958    VALUE is the value to store.
959
960    This does not yet handle fields wider than BITS_PER_WORD.  */
961
962 static void
963 store_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
964                        unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx value)
965 {
966   unsigned int unit;
967   unsigned int bitsdone = 0;
968
969   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
970      much at a time.  */
971   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
972     unit = BITS_PER_WORD;
973   else
974     unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
975
976   /* If VALUE is a constant other than a CONST_INT, get it into a register in
977      WORD_MODE.  If we can do this using gen_lowpart_common, do so.  Note
978      that VALUE might be a floating-point constant.  */
979   if (CONSTANT_P (value) && !CONST_INT_P (value))
980     {
981       rtx word = gen_lowpart_common (word_mode, value);
982
983       if (word && (value != word))
984         value = word;
985       else
986         value = gen_lowpart_common (word_mode,
987                                     force_reg (GET_MODE (value) != VOIDmode
988                                                ? GET_MODE (value)
989                                                : word_mode, value));
990     }
991
992   while (bitsdone < bitsize)
993     {
994       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
995       rtx part, word;
996       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
997       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
998
999       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
1000       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
1001
1002       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
1003          store_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
1004          recurse forever.  */
1005       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
1006       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
1007
1008       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1009         {
1010           int total_bits;
1011
1012           /* We must do an endian conversion exactly the same way as it is
1013              done in extract_bit_field, so that the two calls to
1014              extract_fixed_bit_field will have comparable arguments.  */
1015           if (!MEM_P (value) || GET_MODE (value) == BLKmode)
1016             total_bits = BITS_PER_WORD;
1017           else
1018             total_bits = GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (value));
1019
1020           /* Fetch successively less significant portions.  */
1021           if (CONST_INT_P (value))
1022             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1023                              >> (bitsize - bitsdone - thissize))
1024                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1025           else
1026             /* The args are chosen so that the last part includes the
1027                lsb.  Give extract_bit_field the value it needs (with
1028                endianness compensation) to fetch the piece we want.  */
1029             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1030                                             total_bits - bitsize + bitsdone,
1031                                             NULL_RTX, 1, false);
1032         }
1033       else
1034         {
1035           /* Fetch successively more significant portions.  */
1036           if (CONST_INT_P (value))
1037             part = GEN_INT (((unsigned HOST_WIDE_INT) (INTVAL (value))
1038                              >> bitsdone)
1039                             & (((HOST_WIDE_INT) 1 << thissize) - 1));
1040           else
1041             part = extract_fixed_bit_field (word_mode, value, 0, thissize,
1042                                             bitsdone, NULL_RTX, 1, false);
1043         }
1044
1045       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
1046
1047          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
1048          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
1049          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
1050          the current word starting from the base register.  */
1051       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1052         {
1053           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
1054           enum machine_mode sub_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op0));
1055           if (sub_mode != BLKmode && GET_MODE_SIZE (sub_mode) < UNITS_PER_WORD)
1056             word = word_offset ? const0_rtx : op0;
1057           else
1058             word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
1059                                           GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
1060           offset = 0;
1061         }
1062       else if (REG_P (op0))
1063         {
1064           enum machine_mode op0_mode = GET_MODE (op0);
1065           if (op0_mode != BLKmode && GET_MODE_SIZE (op0_mode) < UNITS_PER_WORD)
1066             word = offset ? const0_rtx : op0;
1067           else
1068             word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
1069           offset = 0;
1070         }
1071       else
1072         word = op0;
1073
1074       /* OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
1075          store_fixed_bit_field wants offset in bytes.  If WORD is const0_rtx,
1076          it is just an out-of-bounds access.  Ignore it.  */
1077       if (word != const0_rtx)
1078         store_fixed_bit_field (word, offset * unit / BITS_PER_UNIT, thissize,
1079                                thispos, part);
1080       bitsdone += thissize;
1081     }
1082 }
1083 \f
1084 /* A subroutine of extract_bit_field_1 that converts return value X
1085    to either MODE or TMODE.  MODE, TMODE and UNSIGNEDP are arguments
1086    to extract_bit_field.  */
1087
1088 static rtx
1089 convert_extracted_bit_field (rtx x, enum machine_mode mode,
1090                              enum machine_mode tmode, bool unsignedp)
1091 {
1092   if (GET_MODE (x) == tmode || GET_MODE (x) == mode)
1093     return x;
1094
1095   /* If the x mode is not a scalar integral, first convert to the
1096      integer mode of that size and then access it as a floating-point
1097      value via a SUBREG.  */
1098   if (!SCALAR_INT_MODE_P (tmode))
1099     {
1100       enum machine_mode smode;
1101
1102       smode = mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (tmode), MODE_INT, 0);
1103       x = convert_to_mode (smode, x, unsignedp);
1104       x = force_reg (smode, x);
1105       return gen_lowpart (tmode, x);
1106     }
1107
1108   return convert_to_mode (tmode, x, unsignedp);
1109 }
1110
1111 /* A subroutine of extract_bit_field, with the same arguments.
1112    If FALLBACK_P is true, fall back to extract_fixed_bit_field
1113    if we can find no other means of implementing the operation.
1114    if FALLBACK_P is false, return NULL instead.  */
1115
1116 static rtx
1117 extract_bit_field_1 (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1118                      unsigned HOST_WIDE_INT bitnum,
1119                      int unsignedp, bool packedp, rtx target,
1120                      enum machine_mode mode, enum machine_mode tmode,
1121                      bool fallback_p)
1122 {
1123   unsigned int unit
1124     = (MEM_P (str_rtx)) ? BITS_PER_UNIT : BITS_PER_WORD;
1125   unsigned HOST_WIDE_INT offset, bitpos;
1126   rtx op0 = str_rtx;
1127   enum machine_mode int_mode;
1128   enum machine_mode ext_mode;
1129   enum machine_mode mode1;
1130   int byte_offset;
1131
1132   if (tmode == VOIDmode)
1133     tmode = mode;
1134
1135   while (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1136     {
1137       bitnum += SUBREG_BYTE (op0) * BITS_PER_UNIT;
1138       op0 = SUBREG_REG (op0);
1139     }
1140
1141   /* If we have an out-of-bounds access to a register, just return an
1142      uninitialized register of the required mode.  This can occur if the
1143      source code contains an out-of-bounds access to a small array.  */
1144   if (REG_P (op0) && bitnum >= GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1145     return gen_reg_rtx (tmode);
1146
1147   if (REG_P (op0)
1148       && mode == GET_MODE (op0)
1149       && bitnum == 0
1150       && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1151     {
1152       /* We're trying to extract a full register from itself.  */
1153       return op0;
1154     }
1155
1156   /* See if we can get a better vector mode before extracting.  */
1157   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
1158       && !MEM_P (op0)
1159       && GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)) != tmode)
1160     {
1161       enum machine_mode new_mode;
1162
1163       if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_FLOAT)
1164         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_FLOAT;
1165       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_FRACT)
1166         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_FRACT;
1167       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_UFRACT)
1168         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_UFRACT;
1169       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_ACCUM)
1170         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_ACCUM;
1171       else if (GET_MODE_CLASS (tmode) == MODE_UACCUM)
1172         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_UACCUM;
1173       else
1174         new_mode = MIN_MODE_VECTOR_INT;
1175
1176       for (; new_mode != VOIDmode ; new_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (new_mode))
1177         if (GET_MODE_SIZE (new_mode) == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
1178             && targetm.vector_mode_supported_p (new_mode))
1179           break;
1180       if (new_mode != VOIDmode)
1181         op0 = gen_lowpart (new_mode, op0);
1182     }
1183
1184   /* Use vec_extract patterns for extracting parts of vectors whenever
1185      available.  */
1186   if (VECTOR_MODE_P (GET_MODE (op0))
1187       && !MEM_P (op0)
1188       && optab_handler (vec_extract_optab, GET_MODE (op0)) != CODE_FOR_nothing
1189       && ((bitnum + bitsize - 1) / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))
1190           == bitnum / GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE_INNER (GET_MODE (op0)))))
1191     {
1192       struct expand_operand ops[3];
1193       enum machine_mode outermode = GET_MODE (op0);
1194       enum machine_mode innermode = GET_MODE_INNER (outermode);
1195       enum insn_code icode = optab_handler (vec_extract_optab, outermode);
1196       unsigned HOST_WIDE_INT pos = bitnum / GET_MODE_BITSIZE (innermode);
1197
1198       create_output_operand (&ops[0], target, innermode);
1199       create_input_operand (&ops[1], op0, outermode);
1200       create_integer_operand (&ops[2], pos);
1201       if (maybe_expand_insn (icode, 3, ops))
1202         {
1203           target = ops[0].value;
1204           if (GET_MODE (target) != mode)
1205             return gen_lowpart (tmode, target);
1206           return target;
1207         }
1208     }
1209
1210   /* Make sure we are playing with integral modes.  Pun with subregs
1211      if we aren't.  */
1212   {
1213     enum machine_mode imode = int_mode_for_mode (GET_MODE (op0));
1214     if (imode != GET_MODE (op0))
1215       {
1216         if (MEM_P (op0))
1217           op0 = adjust_address (op0, imode, 0);
1218         else if (imode != BLKmode)
1219           {
1220             op0 = gen_lowpart (imode, op0);
1221
1222             /* If we got a SUBREG, force it into a register since we
1223                aren't going to be able to do another SUBREG on it.  */
1224             if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1225               op0 = force_reg (imode, op0);
1226           }
1227         else if (REG_P (op0))
1228           {
1229             rtx reg, subreg;
1230             imode = smallest_mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)),
1231                                             MODE_INT);
1232             reg = gen_reg_rtx (imode);
1233             subreg = gen_lowpart_SUBREG (GET_MODE (op0), reg);
1234             emit_move_insn (subreg, op0);
1235             op0 = reg;
1236             bitnum += SUBREG_BYTE (subreg) * BITS_PER_UNIT;
1237           }
1238         else
1239           {
1240             rtx mem = assign_stack_temp (GET_MODE (op0),
1241                                          GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)), 0);
1242             emit_move_insn (mem, op0);
1243             op0 = adjust_address (mem, BLKmode, 0);
1244           }
1245       }
1246   }
1247
1248   /* We may be accessing data outside the field, which means
1249      we can alias adjacent data.  */
1250   if (MEM_P (op0))
1251     {
1252       op0 = shallow_copy_rtx (op0);
1253       set_mem_alias_set (op0, 0);
1254       set_mem_expr (op0, 0);
1255     }
1256
1257   /* Extraction of a full-word or multi-word value from a structure
1258      in a register or aligned memory can be done with just a SUBREG.
1259      A subword value in the least significant part of a register
1260      can also be extracted with a SUBREG.  For this, we need the
1261      byte offset of the value in op0.  */
1262
1263   bitpos = bitnum % unit;
1264   offset = bitnum / unit;
1265   byte_offset = bitpos / BITS_PER_UNIT + offset * UNITS_PER_WORD;
1266
1267   /* If OP0 is a register, BITPOS must count within a word.
1268      But as we have it, it counts within whatever size OP0 now has.
1269      On a bigendian machine, these are not the same, so convert.  */
1270   if (BYTES_BIG_ENDIAN
1271       && !MEM_P (op0)
1272       && unit > GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1273     bitpos += unit - GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0));
1274
1275   /* ??? We currently assume TARGET is at least as big as BITSIZE.
1276      If that's wrong, the solution is to test for it and set TARGET to 0
1277      if needed.  */
1278
1279   /* Only scalar integer modes can be converted via subregs.  There is an
1280      additional problem for FP modes here in that they can have a precision
1281      which is different from the size.  mode_for_size uses precision, but
1282      we want a mode based on the size, so we must avoid calling it for FP
1283      modes.  */
1284   mode1  = (SCALAR_INT_MODE_P (tmode)
1285             ? mode_for_size (bitsize, GET_MODE_CLASS (tmode), 0)
1286             : mode);
1287
1288   /* If the bitfield is volatile, we need to make sure the access
1289      remains on a type-aligned boundary.  */
1290   if (GET_CODE (op0) == MEM
1291       && MEM_VOLATILE_P (op0)
1292       && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) > 0
1293       && flag_strict_volatile_bitfields > 0)
1294     goto no_subreg_mode_swap;
1295
1296   if (((bitsize >= BITS_PER_WORD && bitsize == GET_MODE_BITSIZE (mode)
1297         && bitpos % BITS_PER_WORD == 0)
1298        || (mode1 != BLKmode
1299            /* ??? The big endian test here is wrong.  This is correct
1300               if the value is in a register, and if mode_for_size is not
1301               the same mode as op0.  This causes us to get unnecessarily
1302               inefficient code from the Thumb port when -mbig-endian.  */
1303            && (BYTES_BIG_ENDIAN
1304                ? bitpos + bitsize == BITS_PER_WORD
1305                : bitpos == 0)))
1306       && ((!MEM_P (op0)
1307            && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (mode1),
1308                                      GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)))
1309            && GET_MODE_SIZE (mode1) != 0
1310            && byte_offset % GET_MODE_SIZE (mode1) == 0)
1311           || (MEM_P (op0)
1312               && (! SLOW_UNALIGNED_ACCESS (mode, MEM_ALIGN (op0))
1313                   || (offset * BITS_PER_UNIT % bitsize == 0
1314                       && MEM_ALIGN (op0) % bitsize == 0)))))
1315     {
1316       if (MEM_P (op0))
1317         op0 = adjust_address (op0, mode1, offset);
1318       else if (mode1 != GET_MODE (op0))
1319         {
1320           rtx sub = simplify_gen_subreg (mode1, op0, GET_MODE (op0),
1321                                          byte_offset);
1322           if (sub == NULL)
1323             goto no_subreg_mode_swap;
1324           op0 = sub;
1325         }
1326       if (mode1 != mode)
1327         return convert_to_mode (tmode, op0, unsignedp);
1328       return op0;
1329     }
1330  no_subreg_mode_swap:
1331
1332   /* Handle fields bigger than a word.  */
1333
1334   if (bitsize > BITS_PER_WORD)
1335     {
1336       /* Here we transfer the words of the field
1337          in the order least significant first.
1338          This is because the most significant word is the one which may
1339          be less than full.  */
1340
1341       unsigned int nwords = (bitsize + (BITS_PER_WORD - 1)) / BITS_PER_WORD;
1342       unsigned int i;
1343
1344       if (target == 0 || !REG_P (target))
1345         target = gen_reg_rtx (mode);
1346
1347       /* Indicate for flow that the entire target reg is being set.  */
1348       emit_clobber (target);
1349
1350       for (i = 0; i < nwords; i++)
1351         {
1352           /* If I is 0, use the low-order word in both field and target;
1353              if I is 1, use the next to lowest word; and so on.  */
1354           /* Word number in TARGET to use.  */
1355           unsigned int wordnum
1356             = (WORDS_BIG_ENDIAN
1357                ? GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD - i - 1
1358                : i);
1359           /* Offset from start of field in OP0.  */
1360           unsigned int bit_offset = (WORDS_BIG_ENDIAN
1361                                      ? MAX (0, ((int) bitsize - ((int) i + 1)
1362                                                 * (int) BITS_PER_WORD))
1363                                      : (int) i * BITS_PER_WORD);
1364           rtx target_part = operand_subword (target, wordnum, 1, VOIDmode);
1365           rtx result_part
1366             = extract_bit_field (op0, MIN (BITS_PER_WORD,
1367                                            bitsize - i * BITS_PER_WORD),
1368                                  bitnum + bit_offset, 1, false, target_part, mode,
1369                                  word_mode);
1370
1371           gcc_assert (target_part);
1372
1373           if (result_part != target_part)
1374             emit_move_insn (target_part, result_part);
1375         }
1376
1377       if (unsignedp)
1378         {
1379           /* Unless we've filled TARGET, the upper regs in a multi-reg value
1380              need to be zero'd out.  */
1381           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) > nwords * UNITS_PER_WORD)
1382             {
1383               unsigned int i, total_words;
1384
1385               total_words = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (target)) / UNITS_PER_WORD;
1386               for (i = nwords; i < total_words; i++)
1387                 emit_move_insn
1388                   (operand_subword (target,
1389                                     WORDS_BIG_ENDIAN ? total_words - i - 1 : i,
1390                                     1, VOIDmode),
1391                    const0_rtx);
1392             }
1393           return target;
1394         }
1395
1396       /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
1397       target = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, target,
1398                              GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, NULL_RTX, 0);
1399       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, target,
1400                            GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, NULL_RTX, 0);
1401     }
1402
1403   /* From here on we know the desired field is smaller than a word.  */
1404
1405   /* Check if there is a correspondingly-sized integer field, so we can
1406      safely extract it as one size of integer, if necessary; then
1407      truncate or extend to the size that is wanted; then use SUBREGs or
1408      convert_to_mode to get one of the modes we really wanted.  */
1409
1410   int_mode = int_mode_for_mode (tmode);
1411   if (int_mode == BLKmode)
1412     int_mode = int_mode_for_mode (mode);
1413   /* Should probably push op0 out to memory and then do a load.  */
1414   gcc_assert (int_mode != BLKmode);
1415
1416   /* OFFSET is the number of words or bytes (UNIT says which)
1417      from STR_RTX to the first word or byte containing part of the field.  */
1418   if (!MEM_P (op0))
1419     {
1420       if (offset != 0
1421           || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > UNITS_PER_WORD)
1422         {
1423           if (!REG_P (op0))
1424             op0 = copy_to_reg (op0);
1425           op0 = gen_rtx_SUBREG (mode_for_size (BITS_PER_WORD, MODE_INT, 0),
1426                                 op0, (offset * UNITS_PER_WORD));
1427         }
1428       offset = 0;
1429     }
1430
1431   /* Now OFFSET is nonzero only for memory operands.  */
1432   ext_mode = mode_for_extraction (unsignedp ? EP_extzv : EP_extv, 0);
1433   if (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE
1434       && bitsize > 0
1435       && GET_MODE_BITSIZE (ext_mode) >= bitsize
1436       /* If op0 is a register, we need it in EXT_MODE to make it
1437          acceptable to the format of ext(z)v.  */
1438       && !(GET_CODE (op0) == SUBREG && GET_MODE (op0) != ext_mode)
1439       && !((REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1440            && (bitsize + bitpos > GET_MODE_BITSIZE (ext_mode))))
1441     {
1442       struct expand_operand ops[4];
1443       unsigned HOST_WIDE_INT xbitpos = bitpos, xoffset = offset;
1444       rtx xop0 = op0;
1445       rtx xtarget = target;
1446       rtx xspec_target = target;
1447       rtx xspec_target_subreg = 0;
1448
1449       /* If op0 is a register, we need it in EXT_MODE to make it
1450          acceptable to the format of ext(z)v.  */
1451       if (REG_P (xop0) && GET_MODE (xop0) != ext_mode)
1452         xop0 = gen_lowpart_SUBREG (ext_mode, xop0);
1453       if (MEM_P (xop0))
1454         /* Get ref to first byte containing part of the field.  */
1455         xop0 = adjust_address (xop0, byte_mode, xoffset);
1456
1457       /* On big-endian machines, we count bits from the most significant.
1458          If the bit field insn does not, we must invert.  */
1459       if (BITS_BIG_ENDIAN != BYTES_BIG_ENDIAN)
1460         xbitpos = unit - bitsize - xbitpos;
1461
1462       /* Now convert from counting within UNIT to counting in EXT_MODE.  */
1463       if (BITS_BIG_ENDIAN && !MEM_P (xop0))
1464         xbitpos += GET_MODE_BITSIZE (ext_mode) - unit;
1465
1466       unit = GET_MODE_BITSIZE (ext_mode);
1467
1468       if (xtarget == 0)
1469         xtarget = xspec_target = gen_reg_rtx (tmode);
1470
1471       if (GET_MODE (xtarget) != ext_mode)
1472         {
1473           /* Don't use LHS paradoxical subreg if explicit truncation is needed
1474              between the mode of the extraction (word_mode) and the target
1475              mode.  Instead, create a temporary and use convert_move to set
1476              the target.  */
1477           if (REG_P (xtarget)
1478               && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (xtarget)),
1479                                         GET_MODE_BITSIZE (ext_mode)))
1480             {
1481               xtarget = gen_lowpart (ext_mode, xtarget);
1482               if (GET_MODE_SIZE (ext_mode)
1483                   > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (xspec_target)))
1484                 xspec_target_subreg = xtarget;
1485             }
1486           else
1487             xtarget = gen_reg_rtx (ext_mode);
1488         }
1489
1490       create_output_operand (&ops[0], xtarget, ext_mode);
1491       create_fixed_operand (&ops[1], xop0);
1492       create_integer_operand (&ops[2], bitsize);
1493       create_integer_operand (&ops[3], xbitpos);
1494       if (maybe_expand_insn (unsignedp ? CODE_FOR_extzv : CODE_FOR_extv,
1495                              4, ops))
1496         {
1497           xtarget = ops[0].value;
1498           if (xtarget == xspec_target)
1499             return xtarget;
1500           if (xtarget == xspec_target_subreg)
1501             return xspec_target;
1502           return convert_extracted_bit_field (xtarget, mode, tmode, unsignedp);
1503         }
1504     }
1505
1506   /* If OP0 is a memory, try copying it to a register and seeing if a
1507      cheap register alternative is available.  */
1508   if (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE && MEM_P (op0))
1509     {
1510       enum machine_mode bestmode;
1511
1512       /* Get the mode to use for inserting into this field.  If
1513          OP0 is BLKmode, get the smallest mode consistent with the
1514          alignment. If OP0 is a non-BLKmode object that is no
1515          wider than EXT_MODE, use its mode. Otherwise, use the
1516          smallest mode containing the field.  */
1517
1518       if (GET_MODE (op0) == BLKmode
1519           || (ext_mode != MAX_MACHINE_MODE
1520               && GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0)) > GET_MODE_SIZE (ext_mode)))
1521         bestmode = get_best_mode (bitsize, bitnum, MEM_ALIGN (op0),
1522                                   (ext_mode == MAX_MACHINE_MODE
1523                                    ? VOIDmode : ext_mode),
1524                                   MEM_VOLATILE_P (op0));
1525       else
1526         bestmode = GET_MODE (op0);
1527
1528       if (bestmode != VOIDmode
1529           && !(SLOW_UNALIGNED_ACCESS (bestmode, MEM_ALIGN (op0))
1530                && GET_MODE_BITSIZE (bestmode) > MEM_ALIGN (op0)))
1531         {
1532           unsigned HOST_WIDE_INT xoffset, xbitpos;
1533
1534           /* Compute the offset as a multiple of this unit,
1535              counting in bytes.  */
1536           unit = GET_MODE_BITSIZE (bestmode);
1537           xoffset = (bitnum / unit) * GET_MODE_SIZE (bestmode);
1538           xbitpos = bitnum % unit;
1539
1540           /* Make sure the register is big enough for the whole field.  */
1541           if (xoffset * BITS_PER_UNIT + unit
1542               >= offset * BITS_PER_UNIT + bitsize)
1543             {
1544               rtx last, result, xop0;
1545
1546               last = get_last_insn ();
1547
1548               /* Fetch it to a register in that size.  */
1549               xop0 = adjust_address (op0, bestmode, xoffset);
1550               xop0 = force_reg (bestmode, xop0);
1551               result = extract_bit_field_1 (xop0, bitsize, xbitpos,
1552                                             unsignedp, packedp, target,
1553                                             mode, tmode, false);
1554               if (result)
1555                 return result;
1556
1557               delete_insns_since (last);
1558             }
1559         }
1560     }
1561
1562   if (!fallback_p)
1563     return NULL;
1564
1565   target = extract_fixed_bit_field (int_mode, op0, offset, bitsize,
1566                                     bitpos, target, unsignedp, packedp);
1567   return convert_extracted_bit_field (target, mode, tmode, unsignedp);
1568 }
1569
1570 /* Generate code to extract a byte-field from STR_RTX
1571    containing BITSIZE bits, starting at BITNUM,
1572    and put it in TARGET if possible (if TARGET is nonzero).
1573    Regardless of TARGET, we return the rtx for where the value is placed.
1574
1575    STR_RTX is the structure containing the byte (a REG or MEM).
1576    UNSIGNEDP is nonzero if this is an unsigned bit field.
1577    PACKEDP is nonzero if the field has the packed attribute.
1578    MODE is the natural mode of the field value once extracted.
1579    TMODE is the mode the caller would like the value to have;
1580    but the value may be returned with type MODE instead.
1581
1582    If a TARGET is specified and we can store in it at no extra cost,
1583    we do so, and return TARGET.
1584    Otherwise, we return a REG of mode TMODE or MODE, with TMODE preferred
1585    if they are equally easy.  */
1586
1587 rtx
1588 extract_bit_field (rtx str_rtx, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1589                    unsigned HOST_WIDE_INT bitnum, int unsignedp, bool packedp,
1590                    rtx target, enum machine_mode mode, enum machine_mode tmode)
1591 {
1592   return extract_bit_field_1 (str_rtx, bitsize, bitnum, unsignedp, packedp,
1593                               target, mode, tmode, true);
1594 }
1595 \f
1596 /* Extract a bit field using shifts and boolean operations
1597    Returns an rtx to represent the value.
1598    OP0 addresses a register (word) or memory (byte).
1599    BITPOS says which bit within the word or byte the bit field starts in.
1600    OFFSET says how many bytes farther the bit field starts;
1601     it is 0 if OP0 is a register.
1602    BITSIZE says how many bits long the bit field is.
1603     (If OP0 is a register, it may be narrower than a full word,
1604      but BITPOS still counts within a full word,
1605      which is significant on bigendian machines.)
1606
1607    UNSIGNEDP is nonzero for an unsigned bit field (don't sign-extend value).
1608    PACKEDP is true if the field has the packed attribute.
1609
1610    If TARGET is nonzero, attempts to store the value there
1611    and return TARGET, but this is not guaranteed.
1612    If TARGET is not used, create a pseudo-reg of mode TMODE for the value.  */
1613
1614 static rtx
1615 extract_fixed_bit_field (enum machine_mode tmode, rtx op0,
1616                          unsigned HOST_WIDE_INT offset,
1617                          unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1618                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, rtx target,
1619                          int unsignedp, bool packedp)
1620 {
1621   unsigned int total_bits = BITS_PER_WORD;
1622   enum machine_mode mode;
1623
1624   if (GET_CODE (op0) == SUBREG || REG_P (op0))
1625     {
1626       /* Special treatment for a bit field split across two registers.  */
1627       if (bitsize + bitpos > BITS_PER_WORD)
1628         return extract_split_bit_field (op0, bitsize, bitpos, unsignedp);
1629     }
1630   else
1631     {
1632       /* Get the proper mode to use for this field.  We want a mode that
1633          includes the entire field.  If such a mode would be larger than
1634          a word, we won't be doing the extraction the normal way.  */
1635
1636       if (MEM_VOLATILE_P (op0)
1637           && flag_strict_volatile_bitfields > 0)
1638         {
1639           if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (op0)) > 0)
1640             mode = GET_MODE (op0);
1641           else if (target && GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (target)) > 0)
1642             mode = GET_MODE (target);
1643           else
1644             mode = tmode;
1645         }
1646       else
1647         mode = get_best_mode (bitsize, bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1648                               MEM_ALIGN (op0), word_mode, MEM_VOLATILE_P (op0));
1649
1650       if (mode == VOIDmode)
1651         /* The only way this should occur is if the field spans word
1652            boundaries.  */
1653         return extract_split_bit_field (op0, bitsize,
1654                                         bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1655                                         unsignedp);
1656
1657       total_bits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1658
1659       /* Make sure bitpos is valid for the chosen mode.  Adjust BITPOS to
1660          be in the range 0 to total_bits-1, and put any excess bytes in
1661          OFFSET.  */
1662       if (bitpos >= total_bits)
1663         {
1664           offset += (bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT);
1665           bitpos -= ((bitpos / total_bits) * (total_bits / BITS_PER_UNIT)
1666                      * BITS_PER_UNIT);
1667         }
1668
1669       /* If we're accessing a volatile MEM, we can't do the next
1670          alignment step if it results in a multi-word access where we
1671          otherwise wouldn't have one.  So, check for that case
1672          here.  */
1673       if (MEM_P (op0)
1674           && MEM_VOLATILE_P (op0)
1675           && flag_strict_volatile_bitfields > 0
1676           && bitpos + bitsize <= total_bits
1677           && bitpos + bitsize + (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT > total_bits)
1678         {
1679           if (STRICT_ALIGNMENT)
1680             {
1681               static bool informed_about_misalignment = false;
1682               bool warned;
1683
1684               if (packedp)
1685                 {
1686                   if (bitsize == total_bits)
1687                     warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1688                                          "multiple accesses to volatile structure member"
1689                                          " because of packed attribute");
1690                   else
1691                     warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1692                                          "multiple accesses to volatile structure bitfield"
1693                                          " because of packed attribute");
1694
1695                   return extract_split_bit_field (op0, bitsize,
1696                                                   bitpos + offset * BITS_PER_UNIT,
1697                                                   unsignedp);
1698                 }
1699
1700               if (bitsize == total_bits)
1701                 warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1702                                      "mis-aligned access used for structure member");
1703               else
1704                 warned = warning_at (input_location, OPT_fstrict_volatile_bitfields,
1705                                      "mis-aligned access used for structure bitfield");
1706
1707               if (! informed_about_misalignment && warned)
1708                 {
1709                   informed_about_misalignment = true;
1710                   inform (input_location,
1711                           "when a volatile object spans multiple type-sized locations,"
1712                           " the compiler must choose between using a single mis-aligned access to"
1713                           " preserve the volatility, or using multiple aligned accesses to avoid"
1714                           " runtime faults; this code may fail at runtime if the hardware does"
1715                           " not allow this access");
1716                 }
1717             }
1718         }
1719       else
1720         {
1721
1722           /* Get ref to an aligned byte, halfword, or word containing the field.
1723              Adjust BITPOS to be position within a word,
1724              and OFFSET to be the offset of that word.
1725              Then alter OP0 to refer to that word.  */
1726           bitpos += (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT)) * BITS_PER_UNIT;
1727           offset -= (offset % (total_bits / BITS_PER_UNIT));
1728         }
1729
1730       op0 = adjust_address (op0, mode, offset);
1731     }
1732
1733   mode = GET_MODE (op0);
1734
1735   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1736     /* BITPOS is the distance between our msb and that of OP0.
1737        Convert it to the distance from the lsb.  */
1738     bitpos = total_bits - bitsize - bitpos;
1739
1740   /* Now BITPOS is always the distance between the field's lsb and that of OP0.
1741      We have reduced the big-endian case to the little-endian case.  */
1742
1743   if (unsignedp)
1744     {
1745       if (bitpos)
1746         {
1747           /* If the field does not already start at the lsb,
1748              shift it so it does.  */
1749           /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1750           /* But not if we will return it--could confuse integrate.c.  */
1751           rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1752           if (tmode != mode) subtarget = 0;
1753           op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0, bitpos, subtarget, 1);
1754         }
1755       /* Convert the value to the desired mode.  */
1756       if (mode != tmode)
1757         op0 = convert_to_mode (tmode, op0, 1);
1758
1759       /* Unless the msb of the field used to be the msb when we shifted,
1760          mask out the upper bits.  */
1761
1762       if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != bitpos + bitsize)
1763         return expand_binop (GET_MODE (op0), and_optab, op0,
1764                              mask_rtx (GET_MODE (op0), 0, bitsize, 0),
1765                              target, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
1766       return op0;
1767     }
1768
1769   /* To extract a signed bit-field, first shift its msb to the msb of the word,
1770      then arithmetic-shift its lsb to the lsb of the word.  */
1771   op0 = force_reg (mode, op0);
1772   if (mode != tmode)
1773     target = 0;
1774
1775   /* Find the narrowest integer mode that contains the field.  */
1776
1777   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
1778        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1779     if (GET_MODE_BITSIZE (mode) >= bitsize + bitpos)
1780       {
1781         op0 = convert_to_mode (mode, op0, 0);
1782         break;
1783       }
1784
1785   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) != (bitsize + bitpos))
1786     {
1787       int amount = GET_MODE_BITSIZE (mode) - (bitsize + bitpos);
1788       /* Maybe propagate the target for the shift.  */
1789       rtx subtarget = (target != 0 && REG_P (target) ? target : 0);
1790       op0 = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, amount, subtarget, 1);
1791     }
1792
1793   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
1794                        GET_MODE_BITSIZE (mode) - bitsize, target, 0);
1795 }
1796 \f
1797 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) mask value
1798    of mode MODE with BITSIZE ones followed by BITPOS zeros, or the
1799    complement of that if COMPLEMENT.  The mask is truncated if
1800    necessary to the width of mode MODE.  The mask is zero-extended if
1801    BITSIZE+BITPOS is too small for MODE.  */
1802
1803 static rtx
1804 mask_rtx (enum machine_mode mode, int bitpos, int bitsize, int complement)
1805 {
1806   double_int mask;
1807
1808   mask = double_int_mask (bitsize);
1809   mask = double_int_lshift (mask, bitpos, HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, false);
1810
1811   if (complement)
1812     mask = double_int_not (mask);
1813
1814   return immed_double_int_const (mask, mode);
1815 }
1816
1817 /* Return a constant integer (CONST_INT or CONST_DOUBLE) rtx with the value
1818    VALUE truncated to BITSIZE bits and then shifted left BITPOS bits.  */
1819
1820 static rtx
1821 lshift_value (enum machine_mode mode, rtx value, int bitpos, int bitsize)
1822 {
1823   double_int val;
1824   
1825   val = double_int_zext (uhwi_to_double_int (INTVAL (value)), bitsize);
1826   val = double_int_lshift (val, bitpos, HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, false);
1827
1828   return immed_double_int_const (val, mode);
1829 }
1830 \f
1831 /* Extract a bit field that is split across two words
1832    and return an RTX for the result.
1833
1834    OP0 is the REG, SUBREG or MEM rtx for the first of the two words.
1835    BITSIZE is the field width; BITPOS, position of its first bit, in the word.
1836    UNSIGNEDP is 1 if should zero-extend the contents; else sign-extend.  */
1837
1838 static rtx
1839 extract_split_bit_field (rtx op0, unsigned HOST_WIDE_INT bitsize,
1840                          unsigned HOST_WIDE_INT bitpos, int unsignedp)
1841 {
1842   unsigned int unit;
1843   unsigned int bitsdone = 0;
1844   rtx result = NULL_RTX;
1845   int first = 1;
1846
1847   /* Make sure UNIT isn't larger than BITS_PER_WORD, we can only handle that
1848      much at a time.  */
1849   if (REG_P (op0) || GET_CODE (op0) == SUBREG)
1850     unit = BITS_PER_WORD;
1851   else
1852     unit = MIN (MEM_ALIGN (op0), BITS_PER_WORD);
1853
1854   while (bitsdone < bitsize)
1855     {
1856       unsigned HOST_WIDE_INT thissize;
1857       rtx part, word;
1858       unsigned HOST_WIDE_INT thispos;
1859       unsigned HOST_WIDE_INT offset;
1860
1861       offset = (bitpos + bitsdone) / unit;
1862       thispos = (bitpos + bitsdone) % unit;
1863
1864       /* THISSIZE must not overrun a word boundary.  Otherwise,
1865          extract_fixed_bit_field will call us again, and we will mutually
1866          recurse forever.  */
1867       thissize = MIN (bitsize - bitsdone, BITS_PER_WORD);
1868       thissize = MIN (thissize, unit - thispos);
1869
1870       /* If OP0 is a register, then handle OFFSET here.
1871
1872          When handling multiword bitfields, extract_bit_field may pass
1873          down a word_mode SUBREG of a larger REG for a bitfield that actually
1874          crosses a word boundary.  Thus, for a SUBREG, we must find
1875          the current word starting from the base register.  */
1876       if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1877         {
1878           int word_offset = (SUBREG_BYTE (op0) / UNITS_PER_WORD) + offset;
1879           word = operand_subword_force (SUBREG_REG (op0), word_offset,
1880                                         GET_MODE (SUBREG_REG (op0)));
1881           offset = 0;
1882         }
1883       else if (REG_P (op0))
1884         {
1885           word = operand_subword_force (op0, offset, GET_MODE (op0));
1886           offset = 0;
1887         }
1888       else
1889         word = op0;
1890
1891       /* Extract the parts in bit-counting order,
1892          whose meaning is determined by BYTES_PER_UNIT.
1893          OFFSET is in UNITs, and UNIT is in bits.
1894          extract_fixed_bit_field wants offset in bytes.  */
1895       part = extract_fixed_bit_field (word_mode, word,
1896                                       offset * unit / BITS_PER_UNIT,
1897                                       thissize, thispos, 0, 1, false);
1898       bitsdone += thissize;
1899
1900       /* Shift this part into place for the result.  */
1901       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
1902         {
1903           if (bitsize != bitsdone)
1904             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
1905                                  bitsize - bitsdone, 0, 1);
1906         }
1907       else
1908         {
1909           if (bitsdone != thissize)
1910             part = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, part,
1911                                  bitsdone - thissize, 0, 1);
1912         }
1913
1914       if (first)
1915         result = part;
1916       else
1917         /* Combine the parts with bitwise or.  This works
1918            because we extracted each part as an unsigned bit field.  */
1919         result = expand_binop (word_mode, ior_optab, part, result, NULL_RTX, 1,
1920                                OPTAB_LIB_WIDEN);
1921
1922       first = 0;
1923     }
1924
1925   /* Unsigned bit field: we are done.  */
1926   if (unsignedp)
1927     return result;
1928   /* Signed bit field: sign-extend with two arithmetic shifts.  */
1929   result = expand_shift (LSHIFT_EXPR, word_mode, result,
1930                          BITS_PER_WORD - bitsize, NULL_RTX, 0);
1931   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, word_mode, result,
1932                        BITS_PER_WORD - bitsize, NULL_RTX, 0);
1933 }
1934 \f
1935 /* Try to read the low bits of SRC as an rvalue of mode MODE, preserving
1936    the bit pattern.  SRC_MODE is the mode of SRC; if this is smaller than
1937    MODE, fill the upper bits with zeros.  Fail if the layout of either
1938    mode is unknown (as for CC modes) or if the extraction would involve
1939    unprofitable mode punning.  Return the value on success, otherwise
1940    return null.
1941
1942    This is different from gen_lowpart* in these respects:
1943
1944      - the returned value must always be considered an rvalue
1945
1946      - when MODE is wider than SRC_MODE, the extraction involves
1947        a zero extension
1948
1949      - when MODE is smaller than SRC_MODE, the extraction involves
1950        a truncation (and is thus subject to TRULY_NOOP_TRUNCATION).
1951
1952    In other words, this routine performs a computation, whereas the
1953    gen_lowpart* routines are conceptually lvalue or rvalue subreg
1954    operations.  */
1955
1956 rtx
1957 extract_low_bits (enum machine_mode mode, enum machine_mode src_mode, rtx src)
1958 {
1959   enum machine_mode int_mode, src_int_mode;
1960
1961   if (mode == src_mode)
1962     return src;
1963
1964   if (CONSTANT_P (src))
1965     {
1966       /* simplify_gen_subreg can't be used here, as if simplify_subreg
1967          fails, it will happily create (subreg (symbol_ref)) or similar
1968          invalid SUBREGs.  */
1969       unsigned int byte = subreg_lowpart_offset (mode, src_mode);
1970       rtx ret = simplify_subreg (mode, src, src_mode, byte);
1971       if (ret)
1972         return ret;
1973
1974       if (GET_MODE (src) == VOIDmode
1975           || !validate_subreg (mode, src_mode, src, byte))
1976         return NULL_RTX;
1977
1978       src = force_reg (GET_MODE (src), src);
1979       return gen_rtx_SUBREG (mode, src, byte);
1980     }
1981
1982   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_CC || GET_MODE_CLASS (src_mode) == MODE_CC)
1983     return NULL_RTX;
1984
1985   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == GET_MODE_BITSIZE (src_mode)
1986       && MODES_TIEABLE_P (mode, src_mode))
1987     {
1988       rtx x = gen_lowpart_common (mode, src);
1989       if (x)
1990         return x;
1991     }
1992
1993   src_int_mode = int_mode_for_mode (src_mode);
1994   int_mode = int_mode_for_mode (mode);
1995   if (src_int_mode == BLKmode || int_mode == BLKmode)
1996     return NULL_RTX;
1997
1998   if (!MODES_TIEABLE_P (src_int_mode, src_mode))
1999     return NULL_RTX;
2000   if (!MODES_TIEABLE_P (int_mode, mode))
2001     return NULL_RTX;
2002
2003   src = gen_lowpart (src_int_mode, src);
2004   src = convert_modes (int_mode, src_int_mode, src, true);
2005   src = gen_lowpart (mode, src);
2006   return src;
2007 }
2008 \f
2009 /* Add INC into TARGET.  */
2010
2011 void
2012 expand_inc (rtx target, rtx inc)
2013 {
2014   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), add_optab,
2015                             target, inc,
2016                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2017   if (value != target)
2018     emit_move_insn (target, value);
2019 }
2020
2021 /* Subtract DEC from TARGET.  */
2022
2023 void
2024 expand_dec (rtx target, rtx dec)
2025 {
2026   rtx value = expand_binop (GET_MODE (target), sub_optab,
2027                             target, dec,
2028                             target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
2029   if (value != target)
2030     emit_move_insn (target, value);
2031 }
2032 \f
2033 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2034    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2035    and AMOUNT the rtx for the amount to shift by.
2036    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2037    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2038    Return the rtx for where the value is.  */
2039
2040 static rtx
2041 expand_shift_1 (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2042                 rtx amount, rtx target, int unsignedp)
2043 {
2044   rtx op1, temp = 0;
2045   int left = (code == LSHIFT_EXPR || code == LROTATE_EXPR);
2046   int rotate = (code == LROTATE_EXPR || code == RROTATE_EXPR);
2047   optab lshift_optab = ashl_optab;
2048   optab rshift_arith_optab = ashr_optab;
2049   optab rshift_uns_optab = lshr_optab;
2050   optab lrotate_optab = rotl_optab;
2051   optab rrotate_optab = rotr_optab;
2052   enum machine_mode op1_mode;
2053   int attempt;
2054   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2055
2056   op1 = amount;
2057   op1_mode = GET_MODE (op1);
2058
2059   /* Determine whether the shift/rotate amount is a vector, or scalar.  If the
2060      shift amount is a vector, use the vector/vector shift patterns.  */
2061   if (VECTOR_MODE_P (mode) && VECTOR_MODE_P (op1_mode))
2062     {
2063       lshift_optab = vashl_optab;
2064       rshift_arith_optab = vashr_optab;
2065       rshift_uns_optab = vlshr_optab;
2066       lrotate_optab = vrotl_optab;
2067       rrotate_optab = vrotr_optab;
2068     }
2069
2070   /* Previously detected shift-counts computed by NEGATE_EXPR
2071      and shifted in the other direction; but that does not work
2072      on all machines.  */
2073
2074   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
2075     {
2076       if (CONST_INT_P (op1)
2077           && ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1) >=
2078               (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_BITSIZE (mode)))
2079         op1 = GEN_INT ((unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (op1)
2080                        % GET_MODE_BITSIZE (mode));
2081       else if (GET_CODE (op1) == SUBREG
2082                && subreg_lowpart_p (op1)
2083                && INTEGRAL_MODE_P (GET_MODE (SUBREG_REG (op1))))
2084         op1 = SUBREG_REG (op1);
2085     }
2086
2087   if (op1 == const0_rtx)
2088     return shifted;
2089
2090   /* Check whether its cheaper to implement a left shift by a constant
2091      bit count by a sequence of additions.  */
2092   if (code == LSHIFT_EXPR
2093       && CONST_INT_P (op1)
2094       && INTVAL (op1) > 0
2095       && INTVAL (op1) < GET_MODE_BITSIZE (mode)
2096       && INTVAL (op1) < MAX_BITS_PER_WORD
2097       && shift_cost[speed][mode][INTVAL (op1)] > INTVAL (op1) * add_cost[speed][mode]
2098       && shift_cost[speed][mode][INTVAL (op1)] != MAX_COST)
2099     {
2100       int i;
2101       for (i = 0; i < INTVAL (op1); i++)
2102         {
2103           temp = force_reg (mode, shifted);
2104           shifted = expand_binop (mode, add_optab, temp, temp, NULL_RTX,
2105                                   unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
2106         }
2107       return shifted;
2108     }
2109
2110   for (attempt = 0; temp == 0 && attempt < 3; attempt++)
2111     {
2112       enum optab_methods methods;
2113
2114       if (attempt == 0)
2115         methods = OPTAB_DIRECT;
2116       else if (attempt == 1)
2117         methods = OPTAB_WIDEN;
2118       else
2119         methods = OPTAB_LIB_WIDEN;
2120
2121       if (rotate)
2122         {
2123           /* Widening does not work for rotation.  */
2124           if (methods == OPTAB_WIDEN)
2125             continue;
2126           else if (methods == OPTAB_LIB_WIDEN)
2127             {
2128               /* If we have been unable to open-code this by a rotation,
2129                  do it as the IOR of two shifts.  I.e., to rotate A
2130                  by N bits, compute (A << N) | ((unsigned) A >> (C - N))
2131                  where C is the bitsize of A.
2132
2133                  It is theoretically possible that the target machine might
2134                  not be able to perform either shift and hence we would
2135                  be making two libcalls rather than just the one for the
2136                  shift (similarly if IOR could not be done).  We will allow
2137                  this extremely unlikely lossage to avoid complicating the
2138                  code below.  */
2139
2140               rtx subtarget = target == shifted ? 0 : target;
2141               rtx new_amount, other_amount;
2142               rtx temp1;
2143
2144               new_amount = op1;
2145               other_amount
2146                 = simplify_gen_binary (MINUS, GET_MODE (op1),
2147                                        GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode)),
2148                                        op1);
2149
2150               shifted = force_reg (mode, shifted);
2151
2152               temp = expand_shift_1 (left ? LSHIFT_EXPR : RSHIFT_EXPR,
2153                                      mode, shifted, new_amount, 0, 1);
2154               temp1 = expand_shift_1 (left ? RSHIFT_EXPR : LSHIFT_EXPR,
2155                                       mode, shifted, other_amount,
2156                                       subtarget, 1);
2157               return expand_binop (mode, ior_optab, temp, temp1, target,
2158                                    unsignedp, methods);
2159             }
2160
2161           temp = expand_binop (mode,
2162                                left ? lrotate_optab : rrotate_optab,
2163                                shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2164         }
2165       else if (unsignedp)
2166         temp = expand_binop (mode,
2167                              left ? lshift_optab : rshift_uns_optab,
2168                              shifted, op1, target, unsignedp, methods);
2169
2170       /* Do arithmetic shifts.
2171          Also, if we are going to widen the operand, we can just as well
2172          use an arithmetic right-shift instead of a logical one.  */
2173       if (temp == 0 && ! rotate
2174           && (! unsignedp || (! left && methods == OPTAB_WIDEN)))
2175         {
2176           enum optab_methods methods1 = methods;
2177
2178           /* If trying to widen a log shift to an arithmetic shift,
2179              don't accept an arithmetic shift of the same size.  */
2180           if (unsignedp)
2181             methods1 = OPTAB_MUST_WIDEN;
2182
2183           /* Arithmetic shift */
2184
2185           temp = expand_binop (mode,
2186                                left ? lshift_optab : rshift_arith_optab,
2187                                shifted, op1, target, unsignedp, methods1);
2188         }
2189
2190       /* We used to try extzv here for logical right shifts, but that was
2191          only useful for one machine, the VAX, and caused poor code
2192          generation there for lshrdi3, so the code was deleted and a
2193          define_expand for lshrsi3 was added to vax.md.  */
2194     }
2195
2196   gcc_assert (temp);
2197   return temp;
2198 }
2199
2200 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2201    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2202    and AMOUNT the amount to shift by.
2203    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2204    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2205    Return the rtx for where the value is.  */
2206
2207 rtx
2208 expand_shift (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2209               int amount, rtx target, int unsignedp)
2210 {
2211   return expand_shift_1 (code, mode,
2212                          shifted, GEN_INT (amount), target, unsignedp);
2213 }
2214
2215 /* Output a shift instruction for expression code CODE,
2216    with SHIFTED being the rtx for the value to shift,
2217    and AMOUNT the tree for the amount to shift by.
2218    Store the result in the rtx TARGET, if that is convenient.
2219    If UNSIGNEDP is nonzero, do a logical shift; otherwise, arithmetic.
2220    Return the rtx for where the value is.  */
2221
2222 rtx
2223 expand_variable_shift (enum tree_code code, enum machine_mode mode, rtx shifted,
2224                        tree amount, rtx target, int unsignedp)
2225 {
2226   return expand_shift_1 (code, mode,
2227                          shifted, expand_normal (amount), target, unsignedp);
2228 }
2229
2230 \f
2231 /* Indicates the type of fixup needed after a constant multiplication.
2232    BASIC_VARIANT means no fixup is needed, NEGATE_VARIANT means that
2233    the result should be negated, and ADD_VARIANT means that the
2234    multiplicand should be added to the result.  */
2235 enum mult_variant {basic_variant, negate_variant, add_variant};
2236
2237 static void synth_mult (struct algorithm *, unsigned HOST_WIDE_INT,
2238                         const struct mult_cost *, enum machine_mode mode);
2239 static bool choose_mult_variant (enum machine_mode, HOST_WIDE_INT,
2240                                  struct algorithm *, enum mult_variant *, int);
2241 static rtx expand_mult_const (enum machine_mode, rtx, HOST_WIDE_INT, rtx,
2242                               const struct algorithm *, enum mult_variant);
2243 static unsigned HOST_WIDE_INT choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT, int,
2244                                                  int, rtx *, int *, int *);
2245 static unsigned HOST_WIDE_INT invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT, int);
2246 static rtx extract_high_half (enum machine_mode, rtx);
2247 static rtx expand_mult_highpart (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx, int, int);
2248 static rtx expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode, rtx, rtx, rtx,
2249                                        int, int);
2250 /* Compute and return the best algorithm for multiplying by T.
2251    The algorithm must cost less than cost_limit
2252    If retval.cost >= COST_LIMIT, no algorithm was found and all
2253    other field of the returned struct are undefined.
2254    MODE is the machine mode of the multiplication.  */
2255
2256 static void
2257 synth_mult (struct algorithm *alg_out, unsigned HOST_WIDE_INT t,
2258             const struct mult_cost *cost_limit, enum machine_mode mode)
2259 {
2260   int m;
2261   struct algorithm *alg_in, *best_alg;
2262   struct mult_cost best_cost;
2263   struct mult_cost new_limit;
2264   int op_cost, op_latency;
2265   unsigned HOST_WIDE_INT orig_t = t;
2266   unsigned HOST_WIDE_INT q;
2267   int maxm = MIN (BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
2268   int hash_index;
2269   bool cache_hit = false;
2270   enum alg_code cache_alg = alg_zero;
2271   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2272
2273   /* Indicate that no algorithm is yet found.  If no algorithm
2274      is found, this value will be returned and indicate failure.  */
2275   alg_out->cost.cost = cost_limit->cost + 1;
2276   alg_out->cost.latency = cost_limit->latency + 1;
2277
2278   if (cost_limit->cost < 0
2279       || (cost_limit->cost == 0 && cost_limit->latency <= 0))
2280     return;
2281
2282   /* Restrict the bits of "t" to the multiplication's mode.  */
2283   t &= GET_MODE_MASK (mode);
2284
2285   /* t == 1 can be done in zero cost.  */
2286   if (t == 1)
2287     {
2288       alg_out->ops = 1;
2289       alg_out->cost.cost = 0;
2290       alg_out->cost.latency = 0;
2291       alg_out->op[0] = alg_m;
2292       return;
2293     }
2294
2295   /* t == 0 sometimes has a cost.  If it does and it exceeds our limit,
2296      fail now.  */
2297   if (t == 0)
2298     {
2299       if (MULT_COST_LESS (cost_limit, zero_cost[speed]))
2300         return;
2301       else
2302         {
2303           alg_out->ops = 1;
2304           alg_out->cost.cost = zero_cost[speed];
2305           alg_out->cost.latency = zero_cost[speed];
2306           alg_out->op[0] = alg_zero;
2307           return;
2308         }
2309     }
2310
2311   /* We'll be needing a couple extra algorithm structures now.  */
2312
2313   alg_in = XALLOCA (struct algorithm);
2314   best_alg = XALLOCA (struct algorithm);
2315   best_cost = *cost_limit;
2316
2317   /* Compute the hash index.  */
2318   hash_index = (t ^ (unsigned int) mode ^ (speed * 256)) % NUM_ALG_HASH_ENTRIES;
2319
2320   /* See if we already know what to do for T.  */
2321   if (alg_hash[hash_index].t == t
2322       && alg_hash[hash_index].mode == mode
2323       && alg_hash[hash_index].mode == mode
2324       && alg_hash[hash_index].speed == speed
2325       && alg_hash[hash_index].alg != alg_unknown)
2326     {
2327       cache_alg = alg_hash[hash_index].alg;
2328
2329       if (cache_alg == alg_impossible)
2330         {
2331           /* The cache tells us that it's impossible to synthesize
2332              multiplication by T within alg_hash[hash_index].cost.  */
2333           if (!CHEAPER_MULT_COST (&alg_hash[hash_index].cost, cost_limit))
2334             /* COST_LIMIT is at least as restrictive as the one
2335                recorded in the hash table, in which case we have no
2336                hope of synthesizing a multiplication.  Just
2337                return.  */
2338             return;
2339
2340           /* If we get here, COST_LIMIT is less restrictive than the
2341              one recorded in the hash table, so we may be able to
2342              synthesize a multiplication.  Proceed as if we didn't
2343              have the cache entry.  */
2344         }
2345       else
2346         {
2347           if (CHEAPER_MULT_COST (cost_limit, &alg_hash[hash_index].cost))
2348             /* The cached algorithm shows that this multiplication
2349                requires more cost than COST_LIMIT.  Just return.  This
2350                way, we don't clobber this cache entry with
2351                alg_impossible but retain useful information.  */
2352             return;
2353
2354           cache_hit = true;
2355
2356           switch (cache_alg)
2357             {
2358             case alg_shift:
2359               goto do_alg_shift;
2360
2361             case alg_add_t_m2:
2362             case alg_sub_t_m2:
2363               goto do_alg_addsub_t_m2;
2364
2365             case alg_add_factor:
2366             case alg_sub_factor:
2367               goto do_alg_addsub_factor;
2368
2369             case alg_add_t2_m:
2370               goto do_alg_add_t2_m;
2371
2372             case alg_sub_t2_m:
2373               goto do_alg_sub_t2_m;
2374
2375             default:
2376               gcc_unreachable ();
2377             }
2378         }
2379     }
2380
2381   /* If we have a group of zero bits at the low-order part of T, try
2382      multiplying by the remaining bits and then doing a shift.  */
2383
2384   if ((t & 1) == 0)
2385     {
2386     do_alg_shift:
2387       m = floor_log2 (t & -t);  /* m = number of low zero bits */
2388       if (m < maxm)
2389         {
2390           q = t >> m;
2391           /* The function expand_shift will choose between a shift and
2392              a sequence of additions, so the observed cost is given as
2393              MIN (m * add_cost[speed][mode], shift_cost[speed][mode][m]).  */
2394           op_cost = m * add_cost[speed][mode];
2395           if (shift_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2396             op_cost = shift_cost[speed][mode][m];
2397           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2398           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2399           synth_mult (alg_in, q, &new_limit, mode);
2400
2401           alg_in->cost.cost += op_cost;
2402           alg_in->cost.latency += op_cost;
2403           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2404             {
2405               struct algorithm *x;
2406               best_cost = alg_in->cost;
2407               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2408               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2409               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_shift;
2410             }
2411
2412           /* See if treating ORIG_T as a signed number yields a better
2413              sequence.  Try this sequence only for a negative ORIG_T
2414              as it would be useless for a non-negative ORIG_T.  */
2415           if ((HOST_WIDE_INT) orig_t < 0)
2416             {
2417               /* Shift ORIG_T as follows because a right shift of a
2418                  negative-valued signed type is implementation
2419                  defined.  */
2420               q = ~(~orig_t >> m);
2421               /* The function expand_shift will choose between a shift
2422                  and a sequence of additions, so the observed cost is
2423                  given as MIN (m * add_cost[speed][mode],
2424                  shift_cost[speed][mode][m]).  */
2425               op_cost = m * add_cost[speed][mode];
2426               if (shift_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2427                 op_cost = shift_cost[speed][mode][m];
2428               new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2429               new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2430               synth_mult (alg_in, q, &new_limit, mode);
2431
2432               alg_in->cost.cost += op_cost;
2433               alg_in->cost.latency += op_cost;
2434               if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2435                 {
2436                   struct algorithm *x;
2437                   best_cost = alg_in->cost;
2438                   x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2439                   best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2440                   best_alg->op[best_alg->ops] = alg_shift;
2441                 }
2442             }
2443         }
2444       if (cache_hit)
2445         goto done;
2446     }
2447
2448   /* If we have an odd number, add or subtract one.  */
2449   if ((t & 1) != 0)
2450     {
2451       unsigned HOST_WIDE_INT w;
2452
2453     do_alg_addsub_t_m2:
2454       for (w = 1; (w & t) != 0; w <<= 1)
2455         ;
2456       /* If T was -1, then W will be zero after the loop.  This is another
2457          case where T ends with ...111.  Handling this with (T + 1) and
2458          subtract 1 produces slightly better code and results in algorithm
2459          selection much faster than treating it like the ...0111 case
2460          below.  */
2461       if (w == 0
2462           || (w > 2
2463               /* Reject the case where t is 3.
2464                  Thus we prefer addition in that case.  */
2465               && t != 3))
2466         {
2467           /* T ends with ...111.  Multiply by (T + 1) and subtract 1.  */
2468
2469           op_cost = add_cost[speed][mode];
2470           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2471           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2472           synth_mult (alg_in, t + 1, &new_limit, mode);
2473
2474           alg_in->cost.cost += op_cost;
2475           alg_in->cost.latency += op_cost;
2476           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2477             {
2478               struct algorithm *x;
2479               best_cost = alg_in->cost;
2480               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2481               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2482               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t_m2;
2483             }
2484         }
2485       else
2486         {
2487           /* T ends with ...01 or ...011.  Multiply by (T - 1) and add 1.  */
2488
2489           op_cost = add_cost[speed][mode];
2490           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2491           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2492           synth_mult (alg_in, t - 1, &new_limit, mode);
2493
2494           alg_in->cost.cost += op_cost;
2495           alg_in->cost.latency += op_cost;
2496           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2497             {
2498               struct algorithm *x;
2499               best_cost = alg_in->cost;
2500               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2501               best_alg->log[best_alg->ops] = 0;
2502               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t_m2;
2503             }
2504         }
2505
2506       /* We may be able to calculate a * -7, a * -15, a * -31, etc
2507          quickly with a - a * n for some appropriate constant n.  */
2508       m = exact_log2 (-orig_t + 1);
2509       if (m >= 0 && m < maxm)
2510         {
2511           op_cost = shiftsub1_cost[speed][mode][m];
2512           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2513           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2514           synth_mult (alg_in, (unsigned HOST_WIDE_INT) (-orig_t + 1) >> m, &new_limit, mode);
2515
2516           alg_in->cost.cost += op_cost;
2517           alg_in->cost.latency += op_cost;
2518           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2519             {
2520               struct algorithm *x;
2521               best_cost = alg_in->cost;
2522               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2523               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2524               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t_m2;
2525             }
2526         }
2527
2528       if (cache_hit)
2529         goto done;
2530     }
2531
2532   /* Look for factors of t of the form
2533      t = q(2**m +- 1), 2 <= m <= floor(log2(t - 1)).
2534      If we find such a factor, we can multiply by t using an algorithm that
2535      multiplies by q, shift the result by m and add/subtract it to itself.
2536
2537      We search for large factors first and loop down, even if large factors
2538      are less probable than small; if we find a large factor we will find a
2539      good sequence quickly, and therefore be able to prune (by decreasing
2540      COST_LIMIT) the search.  */
2541
2542  do_alg_addsub_factor:
2543   for (m = floor_log2 (t - 1); m >= 2; m--)
2544     {
2545       unsigned HOST_WIDE_INT d;
2546
2547       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) + 1;
2548       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2549           && (!cache_hit || cache_alg == alg_add_factor))
2550         {
2551           /* If the target has a cheap shift-and-add instruction use
2552              that in preference to a shift insn followed by an add insn.
2553              Assume that the shift-and-add is "atomic" with a latency
2554              equal to its cost, otherwise assume that on superscalar
2555              hardware the shift may be executed concurrently with the
2556              earlier steps in the algorithm.  */
2557           op_cost = add_cost[speed][mode] + shift_cost[speed][mode][m];
2558           if (shiftadd_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2559             {
2560               op_cost = shiftadd_cost[speed][mode][m];
2561               op_latency = op_cost;
2562             }
2563           else
2564             op_latency = add_cost[speed][mode];
2565
2566           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2567           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2568           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2569
2570           alg_in->cost.cost += op_cost;
2571           alg_in->cost.latency += op_latency;
2572           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2573             alg_in->cost.latency = op_cost;
2574           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2575             {
2576               struct algorithm *x;
2577               best_cost = alg_in->cost;
2578               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2579               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2580               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_factor;
2581             }
2582           /* Other factors will have been taken care of in the recursion.  */
2583           break;
2584         }
2585
2586       d = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << m) - 1;
2587       if (t % d == 0 && t > d && m < maxm
2588           && (!cache_hit || cache_alg == alg_sub_factor))
2589         {
2590           /* If the target has a cheap shift-and-subtract insn use
2591              that in preference to a shift insn followed by a sub insn.
2592              Assume that the shift-and-sub is "atomic" with a latency
2593              equal to it's cost, otherwise assume that on superscalar
2594              hardware the shift may be executed concurrently with the
2595              earlier steps in the algorithm.  */
2596           op_cost = add_cost[speed][mode] + shift_cost[speed][mode][m];
2597           if (shiftsub0_cost[speed][mode][m] < op_cost)
2598             {
2599               op_cost = shiftsub0_cost[speed][mode][m];
2600               op_latency = op_cost;
2601             }
2602           else
2603             op_latency = add_cost[speed][mode];
2604
2605           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2606           new_limit.latency = best_cost.latency - op_latency;
2607           synth_mult (alg_in, t / d, &new_limit, mode);
2608
2609           alg_in->cost.cost += op_cost;
2610           alg_in->cost.latency += op_latency;
2611           if (alg_in->cost.latency < op_cost)
2612             alg_in->cost.latency = op_cost;
2613           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2614             {
2615               struct algorithm *x;
2616               best_cost = alg_in->cost;
2617               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2618               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2619               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_factor;
2620             }
2621           break;
2622         }
2623     }
2624   if (cache_hit)
2625     goto done;
2626
2627   /* Try shift-and-add (load effective address) instructions,
2628      i.e. do a*3, a*5, a*9.  */
2629   if ((t & 1) != 0)
2630     {
2631     do_alg_add_t2_m:
2632       q = t - 1;
2633       q = q & -q;
2634       m = exact_log2 (q);
2635       if (m >= 0 && m < maxm)
2636         {
2637           op_cost = shiftadd_cost[speed][mode][m];
2638           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2639           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2640           synth_mult (alg_in, (t - 1) >> m, &new_limit, mode);
2641
2642           alg_in->cost.cost += op_cost;
2643           alg_in->cost.latency += op_cost;
2644           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2645             {
2646               struct algorithm *x;
2647               best_cost = alg_in->cost;
2648               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2649               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2650               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_add_t2_m;
2651             }
2652         }
2653       if (cache_hit)
2654         goto done;
2655
2656     do_alg_sub_t2_m:
2657       q = t + 1;
2658       q = q & -q;
2659       m = exact_log2 (q);
2660       if (m >= 0 && m < maxm)
2661         {
2662           op_cost = shiftsub0_cost[speed][mode][m];
2663           new_limit.cost = best_cost.cost - op_cost;
2664           new_limit.latency = best_cost.latency - op_cost;
2665           synth_mult (alg_in, (t + 1) >> m, &new_limit, mode);
2666
2667           alg_in->cost.cost += op_cost;
2668           alg_in->cost.latency += op_cost;
2669           if (CHEAPER_MULT_COST (&alg_in->cost, &best_cost))
2670             {
2671               struct algorithm *x;
2672               best_cost = alg_in->cost;
2673               x = alg_in, alg_in = best_alg, best_alg = x;
2674               best_alg->log[best_alg->ops] = m;
2675               best_alg->op[best_alg->ops] = alg_sub_t2_m;
2676             }
2677         }
2678       if (cache_hit)
2679         goto done;
2680     }
2681
2682  done:
2683   /* If best_cost has not decreased, we have not found any algorithm.  */
2684   if (!CHEAPER_MULT_COST (&best_cost, cost_limit))
2685     {
2686       /* We failed to find an algorithm.  Record alg_impossible for
2687          this case (that is, <T, MODE, COST_LIMIT>) so that next time
2688          we are asked to find an algorithm for T within the same or
2689          lower COST_LIMIT, we can immediately return to the
2690          caller.  */
2691       alg_hash[hash_index].t = t;
2692       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2693       alg_hash[hash_index].speed = speed;
2694       alg_hash[hash_index].alg = alg_impossible;
2695       alg_hash[hash_index].cost = *cost_limit;
2696       return;
2697     }
2698
2699   /* Cache the result.  */
2700   if (!cache_hit)
2701     {
2702       alg_hash[hash_index].t = t;
2703       alg_hash[hash_index].mode = mode;
2704       alg_hash[hash_index].speed = speed;
2705       alg_hash[hash_index].alg = best_alg->op[best_alg->ops];
2706       alg_hash[hash_index].cost.cost = best_cost.cost;
2707       alg_hash[hash_index].cost.latency = best_cost.latency;
2708     }
2709
2710   /* If we are getting a too long sequence for `struct algorithm'
2711      to record, make this search fail.  */
2712   if (best_alg->ops == MAX_BITS_PER_WORD)
2713     return;
2714
2715   /* Copy the algorithm from temporary space to the space at alg_out.
2716      We avoid using structure assignment because the majority of
2717      best_alg is normally undefined, and this is a critical function.  */
2718   alg_out->ops = best_alg->ops + 1;
2719   alg_out->cost = best_cost;
2720   memcpy (alg_out->op, best_alg->op,
2721           alg_out->ops * sizeof *alg_out->op);
2722   memcpy (alg_out->log, best_alg->log,
2723           alg_out->ops * sizeof *alg_out->log);
2724 }
2725 \f
2726 /* Find the cheapest way of multiplying a value of mode MODE by VAL.
2727    Try three variations:
2728
2729        - a shift/add sequence based on VAL itself
2730        - a shift/add sequence based on -VAL, followed by a negation
2731        - a shift/add sequence based on VAL - 1, followed by an addition.
2732
2733    Return true if the cheapest of these cost less than MULT_COST,
2734    describing the algorithm in *ALG and final fixup in *VARIANT.  */
2735
2736 static bool
2737 choose_mult_variant (enum machine_mode mode, HOST_WIDE_INT val,
2738                      struct algorithm *alg, enum mult_variant *variant,
2739                      int mult_cost)
2740 {
2741   struct algorithm alg2;
2742   struct mult_cost limit;
2743   int op_cost;
2744   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2745
2746   /* Fail quickly for impossible bounds.  */
2747   if (mult_cost < 0)
2748     return false;
2749
2750   /* Ensure that mult_cost provides a reasonable upper bound.
2751      Any constant multiplication can be performed with less
2752      than 2 * bits additions.  */
2753   op_cost = 2 * GET_MODE_BITSIZE (mode) * add_cost[speed][mode];
2754   if (mult_cost > op_cost)
2755     mult_cost = op_cost;
2756
2757   *variant = basic_variant;
2758   limit.cost = mult_cost;
2759   limit.latency = mult_cost;
2760   synth_mult (alg, val, &limit, mode);
2761
2762   /* This works only if the inverted value actually fits in an
2763      `unsigned int' */
2764   if (HOST_BITS_PER_INT >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
2765     {
2766       op_cost = neg_cost[speed][mode];
2767       if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2768         {
2769           limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2770           limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2771         }
2772       else
2773         {
2774           limit.cost = mult_cost - op_cost;
2775           limit.latency = mult_cost - op_cost;
2776         }
2777
2778       synth_mult (&alg2, -val, &limit, mode);
2779       alg2.cost.cost += op_cost;
2780       alg2.cost.latency += op_cost;
2781       if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2782         *alg = alg2, *variant = negate_variant;
2783     }
2784
2785   /* This proves very useful for division-by-constant.  */
2786   op_cost = add_cost[speed][mode];
2787   if (MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost))
2788     {
2789       limit.cost = alg->cost.cost - op_cost;
2790       limit.latency = alg->cost.latency - op_cost;
2791     }
2792   else
2793     {
2794       limit.cost = mult_cost - op_cost;
2795       limit.latency = mult_cost - op_cost;
2796     }
2797
2798   synth_mult (&alg2, val - 1, &limit, mode);
2799   alg2.cost.cost += op_cost;
2800   alg2.cost.latency += op_cost;
2801   if (CHEAPER_MULT_COST (&alg2.cost, &alg->cost))
2802     *alg = alg2, *variant = add_variant;
2803
2804   return MULT_COST_LESS (&alg->cost, mult_cost);
2805 }
2806
2807 /* A subroutine of expand_mult, used for constant multiplications.
2808    Multiply OP0 by VAL in mode MODE, storing the result in TARGET if
2809    convenient.  Use the shift/add sequence described by ALG and apply
2810    the final fixup specified by VARIANT.  */
2811
2812 static rtx
2813 expand_mult_const (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT val,
2814                    rtx target, const struct algorithm *alg,
2815                    enum mult_variant variant)
2816 {
2817   HOST_WIDE_INT val_so_far;
2818   rtx insn, accum, tem;
2819   int opno;
2820   enum machine_mode nmode;
2821
2822   /* Avoid referencing memory over and over and invalid sharing
2823      on SUBREGs.  */
2824   op0 = force_reg (mode, op0);
2825
2826   /* ACCUM starts out either as OP0 or as a zero, depending on
2827      the first operation.  */
2828
2829   if (alg->op[0] == alg_zero)
2830     {
2831       accum = copy_to_mode_reg (mode, const0_rtx);
2832       val_so_far = 0;
2833     }
2834   else if (alg->op[0] == alg_m)
2835     {
2836       accum = copy_to_mode_reg (mode, op0);
2837       val_so_far = 1;
2838     }
2839   else
2840     gcc_unreachable ();
2841
2842   for (opno = 1; opno < alg->ops; opno++)
2843     {
2844       int log = alg->log[opno];
2845       rtx shift_subtarget = optimize ? 0 : accum;
2846       rtx add_target
2847         = (opno == alg->ops - 1 && target != 0 && variant != add_variant
2848            && !optimize)
2849           ? target : 0;
2850       rtx accum_target = optimize ? 0 : accum;
2851
2852       switch (alg->op[opno])
2853         {
2854         case alg_shift:
2855           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2856           /* REG_EQUAL note will be attached to the following insn.  */
2857           emit_move_insn (accum, tem);
2858           val_so_far <<= log;
2859           break;
2860
2861         case alg_add_t_m2:
2862           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, log, NULL_RTX, 0);
2863           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
2864                                  add_target ? add_target : accum_target);
2865           val_so_far += (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
2866           break;
2867
2868         case alg_sub_t_m2:
2869           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0, log, NULL_RTX, 0);
2870           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, tem),
2871                                  add_target ? add_target : accum_target);
2872           val_so_far -= (HOST_WIDE_INT) 1 << log;
2873           break;
2874
2875         case alg_add_t2_m:
2876           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
2877                                 log, shift_subtarget, 0);
2878           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0),
2879                                  add_target ? add_target : accum_target);
2880           val_so_far = (val_so_far << log) + 1;
2881           break;
2882
2883         case alg_sub_t2_m:
2884           accum = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum,
2885                                 log, shift_subtarget, 0);
2886           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, accum, op0),
2887                                  add_target ? add_target : accum_target);
2888           val_so_far = (val_so_far << log) - 1;
2889           break;
2890
2891         case alg_add_factor:
2892           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2893           accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, tem),
2894                                  add_target ? add_target : accum_target);
2895           val_so_far += val_so_far << log;
2896           break;
2897
2898         case alg_sub_factor:
2899           tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, accum, log, NULL_RTX, 0);
2900           accum = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, accum),
2901                                  (add_target
2902                                   ? add_target : (optimize ? 0 : tem)));
2903           val_so_far = (val_so_far << log) - val_so_far;
2904           break;
2905
2906         default:
2907           gcc_unreachable ();
2908         }
2909
2910       /* Write a REG_EQUAL note on the last insn so that we can cse
2911          multiplication sequences.  Note that if ACCUM is a SUBREG,
2912          we've set the inner register and must properly indicate
2913          that.  */
2914
2915       tem = op0, nmode = mode;
2916       if (GET_CODE (accum) == SUBREG)
2917         {
2918           nmode = GET_MODE (SUBREG_REG (accum));
2919           tem = gen_lowpart (nmode, op0);
2920         }
2921
2922       insn = get_last_insn ();
2923       set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2924                            gen_rtx_MULT (nmode, tem,
2925                                          GEN_INT (val_so_far)));
2926     }
2927
2928   if (variant == negate_variant)
2929     {
2930       val_so_far = -val_so_far;
2931       accum = expand_unop (mode, neg_optab, accum, target, 0);
2932     }
2933   else if (variant == add_variant)
2934     {
2935       val_so_far = val_so_far + 1;
2936       accum = force_operand (gen_rtx_PLUS (mode, accum, op0), target);
2937     }
2938
2939   /* Compare only the bits of val and val_so_far that are significant
2940      in the result mode, to avoid sign-/zero-extension confusion.  */
2941   val &= GET_MODE_MASK (mode);
2942   val_so_far &= GET_MODE_MASK (mode);
2943   gcc_assert (val == val_so_far);
2944
2945   return accum;
2946 }
2947
2948 /* Perform a multiplication and return an rtx for the result.
2949    MODE is mode of value; OP0 and OP1 are what to multiply (rtx's);
2950    TARGET is a suggestion for where to store the result (an rtx).
2951
2952    We check specially for a constant integer as OP1.
2953    If you want this check for OP0 as well, then before calling
2954    you should swap the two operands if OP0 would be constant.  */
2955
2956 rtx
2957 expand_mult (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target,
2958              int unsignedp)
2959 {
2960   enum mult_variant variant;
2961   struct algorithm algorithm;
2962   int max_cost;
2963   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
2964
2965   /* Handling const0_rtx here allows us to use zero as a rogue value for
2966      coeff below.  */
2967   if (op1 == const0_rtx)
2968     return const0_rtx;
2969   if (op1 == const1_rtx)
2970     return op0;
2971   if (op1 == constm1_rtx)
2972     return expand_unop (mode,
2973                         GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
2974                         && !unsignedp && flag_trapv
2975                         ? negv_optab : neg_optab,
2976                         op0, target, 0);
2977
2978   /* These are the operations that are potentially turned into a sequence
2979      of shifts and additions.  */
2980   if (SCALAR_INT_MODE_P (mode)
2981       && (unsignedp || !flag_trapv))
2982     {
2983       HOST_WIDE_INT coeff = 0;
2984       rtx fake_reg = gen_raw_REG (mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
2985
2986       /* synth_mult does an `unsigned int' multiply.  As long as the mode is
2987          less than or equal in size to `unsigned int' this doesn't matter.
2988          If the mode is larger than `unsigned int', then synth_mult works
2989          only if the constant value exactly fits in an `unsigned int' without
2990          any truncation.  This means that multiplying by negative values does
2991          not work; results are off by 2^32 on a 32 bit machine.  */
2992
2993       if (CONST_INT_P (op1))
2994         {
2995           /* Attempt to handle multiplication of DImode values by negative
2996              coefficients, by performing the multiplication by a positive
2997              multiplier and then inverting the result.  */
2998           if (INTVAL (op1) < 0
2999               && GET_MODE_BITSIZE (mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3000             {
3001               /* Its safe to use -INTVAL (op1) even for INT_MIN, as the
3002                  result is interpreted as an unsigned coefficient.
3003                  Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3004                  calculation of the synth_mult.  */
3005               max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET, speed)
3006                          - neg_cost[speed][mode];
3007               if (max_cost > 0
3008                   && choose_mult_variant (mode, -INTVAL (op1), &algorithm,
3009                                           &variant, max_cost))
3010                 {
3011                   rtx temp = expand_mult_const (mode, op0, -INTVAL (op1),
3012                                                 NULL_RTX, &algorithm,
3013                                                 variant);
3014                   return expand_unop (mode, neg_optab, temp, target, 0);
3015                 }
3016             }
3017           else coeff = INTVAL (op1);
3018         }
3019       else if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE)
3020         {
3021           /* If we are multiplying in DImode, it may still be a win
3022              to try to work with shifts and adds.  */
3023           if (CONST_DOUBLE_HIGH (op1) == 0
3024               && CONST_DOUBLE_LOW (op1) > 0)
3025             coeff = CONST_DOUBLE_LOW (op1);
3026           else if (CONST_DOUBLE_LOW (op1) == 0
3027                    && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (CONST_DOUBLE_HIGH (op1)))
3028             {
3029               int shift = floor_log2 (CONST_DOUBLE_HIGH (op1))
3030                           + HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
3031               return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3032                                    shift, target, unsignedp);
3033             }
3034         }
3035
3036       /* We used to test optimize here, on the grounds that it's better to
3037          produce a smaller program when -O is not used.  But this causes
3038          such a terrible slowdown sometimes that it seems better to always
3039          use synth_mult.  */
3040       if (coeff != 0)
3041         {
3042           /* Special case powers of two.  */
3043           if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (coeff))
3044             return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3045                                  floor_log2 (coeff), target, unsignedp);
3046
3047           /* Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3048              calculation of the synth_mult.  */
3049           max_cost = rtx_cost (gen_rtx_MULT (mode, fake_reg, op1), SET, speed);
3050           if (choose_mult_variant (mode, coeff, &algorithm, &variant,
3051                                    max_cost))
3052             return expand_mult_const (mode, op0, coeff, target,
3053                                       &algorithm, variant);
3054         }
3055     }
3056
3057   if (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE)
3058     {
3059       rtx temp = op0;
3060       op0 = op1;
3061       op1 = temp;
3062     }
3063
3064   /* Expand x*2.0 as x+x.  */
3065   if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE
3066       && SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode))
3067     {
3068       REAL_VALUE_TYPE d;
3069       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, op1);
3070
3071       if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst2))
3072         {
3073           op0 = force_reg (GET_MODE (op0), op0);
3074           return expand_binop (mode, add_optab, op0, op0,
3075                                target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3076         }
3077     }
3078
3079   /* This used to use umul_optab if unsigned, but for non-widening multiply
3080      there is no difference between signed and unsigned.  */
3081   op0 = expand_binop (mode,
3082                       ! unsignedp
3083                       && flag_trapv && (GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT)
3084                       ? smulv_optab : smul_optab,
3085                       op0, op1, target, unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3086   gcc_assert (op0);
3087   return op0;
3088 }
3089
3090 /* Perform a widening multiplication and return an rtx for the result.
3091    MODE is mode of value; OP0 and OP1 are what to multiply (rtx's);
3092    TARGET is a suggestion for where to store the result (an rtx).
3093    THIS_OPTAB is the optab we should use, it must be either umul_widen_optab
3094    or smul_widen_optab.
3095
3096    We check specially for a constant integer as OP1, comparing the
3097    cost of a widening multiply against the cost of a sequence of shifts
3098    and adds.  */
3099
3100 rtx
3101 expand_widening_mult (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target,
3102                       int unsignedp, optab this_optab)
3103 {
3104   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3105   rtx cop1;
3106
3107   if (CONST_INT_P (op1)
3108       && GET_MODE (op0) != VOIDmode
3109       && (cop1 = convert_modes (mode, GET_MODE (op0), op1,
3110                                 this_optab == umul_widen_optab))
3111       && CONST_INT_P (cop1)
3112       && (INTVAL (cop1) >= 0
3113           || GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT))
3114     {
3115       HOST_WIDE_INT coeff = INTVAL (cop1);
3116       int max_cost;
3117       enum mult_variant variant;
3118       struct algorithm algorithm;
3119
3120       /* Special case powers of two.  */
3121       if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (coeff))
3122         {
3123           op0 = convert_to_mode (mode, op0, this_optab == umul_widen_optab);
3124           return expand_shift (LSHIFT_EXPR, mode, op0,
3125                                floor_log2 (coeff), target, unsignedp);
3126         }
3127
3128       /* Exclude cost of op0 from max_cost to match the cost
3129          calculation of the synth_mult.  */
3130       max_cost = mul_widen_cost[speed][mode];
3131       if (choose_mult_variant (mode, coeff, &algorithm, &variant,
3132                                max_cost))
3133         {
3134           op0 = convert_to_mode (mode, op0, this_optab == umul_widen_optab);
3135           return expand_mult_const (mode, op0, coeff, target,
3136                                     &algorithm, variant);
3137         }
3138     }
3139   return expand_binop (mode, this_optab, op0, op1, target,
3140                        unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
3141 }
3142 \f
3143 /* Return the smallest n such that 2**n >= X.  */
3144
3145 int
3146 ceil_log2 (unsigned HOST_WIDE_INT x)
3147 {
3148   return floor_log2 (x - 1) + 1;
3149 }
3150
3151 /* Choose a minimal N + 1 bit approximation to 1/D that can be used to
3152    replace division by D, and put the least significant N bits of the result
3153    in *MULTIPLIER_PTR and return the most significant bit.
3154
3155    The width of operations is N (should be <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT), the
3156    needed precision is in PRECISION (should be <= N).
3157
3158    PRECISION should be as small as possible so this function can choose
3159    multiplier more freely.
3160
3161    The rounded-up logarithm of D is placed in *lgup_ptr.  A shift count that
3162    is to be used for a final right shift is placed in *POST_SHIFT_PTR.
3163
3164    Using this function, x/D will be equal to (x * m) >> (*POST_SHIFT_PTR),
3165    where m is the full HOST_BITS_PER_WIDE_INT + 1 bit multiplier.  */
3166
3167 static
3168 unsigned HOST_WIDE_INT
3169 choose_multiplier (unsigned HOST_WIDE_INT d, int n, int precision,
3170                    rtx *multiplier_ptr, int *post_shift_ptr, int *lgup_ptr)
3171 {
3172   HOST_WIDE_INT mhigh_hi, mlow_hi;
3173   unsigned HOST_WIDE_INT mhigh_lo, mlow_lo;
3174   int lgup, post_shift;
3175   int pow, pow2;
3176   unsigned HOST_WIDE_INT nl, dummy1;
3177   HOST_WIDE_INT nh, dummy2;
3178
3179   /* lgup = ceil(log2(divisor)); */
3180   lgup = ceil_log2 (d);
3181
3182   gcc_assert (lgup <= n);
3183
3184   pow = n + lgup;
3185   pow2 = n + lgup - precision;
3186
3187   /* We could handle this with some effort, but this case is much
3188      better handled directly with a scc insn, so rely on caller using
3189      that.  */
3190   gcc_assert (pow != 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3191
3192   /* mlow = 2^(N + lgup)/d */
3193  if (pow >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3194     {
3195       nh = (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3196       nl = 0;
3197     }
3198   else
3199     {
3200       nh = 0;
3201       nl = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow;
3202     }
3203   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3204                         &mlow_lo, &mlow_hi, &dummy1, &dummy2);
3205
3206   /* mhigh = (2^(N + lgup) + 2^N + lgup - precision)/d */
3207   if (pow2 >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3208     nh |= (HOST_WIDE_INT) 1 << (pow2 - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3209   else
3210     nl |= (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << pow2;
3211   div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1, nl, nh, d, (HOST_WIDE_INT) 0,
3212                         &mhigh_lo, &mhigh_hi, &dummy1, &dummy2);
3213
3214   gcc_assert (!mhigh_hi || nh - d < d);
3215   gcc_assert (mhigh_hi <= 1 && mlow_hi <= 1);
3216   /* Assert that mlow < mhigh.  */
3217   gcc_assert (mlow_hi < mhigh_hi
3218               || (mlow_hi == mhigh_hi && mlow_lo < mhigh_lo));
3219
3220   /* If precision == N, then mlow, mhigh exceed 2^N
3221      (but they do not exceed 2^(N+1)).  */
3222
3223   /* Reduce to lowest terms.  */
3224   for (post_shift = lgup; post_shift > 0; post_shift--)
3225     {
3226       unsigned HOST_WIDE_INT ml_lo = (mlow_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mlow_lo >> 1);
3227       unsigned HOST_WIDE_INT mh_lo = (mhigh_hi << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) | (mhigh_lo >> 1);
3228       if (ml_lo >= mh_lo)
3229         break;
3230
3231       mlow_hi = 0;
3232       mlow_lo = ml_lo;
3233       mhigh_hi = 0;
3234       mhigh_lo = mh_lo;
3235     }
3236
3237   *post_shift_ptr = post_shift;
3238   *lgup_ptr = lgup;
3239   if (n < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3240     {
3241       unsigned HOST_WIDE_INT mask = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1;
3242       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo & mask);
3243       return mhigh_lo >= mask;
3244     }
3245   else
3246     {
3247       *multiplier_ptr = GEN_INT (mhigh_lo);
3248       return mhigh_hi;
3249     }
3250 }
3251
3252 /* Compute the inverse of X mod 2**n, i.e., find Y such that X * Y is
3253    congruent to 1 (mod 2**N).  */
3254
3255 static unsigned HOST_WIDE_INT
3256 invert_mod2n (unsigned HOST_WIDE_INT x, int n)
3257 {
3258   /* Solve x*y == 1 (mod 2^n), where x is odd.  Return y.  */
3259
3260   /* The algorithm notes that the choice y = x satisfies
3261      x*y == 1 mod 2^3, since x is assumed odd.
3262      Each iteration doubles the number of bits of significance in y.  */
3263
3264   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
3265   unsigned HOST_WIDE_INT y = x;
3266   int nbit = 3;
3267
3268   mask = (n == HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3269           ? ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0
3270           : ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << n) - 1);
3271
3272   while (nbit < n)
3273     {
3274       y = y * (2 - x*y) & mask;         /* Modulo 2^N */
3275       nbit *= 2;
3276     }
3277   return y;
3278 }
3279
3280 /* Emit code to adjust ADJ_OPERAND after multiplication of wrong signedness
3281    flavor of OP0 and OP1.  ADJ_OPERAND is already the high half of the
3282    product OP0 x OP1.  If UNSIGNEDP is nonzero, adjust the signed product
3283    to become unsigned, if UNSIGNEDP is zero, adjust the unsigned product to
3284    become signed.
3285
3286    The result is put in TARGET if that is convenient.
3287
3288    MODE is the mode of operation.  */
3289
3290 rtx
3291 expand_mult_highpart_adjust (enum machine_mode mode, rtx adj_operand, rtx op0,
3292                              rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3293 {
3294   rtx tem;
3295   enum rtx_code adj_code = unsignedp ? PLUS : MINUS;
3296
3297   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
3298                       GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1, NULL_RTX, 0);
3299   tem = expand_and (mode, tem, op1, NULL_RTX);
3300   adj_operand
3301     = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3302                      adj_operand);
3303
3304   tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op1,
3305                       GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1, NULL_RTX, 0);
3306   tem = expand_and (mode, tem, op0, NULL_RTX);
3307   target = force_operand (gen_rtx_fmt_ee (adj_code, mode, adj_operand, tem),
3308                           target);
3309
3310   return target;
3311 }
3312
3313 /* Subroutine of expand_mult_highpart.  Return the MODE high part of OP.  */
3314
3315 static rtx
3316 extract_high_half (enum machine_mode mode, rtx op)
3317 {
3318   enum machine_mode wider_mode;
3319
3320   if (mode == word_mode)
3321     return gen_highpart (mode, op);
3322
3323   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3324
3325   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3326   op = expand_shift (RSHIFT_EXPR, wider_mode, op,
3327                      GET_MODE_BITSIZE (mode), 0, 1);
3328   return convert_modes (mode, wider_mode, op, 0);
3329 }
3330
3331 /* Like expand_mult_highpart, but only consider using a multiplication
3332    optab.  OP1 is an rtx for the constant operand.  */
3333
3334 static rtx
3335 expand_mult_highpart_optab (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3336                             rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3337 {
3338   rtx narrow_op1 = gen_int_mode (INTVAL (op1), mode);
3339   enum machine_mode wider_mode;
3340   optab moptab;
3341   rtx tem;
3342   int size;
3343   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3344
3345   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3346
3347   wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3348   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3349
3350   /* Firstly, try using a multiplication insn that only generates the needed
3351      high part of the product, and in the sign flavor of unsignedp.  */
3352   if (mul_highpart_cost[speed][mode] < max_cost)
3353     {
3354       moptab = unsignedp ? umul_highpart_optab : smul_highpart_optab;
3355       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3356                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3357       if (tem)
3358         return tem;
3359     }
3360
3361   /* Secondly, same as above, but use sign flavor opposite of unsignedp.
3362      Need to adjust the result after the multiplication.  */
3363   if (size - 1 < BITS_PER_WORD
3364       && (mul_highpart_cost[speed][mode] + 2 * shift_cost[speed][mode][size-1]
3365           + 4 * add_cost[speed][mode] < max_cost))
3366     {
3367       moptab = unsignedp ? smul_highpart_optab : umul_highpart_optab;
3368       tem = expand_binop (mode, moptab, op0, narrow_op1, target,
3369                           unsignedp, OPTAB_DIRECT);
3370       if (tem)
3371         /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3372         return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3373                                             tem, unsignedp);
3374     }
3375
3376   /* Try widening multiplication.  */
3377   moptab = unsignedp ? umul_widen_optab : smul_widen_optab;
3378   if (optab_handler (moptab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3379       && mul_widen_cost[speed][wider_mode] < max_cost)
3380     {
3381       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1, 0,
3382                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3383       if (tem)
3384         return extract_high_half (mode, tem);
3385     }
3386
3387   /* Try widening the mode and perform a non-widening multiplication.  */
3388   if (optab_handler (smul_optab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3389       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3390       && mul_cost[speed][wider_mode] + shift_cost[speed][mode][size-1] < max_cost)
3391     {
3392       rtx insns, wop0, wop1;
3393
3394       /* We need to widen the operands, for example to ensure the
3395          constant multiplier is correctly sign or zero extended.
3396          Use a sequence to clean-up any instructions emitted by
3397          the conversions if things don't work out.  */
3398       start_sequence ();
3399       wop0 = convert_modes (wider_mode, mode, op0, unsignedp);
3400       wop1 = convert_modes (wider_mode, mode, op1, unsignedp);
3401       tem = expand_binop (wider_mode, smul_optab, wop0, wop1, 0,
3402                           unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3403       insns = get_insns ();
3404       end_sequence ();
3405
3406       if (tem)
3407         {
3408           emit_insn (insns);
3409           return extract_high_half (mode, tem);
3410         }
3411     }
3412
3413   /* Try widening multiplication of opposite signedness, and adjust.  */
3414   moptab = unsignedp ? smul_widen_optab : umul_widen_optab;
3415   if (optab_handler (moptab, wider_mode) != CODE_FOR_nothing
3416       && size - 1 < BITS_PER_WORD
3417       && (mul_widen_cost[speed][wider_mode] + 2 * shift_cost[speed][mode][size-1]
3418           + 4 * add_cost[speed][mode] < max_cost))
3419     {
3420       tem = expand_binop (wider_mode, moptab, op0, narrow_op1,
3421                           NULL_RTX, ! unsignedp, OPTAB_WIDEN);
3422       if (tem != 0)
3423         {
3424           tem = extract_high_half (mode, tem);
3425           /* We used the wrong signedness.  Adjust the result.  */
3426           return expand_mult_highpart_adjust (mode, tem, op0, narrow_op1,
3427                                               target, unsignedp);
3428         }
3429     }
3430
3431   return 0;
3432 }
3433
3434 /* Emit code to multiply OP0 and OP1 (where OP1 is an integer constant),
3435    putting the high half of the result in TARGET if that is convenient,
3436    and return where the result is.  If the operation can not be performed,
3437    0 is returned.
3438
3439    MODE is the mode of operation and result.
3440
3441    UNSIGNEDP nonzero means unsigned multiply.
3442
3443    MAX_COST is the total allowed cost for the expanded RTL.  */
3444
3445 static rtx
3446 expand_mult_highpart (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1,
3447                       rtx target, int unsignedp, int max_cost)
3448 {
3449   enum machine_mode wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
3450   unsigned HOST_WIDE_INT cnst1;
3451   int extra_cost;
3452   bool sign_adjust = false;
3453   enum mult_variant variant;
3454   struct algorithm alg;
3455   rtx tem;
3456   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3457
3458   gcc_assert (!SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode));
3459   /* We can't support modes wider than HOST_BITS_PER_INT.  */
3460   gcc_assert (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
3461
3462   cnst1 = INTVAL (op1) & GET_MODE_MASK (mode);
3463
3464   /* We can't optimize modes wider than BITS_PER_WORD.
3465      ??? We might be able to perform double-word arithmetic if
3466      mode == word_mode, however all the cost calculations in
3467      synth_mult etc. assume single-word operations.  */
3468   if (GET_MODE_BITSIZE (wider_mode) > BITS_PER_WORD)
3469     return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3470                                        unsignedp, max_cost);
3471
3472   extra_cost = shift_cost[speed][mode][GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1];
3473
3474   /* Check whether we try to multiply by a negative constant.  */
3475   if (!unsignedp && ((cnst1 >> (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)) & 1))
3476     {
3477       sign_adjust = true;
3478       extra_cost += add_cost[speed][mode];
3479     }
3480
3481   /* See whether shift/add multiplication is cheap enough.  */
3482   if (choose_mult_variant (wider_mode, cnst1, &alg, &variant,
3483                            max_cost - extra_cost))
3484     {
3485       /* See whether the specialized multiplication optabs are
3486          cheaper than the shift/add version.  */
3487       tem = expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target, unsignedp,
3488                                         alg.cost.cost + extra_cost);
3489       if (tem)
3490         return tem;
3491
3492       tem = convert_to_mode (wider_mode, op0, unsignedp);
3493       tem = expand_mult_const (wider_mode, tem, cnst1, 0, &alg, variant);
3494       tem = extract_high_half (mode, tem);
3495
3496       /* Adjust result for signedness.  */
3497       if (sign_adjust)
3498         tem = force_operand (gen_rtx_MINUS (mode, tem, op0), tem);
3499
3500       return tem;
3501     }
3502   return expand_mult_highpart_optab (mode, op0, op1, target,
3503                                      unsignedp, max_cost);
3504 }
3505
3506
3507 /* Expand signed modulus of OP0 by a power of two D in mode MODE.  */
3508
3509 static rtx
3510 expand_smod_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3511 {
3512   unsigned HOST_WIDE_INT masklow, maskhigh;
3513   rtx result, temp, shift, label;
3514   int logd;
3515
3516   logd = floor_log2 (d);
3517   result = gen_reg_rtx (mode);
3518
3519   /* Avoid conditional branches when they're expensive.  */
3520   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false) >= 2
3521       && optimize_insn_for_speed_p ())
3522     {
3523       rtx signmask = emit_store_flag (result, LT, op0, const0_rtx,
3524                                       mode, 0, -1);
3525       if (signmask)
3526         {
3527           signmask = force_reg (mode, signmask);
3528           masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3529           shift = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd);
3530
3531           /* Use the rtx_cost of a LSHIFTRT instruction to determine
3532              which instruction sequence to use.  If logical right shifts
3533              are expensive the use 2 XORs, 2 SUBs and an AND, otherwise
3534              use a LSHIFTRT, 1 ADD, 1 SUB and an AND.  */
3535
3536           temp = gen_rtx_LSHIFTRT (mode, result, shift);
3537           if (optab_handler (lshr_optab, mode) == CODE_FOR_nothing
3538               || rtx_cost (temp, SET, optimize_insn_for_speed_p ()) > COSTS_N_INSNS (2))
3539             {
3540               temp = expand_binop (mode, xor_optab, op0, signmask,
3541                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3542               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3543                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3544               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3545                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3546               temp = expand_binop (mode, xor_optab, temp, signmask,
3547                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3548               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3549                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3550             }
3551           else
3552             {
3553               signmask = expand_binop (mode, lshr_optab, signmask, shift,
3554                                        NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3555               signmask = force_reg (mode, signmask);
3556
3557               temp = expand_binop (mode, add_optab, op0, signmask,
3558                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3559               temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (masklow),
3560                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3561               temp = expand_binop (mode, sub_optab, temp, signmask,
3562                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3563             }
3564           return temp;
3565         }
3566     }
3567
3568   /* Mask contains the mode's signbit and the significant bits of the
3569      modulus.  By including the signbit in the operation, many targets
3570      can avoid an explicit compare operation in the following comparison
3571      against zero.  */
3572
3573   masklow = ((HOST_WIDE_INT) 1 << logd) - 1;
3574   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3575     {
3576       masklow |= (HOST_WIDE_INT) -1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1);
3577       maskhigh = -1;
3578     }
3579   else
3580     maskhigh = (HOST_WIDE_INT) -1
3581                  << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3582
3583   temp = expand_binop (mode, and_optab, op0,
3584                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3585                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3586   if (temp != result)
3587     emit_move_insn (result, temp);
3588
3589   label = gen_label_rtx ();
3590   do_cmp_and_jump (result, const0_rtx, GE, mode, label);
3591
3592   temp = expand_binop (mode, sub_optab, result, const1_rtx, result,
3593                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3594   masklow = (HOST_WIDE_INT) -1 << logd;
3595   maskhigh = -1;
3596   temp = expand_binop (mode, ior_optab, temp,
3597                        immed_double_const (masklow, maskhigh, mode),
3598                        result, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
3599   temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, const1_rtx, result,
3600                        0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3601   if (temp != result)
3602     emit_move_insn (result, temp);
3603   emit_label (label);
3604   return result;
3605 }
3606
3607 /* Expand signed division of OP0 by a power of two D in mode MODE.
3608    This routine is only called for positive values of D.  */
3609
3610 static rtx
3611 expand_sdiv_pow2 (enum machine_mode mode, rtx op0, HOST_WIDE_INT d)
3612 {
3613   rtx temp, label;
3614   int logd;
3615
3616   logd = floor_log2 (d);
3617
3618   if (d == 2
3619       && BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
3620                       false) >= 1)
3621     {
3622       temp = gen_reg_rtx (mode);
3623       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, 1);
3624       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3625                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3626       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3627     }
3628
3629 #ifdef HAVE_conditional_move
3630   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false)
3631       >= 2)
3632     {
3633       rtx temp2;
3634
3635       /* ??? emit_conditional_move forces a stack adjustment via
3636          compare_from_rtx so, if the sequence is discarded, it will
3637          be lost.  Do it now instead.  */
3638       do_pending_stack_adjust ();
3639
3640       start_sequence ();
3641       temp2 = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3642       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp2, GEN_INT (d-1),
3643                            NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3644       temp = force_reg (mode, temp);
3645
3646       /* Construct "temp2 = (temp2 < 0) ? temp : temp2".  */
3647       temp2 = emit_conditional_move (temp2, LT, temp2, const0_rtx,
3648                                      mode, temp, temp2, mode, 0);
3649       if (temp2)
3650         {
3651           rtx seq = get_insns ();
3652           end_sequence ();
3653           emit_insn (seq);
3654           return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp2, logd, NULL_RTX, 0);
3655         }
3656       end_sequence ();
3657     }
3658 #endif
3659
3660   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
3661                    false) >= 2)
3662     {
3663       int ushift = GET_MODE_BITSIZE (mode) - logd;
3664
3665       temp = gen_reg_rtx (mode);
3666       temp = emit_store_flag (temp, LT, op0, const0_rtx, mode, 0, -1);
3667       if (shift_cost[optimize_insn_for_speed_p ()][mode][ushift] > COSTS_N_INSNS (1))
3668         temp = expand_binop (mode, and_optab, temp, GEN_INT (d - 1),
3669                              NULL_RTX, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3670       else
3671         temp = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp,
3672                              ushift, NULL_RTX, 1);
3673       temp = expand_binop (mode, add_optab, temp, op0, NULL_RTX,
3674                            0, OPTAB_LIB_WIDEN);
3675       return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3676     }
3677
3678   label = gen_label_rtx ();
3679   temp = copy_to_mode_reg (mode, op0);
3680   do_cmp_and_jump (temp, const0_rtx, GE, mode, label);
3681   expand_inc (temp, GEN_INT (d - 1));
3682   emit_label (label);
3683   return expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, temp, logd, NULL_RTX, 0);
3684 }
3685 \f
3686 /* Emit the code to divide OP0 by OP1, putting the result in TARGET
3687    if that is convenient, and returning where the result is.
3688    You may request either the quotient or the remainder as the result;
3689    specify REM_FLAG nonzero to get the remainder.
3690
3691    CODE is the expression code for which kind of division this is;
3692    it controls how rounding is done.  MODE is the machine mode to use.
3693    UNSIGNEDP nonzero means do unsigned division.  */
3694
3695 /* ??? For CEIL_MOD_EXPR, can compute incorrect remainder with ANDI
3696    and then correct it by or'ing in missing high bits
3697    if result of ANDI is nonzero.
3698    For ROUND_MOD_EXPR, can use ANDI and then sign-extend the result.
3699    This could optimize to a bfexts instruction.
3700    But C doesn't use these operations, so their optimizations are
3701    left for later.  */
3702 /* ??? For modulo, we don't actually need the highpart of the first product,
3703    the low part will do nicely.  And for small divisors, the second multiply
3704    can also be a low-part only multiply or even be completely left out.
3705    E.g. to calculate the remainder of a division by 3 with a 32 bit
3706    multiply, multiply with 0x55555556 and extract the upper two bits;
3707    the result is exact for inputs up to 0x1fffffff.
3708    The input range can be reduced by using cross-sum rules.
3709    For odd divisors >= 3, the following table gives right shift counts
3710    so that if a number is shifted by an integer multiple of the given
3711    amount, the remainder stays the same:
3712    2, 4, 3, 6, 10, 12, 4, 8, 18, 6, 11, 20, 18, 0, 5, 10, 12, 0, 12, 20,
3713    14, 12, 23, 21, 8, 0, 20, 18, 0, 0, 6, 12, 0, 22, 0, 18, 20, 30, 0, 0,
3714    0, 8, 0, 11, 12, 10, 36, 0, 30, 0, 0, 12, 0, 0, 0, 0, 44, 12, 24, 0,
3715    20, 0, 7, 14, 0, 18, 36, 0, 0, 46, 60, 0, 42, 0, 15, 24, 20, 0, 0, 33,
3716    0, 20, 0, 0, 18, 0, 60, 0, 0, 0, 0, 0, 40, 18, 0, 0, 12
3717
3718    Cross-sum rules for even numbers can be derived by leaving as many bits
3719    to the right alone as the divisor has zeros to the right.
3720    E.g. if x is an unsigned 32 bit number:
3721    (x mod 12) == (((x & 1023) + ((x >> 8) & ~3)) * 0x15555558 >> 2 * 3) >> 28
3722    */
3723
3724 rtx
3725 expand_divmod (int rem_flag, enum tree_code code, enum machine_mode mode,
3726                rtx op0, rtx op1, rtx target, int unsignedp)
3727 {
3728   enum machine_mode compute_mode;
3729   rtx tquotient;
3730   rtx quotient = 0, remainder = 0;
3731   rtx last;
3732   int size;
3733   rtx insn, set;
3734   optab optab1, optab2;
3735   int op1_is_constant, op1_is_pow2 = 0;
3736   int max_cost, extra_cost;
3737   static HOST_WIDE_INT last_div_const = 0;
3738   static HOST_WIDE_INT ext_op1;
3739   bool speed = optimize_insn_for_speed_p ();
3740
3741   op1_is_constant = CONST_INT_P (op1);
3742   if (op1_is_constant)
3743     {
3744       ext_op1 = INTVAL (op1);
3745       if (unsignedp)
3746         ext_op1 &= GET_MODE_MASK (mode);
3747       op1_is_pow2 = ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (ext_op1)
3748                      || (! unsignedp && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-ext_op1))));
3749     }
3750
3751   /*
3752      This is the structure of expand_divmod:
3753
3754      First comes code to fix up the operands so we can perform the operations
3755      correctly and efficiently.
3756
3757      Second comes a switch statement with code specific for each rounding mode.
3758      For some special operands this code emits all RTL for the desired
3759      operation, for other cases, it generates only a quotient and stores it in
3760      QUOTIENT.  The case for trunc division/remainder might leave quotient = 0,
3761      to indicate that it has not done anything.
3762
3763      Last comes code that finishes the operation.  If QUOTIENT is set and
3764      REM_FLAG is set, the remainder is computed as OP0 - QUOTIENT * OP1.  If
3765      QUOTIENT is not set, it is computed using trunc rounding.
3766
3767      We try to generate special code for division and remainder when OP1 is a
3768      constant.  If |OP1| = 2**n we can use shifts and some other fast
3769      operations.  For other values of OP1, we compute a carefully selected
3770      fixed-point approximation m = 1/OP1, and generate code that multiplies OP0
3771      by m.
3772
3773      In all cases but EXACT_DIV_EXPR, this multiplication requires the upper
3774      half of the product.  Different strategies for generating the product are
3775      implemented in expand_mult_highpart.
3776
3777      If what we actually want is the remainder, we generate that by another
3778      by-constant multiplication and a subtraction.  */
3779
3780   /* We shouldn't be called with OP1 == const1_rtx, but some of the
3781      code below will malfunction if we are, so check here and handle
3782      the special case if so.  */
3783   if (op1 == const1_rtx)
3784     return rem_flag ? const0_rtx : op0;
3785
3786     /* When dividing by -1, we could get an overflow.
3787      negv_optab can handle overflows.  */
3788   if (! unsignedp && op1 == constm1_rtx)
3789     {
3790       if (rem_flag)
3791         return const0_rtx;
3792       return expand_unop (mode, flag_trapv && GET_MODE_CLASS(mode) == MODE_INT
3793                           ? negv_optab : neg_optab, op0, target, 0);
3794     }
3795
3796   if (target
3797       /* Don't use the function value register as a target
3798          since we have to read it as well as write it,
3799          and function-inlining gets confused by this.  */
3800       && ((REG_P (target) && REG_FUNCTION_VALUE_P (target))
3801           /* Don't clobber an operand while doing a multi-step calculation.  */
3802           || ((rem_flag || op1_is_constant)
3803               && (reg_mentioned_p (target, op0)
3804                   || (MEM_P (op0) && MEM_P (target))))
3805           || reg_mentioned_p (target, op1)
3806           || (MEM_P (op1) && MEM_P (target))))
3807     target = 0;
3808
3809   /* Get the mode in which to perform this computation.  Normally it will
3810      be MODE, but sometimes we can't do the desired operation in MODE.
3811      If so, pick a wider mode in which we can do the operation.  Convert
3812      to that mode at the start to avoid repeated conversions.
3813
3814      First see what operations we need.  These depend on the expression
3815      we are evaluating.  (We assume that divxx3 insns exist under the
3816      same conditions that modxx3 insns and that these insns don't normally
3817      fail.  If these assumptions are not correct, we may generate less
3818      efficient code in some cases.)
3819
3820      Then see if we find a mode in which we can open-code that operation
3821      (either a division, modulus, or shift).  Finally, check for the smallest
3822      mode for which we can do the operation with a library call.  */
3823
3824   /* We might want to refine this now that we have division-by-constant
3825      optimization.  Since expand_mult_highpart tries so many variants, it is
3826      not straightforward to generalize this.  Maybe we should make an array
3827      of possible modes in init_expmed?  Save this for GCC 2.7.  */
3828
3829   optab1 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3830             ? (unsignedp ? lshr_optab : ashr_optab)
3831             : (unsignedp ? udiv_optab : sdiv_optab));
3832   optab2 = ((op1_is_pow2 && op1 != const0_rtx)
3833             ? optab1
3834             : (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab));
3835
3836   for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3837        compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3838     if (optab_handler (optab1, compute_mode) != CODE_FOR_nothing
3839         || optab_handler (optab2, compute_mode) != CODE_FOR_nothing)
3840       break;
3841
3842   if (compute_mode == VOIDmode)
3843     for (compute_mode = mode; compute_mode != VOIDmode;
3844          compute_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compute_mode))
3845       if (optab_libfunc (optab1, compute_mode)
3846           || optab_libfunc (optab2, compute_mode))
3847         break;
3848
3849   /* If we still couldn't find a mode, use MODE, but expand_binop will
3850      probably die.  */
3851   if (compute_mode == VOIDmode)
3852     compute_mode = mode;
3853
3854   if (target && GET_MODE (target) == compute_mode)
3855     tquotient = target;
3856   else
3857     tquotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
3858
3859   size = GET_MODE_BITSIZE (compute_mode);
3860 #if 0
3861   /* It should be possible to restrict the precision to GET_MODE_BITSIZE
3862      (mode), and thereby get better code when OP1 is a constant.  Do that
3863      later.  It will require going over all usages of SIZE below.  */
3864   size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3865 #endif
3866
3867   /* Only deduct something for a REM if the last divide done was
3868      for a different constant.   Then set the constant of the last
3869      divide.  */
3870   max_cost = unsignedp ? udiv_cost[speed][compute_mode] : sdiv_cost[speed][compute_mode];
3871   if (rem_flag && ! (last_div_const != 0 && op1_is_constant
3872                      && INTVAL (op1) == last_div_const))
3873     max_cost -= mul_cost[speed][compute_mode] + add_cost[speed][compute_mode];
3874
3875   last_div_const = ! rem_flag && op1_is_constant ? INTVAL (op1) : 0;
3876
3877   /* Now convert to the best mode to use.  */
3878   if (compute_mode != mode)
3879     {
3880       op0 = convert_modes (compute_mode, mode, op0, unsignedp);
3881       op1 = convert_modes (compute_mode, mode, op1, unsignedp);
3882
3883       /* convert_modes may have placed op1 into a register, so we
3884          must recompute the following.  */
3885       op1_is_constant = CONST_INT_P (op1);
3886       op1_is_pow2 = (op1_is_constant
3887                      && ((EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
3888                           || (! unsignedp
3889                               && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (-INTVAL (op1)))))) ;
3890     }
3891
3892   /* If one of the operands is a volatile MEM, copy it into a register.  */
3893
3894   if (MEM_P (op0) && MEM_VOLATILE_P (op0))
3895     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3896   if (MEM_P (op1) && MEM_VOLATILE_P (op1))
3897     op1 = force_reg (compute_mode, op1);
3898
3899   /* If we need the remainder or if OP1 is constant, we need to
3900      put OP0 in a register in case it has any queued subexpressions.  */
3901   if (rem_flag || op1_is_constant)
3902     op0 = force_reg (compute_mode, op0);
3903
3904   last = get_last_insn ();
3905
3906   /* Promote floor rounding to trunc rounding for unsigned operations.  */
3907   if (unsignedp)
3908     {
3909       if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
3910         code = TRUNC_DIV_EXPR;
3911       if (code == FLOOR_MOD_EXPR)
3912         code = TRUNC_MOD_EXPR;
3913       if (code == EXACT_DIV_EXPR && op1_is_pow2)
3914         code = TRUNC_DIV_EXPR;
3915     }
3916
3917   if (op1 != const0_rtx)
3918     switch (code)
3919       {
3920       case TRUNC_MOD_EXPR:
3921       case TRUNC_DIV_EXPR:
3922         if (op1_is_constant)
3923           {
3924             if (unsignedp)
3925               {
3926                 unsigned HOST_WIDE_INT mh;
3927                 int pre_shift, post_shift;
3928                 int dummy;
3929                 rtx ml;
3930                 unsigned HOST_WIDE_INT d = (INTVAL (op1)
3931                                             & GET_MODE_MASK (compute_mode));
3932
3933                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
3934                   {
3935                     pre_shift = floor_log2 (d);
3936                     if (rem_flag)
3937                       {
3938                         remainder
3939                           = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
3940                                           GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
3941                                           remainder, 1,
3942                                           OPTAB_LIB_WIDEN);
3943                         if (remainder)
3944                           return gen_lowpart (mode, remainder);
3945                       }
3946                     quotient = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
3947                                              pre_shift, tquotient, 1);
3948                   }
3949                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3950                   {
3951                     if (d >= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1)))
3952                       {
3953                         /* Most significant bit of divisor is set; emit an scc
3954                            insn.  */
3955                         quotient = emit_store_flag_force (tquotient, GEU, op0, op1,
3956                                                           compute_mode, 1, 1);
3957                       }
3958                     else
3959                       {
3960                         /* Find a suitable multiplier and right shift count
3961                            instead of multiplying with D.  */
3962
3963                         mh = choose_multiplier (d, size, size,
3964                                                 &ml, &post_shift, &dummy);
3965
3966                         /* If the suggested multiplier is more than SIZE bits,
3967                            we can do better for even divisors, using an
3968                            initial right shift.  */
3969                         if (mh != 0 && (d & 1) == 0)
3970                           {
3971                             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
3972                             mh = choose_multiplier (d >> pre_shift, size,
3973                                                     size - pre_shift,
3974                                                     &ml, &post_shift, &dummy);
3975                             gcc_assert (!mh);
3976                           }
3977                         else
3978                           pre_shift = 0;
3979
3980                         if (mh != 0)
3981                           {
3982                             rtx t1, t2, t3, t4;
3983
3984                             if (post_shift - 1 >= BITS_PER_WORD)
3985                               goto fail1;
3986
3987                             extra_cost
3988                               = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift - 1]
3989                                  + shift_cost[speed][compute_mode][1]
3990                                  + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
3991                             t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, ml,
3992                                                        NULL_RTX, 1,
3993                                                        max_cost - extra_cost);
3994                             if (t1 == 0)
3995                               goto fail1;
3996                             t2 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
3997                                                                op0, t1),
3998                                                 NULL_RTX);
3999                             t3 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode,
4000                                                t2, 1, NULL_RTX, 1);
4001                             t4 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4002                                                               t1, t3),
4003                                                 NULL_RTX);
4004                             quotient = expand_shift
4005                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t4,
4006                                post_shift - 1, tquotient, 1);
4007                           }
4008                         else
4009                           {
4010                             rtx t1, t2;
4011
4012                             if (pre_shift >= BITS_PER_WORD
4013                                 || post_shift >= BITS_PER_WORD)
4014                               goto fail1;
4015
4016                             t1 = expand_shift
4017                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4018                                pre_shift, NULL_RTX, 1);
4019                             extra_cost
4020                               = (shift_cost[speed][compute_mode][pre_shift]
4021                                  + shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]);
4022                             t2 = expand_mult_highpart (compute_mode, t1, ml,
4023                                                        NULL_RTX, 1,
4024                                                        max_cost - extra_cost);
4025                             if (t2 == 0)
4026                               goto fail1;
4027                             quotient = expand_shift
4028                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4029                                post_shift, tquotient, 1);
4030                           }
4031                       }
4032                   }
4033                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4034                   break;
4035
4036                 insn = get_last_insn ();
4037                 if (insn != last
4038                     && (set = single_set (insn)) != 0
4039                     && SET_DEST (set) == quotient)
4040                   set_unique_reg_note (insn,
4041                                        REG_EQUAL,
4042                                        gen_rtx_UDIV (compute_mode, op0, op1));
4043               }
4044             else                /* TRUNC_DIV, signed */
4045               {
4046                 unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4047                 int lgup, post_shift;
4048                 rtx mlr;
4049                 HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4050                 unsigned HOST_WIDE_INT abs_d;
4051
4052                 /* Since d might be INT_MIN, we have to cast to
4053                    unsigned HOST_WIDE_INT before negating to avoid
4054                    undefined signed overflow.  */
4055                 abs_d = (d >= 0
4056                          ? (unsigned HOST_WIDE_INT) d
4057                          : - (unsigned HOST_WIDE_INT) d);
4058
4059                 /* n rem d = n rem -d */
4060                 if (rem_flag && d < 0)
4061                   {
4062                     d = abs_d;
4063                     op1 = gen_int_mode (abs_d, compute_mode);
4064                   }
4065
4066                 if (d == 1)
4067                   quotient = op0;
4068                 else if (d == -1)
4069                   quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab, op0,
4070                                           tquotient, 0);
4071                 else if (HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size
4072                          && abs_d == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4073                   {
4074                     /* This case is not handled correctly below.  */
4075                     quotient = emit_store_flag (tquotient, EQ, op0, op1,
4076                                                 compute_mode, 1, 1);
4077                     if (quotient == 0)
4078                       goto fail1;
4079                   }
4080                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d)
4081                          && (rem_flag ? smod_pow2_cheap[speed][compute_mode]
4082                                       : sdiv_pow2_cheap[speed][compute_mode])
4083                          /* We assume that cheap metric is true if the
4084                             optab has an expander for this mode.  */
4085                          && ((optab_handler ((rem_flag ? smod_optab
4086                                               : sdiv_optab),
4087                                              compute_mode)
4088                               != CODE_FOR_nothing)
4089                              || (optab_handler (sdivmod_optab,
4090                                                 compute_mode)
4091                                  != CODE_FOR_nothing)))
4092                   ;
4093                 else if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (abs_d))
4094                   {
4095                     if (rem_flag)
4096                       {
4097                         remainder = expand_smod_pow2 (compute_mode, op0, d);
4098                         if (remainder)
4099                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4100                       }
4101
4102                     if (sdiv_pow2_cheap[speed][compute_mode]
4103                         && ((optab_handler (sdiv_optab, compute_mode)
4104                              != CODE_FOR_nothing)
4105                             || (optab_handler (sdivmod_optab, compute_mode)
4106                                 != CODE_FOR_nothing)))
4107                       quotient = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR,
4108                                                 compute_mode, op0,
4109                                                 gen_int_mode (abs_d,
4110                                                               compute_mode),
4111                                                 NULL_RTX, 0);
4112                     else
4113                       quotient = expand_sdiv_pow2 (compute_mode, op0, abs_d);
4114
4115                     /* We have computed OP0 / abs(OP1).  If OP1 is negative,
4116                        negate the quotient.  */
4117                     if (d < 0)
4118                       {
4119                         insn = get_last_insn ();
4120                         if (insn != last
4121                             && (set = single_set (insn)) != 0
4122                             && SET_DEST (set) == quotient
4123                             && abs_d < ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
4124                                         << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
4125                           set_unique_reg_note (insn,
4126                                                REG_EQUAL,
4127                                                gen_rtx_DIV (compute_mode,
4128                                                             op0,
4129                                                             GEN_INT
4130                                                             (trunc_int_for_mode
4131                                                              (abs_d,
4132                                                               compute_mode))));
4133
4134                         quotient = expand_unop (compute_mode, neg_optab,
4135                                                 quotient, quotient, 0);
4136                       }
4137                   }
4138                 else if (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4139                   {
4140                     choose_multiplier (abs_d, size, size - 1,
4141                                        &mlr, &post_shift, &lgup);
4142                     ml = (unsigned HOST_WIDE_INT) INTVAL (mlr);
4143                     if (ml < (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1))
4144                       {
4145                         rtx t1, t2, t3;
4146
4147                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4148                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4149                           goto fail1;
4150
4151                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4152                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4153                                       + add_cost[speed][compute_mode]);
4154                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4155                                                    NULL_RTX, 0,
4156                                                    max_cost - extra_cost);
4157                         if (t1 == 0)
4158                           goto fail1;
4159                         t2 = expand_shift
4160                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t1,
4161                            post_shift, NULL_RTX, 0);
4162                         t3 = expand_shift
4163                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4164                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4165                         if (d < 0)
4166                           quotient
4167                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4168                                                             t3, t2),
4169                                              tquotient);
4170                         else
4171                           quotient
4172                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4173                                                             t2, t3),
4174                                              tquotient);
4175                       }
4176                     else
4177                       {
4178                         rtx t1, t2, t3, t4;
4179
4180                         if (post_shift >= BITS_PER_WORD
4181                             || size - 1 >= BITS_PER_WORD)
4182                           goto fail1;
4183
4184                         ml |= (~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0) << (size - 1);
4185                         mlr = gen_int_mode (ml, compute_mode);
4186                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4187                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4188                                       + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
4189                         t1 = expand_mult_highpart (compute_mode, op0, mlr,
4190                                                    NULL_RTX, 0,
4191                                                    max_cost - extra_cost);
4192                         if (t1 == 0)
4193                           goto fail1;
4194                         t2 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4195                                                           t1, op0),
4196                                             NULL_RTX);
4197                         t3 = expand_shift
4198                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4199                            post_shift, NULL_RTX, 0);
4200                         t4 = expand_shift
4201                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4202                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4203                         if (d < 0)
4204                           quotient
4205                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4206                                                             t4, t3),
4207                                              tquotient);
4208                         else
4209                           quotient
4210                             = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode,
4211                                                             t3, t4),
4212                                              tquotient);
4213                       }
4214                   }
4215                 else            /* Too wide mode to use tricky code */
4216                   break;
4217
4218                 insn = get_last_insn ();
4219                 if (insn != last
4220                     && (set = single_set (insn)) != 0
4221                     && SET_DEST (set) == quotient)
4222                   set_unique_reg_note (insn,
4223                                        REG_EQUAL,
4224                                        gen_rtx_DIV (compute_mode, op0, op1));
4225               }
4226             break;
4227           }
4228       fail1:
4229         delete_insns_since (last);
4230         break;
4231
4232       case FLOOR_DIV_EXPR:
4233       case FLOOR_MOD_EXPR:
4234       /* We will come here only for signed operations.  */
4235         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4236           {
4237             unsigned HOST_WIDE_INT mh;
4238             int pre_shift, lgup, post_shift;
4239             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4240             rtx ml;
4241
4242             if (d > 0)
4243               {
4244                 /* We could just as easily deal with negative constants here,
4245                    but it does not seem worth the trouble for GCC 2.6.  */
4246                 if (EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (d))
4247                   {
4248                     pre_shift = floor_log2 (d);
4249                     if (rem_flag)
4250                       {
4251                         remainder = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4252                                                   GEN_INT (((HOST_WIDE_INT) 1 << pre_shift) - 1),
4253                                                   remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4254                         if (remainder)
4255                           return gen_lowpart (mode, remainder);
4256                       }
4257                     quotient = expand_shift
4258                       (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4259                        pre_shift, tquotient, 0);
4260                   }
4261                 else
4262                   {
4263                     rtx t1, t2, t3, t4;
4264
4265                     mh = choose_multiplier (d, size, size - 1,
4266                                             &ml, &post_shift, &lgup);
4267                     gcc_assert (!mh);
4268
4269                     if (post_shift < BITS_PER_WORD
4270                         && size - 1 < BITS_PER_WORD)
4271                       {
4272                         t1 = expand_shift
4273                           (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4274                            size - 1, NULL_RTX, 0);
4275                         t2 = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, t1,
4276                                            NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4277                         extra_cost = (shift_cost[speed][compute_mode][post_shift]
4278                                       + shift_cost[speed][compute_mode][size - 1]
4279                                       + 2 * add_cost[speed][compute_mode]);
4280                         t3 = expand_mult_highpart (compute_mode, t2, ml,
4281                                                    NULL_RTX, 1,
4282                                                    max_cost - extra_cost);
4283                         if (t3 != 0)
4284                           {
4285                             t4 = expand_shift
4286                               (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t3,
4287                                post_shift, NULL_RTX, 1);
4288                             quotient = expand_binop (compute_mode, xor_optab,
4289                                                      t4, t1, tquotient, 0,
4290                                                      OPTAB_WIDEN);
4291                           }
4292                       }
4293                   }
4294               }
4295             else
4296               {
4297                 rtx nsign, t1, t2, t3, t4;
4298                 t1 = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4299                                                   op0, constm1_rtx), NULL_RTX);
4300                 t2 = expand_binop (compute_mode, ior_optab, op0, t1, NULL_RTX,
4301                                    0, OPTAB_WIDEN);
4302                 nsign = expand_shift
4303                   (RSHIFT_EXPR, compute_mode, t2,
4304                    size - 1, NULL_RTX, 0);
4305                 t3 = force_operand (gen_rtx_MINUS (compute_mode, t1, nsign),
4306                                     NULL_RTX);
4307                 t4 = expand_divmod (0, TRUNC_DIV_EXPR, compute_mode, t3, op1,
4308                                     NULL_RTX, 0);
4309                 if (t4)
4310                   {
4311                     rtx t5;
4312                     t5 = expand_unop (compute_mode, one_cmpl_optab, nsign,
4313                                       NULL_RTX, 0);
4314                     quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4315                                                             t4, t5),
4316                                               tquotient);
4317                   }
4318               }
4319           }
4320
4321         if (quotient != 0)
4322           break;
4323         delete_insns_since (last);
4324
4325         /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4326            remainder, using truncation.  We can easily compensate the quotient
4327            or remainder to get floor rounding, once we have the remainder.
4328            Notice that we compute also the final remainder value here,
4329            and return the result right away.  */
4330         if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4331           target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4332
4333         if (rem_flag)
4334           {
4335             remainder
4336               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4337             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4338           }
4339         else
4340           {
4341             quotient
4342               = REG_P (target) ? target : gen_reg_rtx (compute_mode);
4343             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4344           }
4345
4346         if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1,
4347                                  quotient, remainder, 0))
4348           {
4349             /* This could be computed with a branch-less sequence.
4350                Save that for later.  */
4351             rtx tem;
4352             rtx label = gen_label_rtx ();
4353             do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ, compute_mode, label);
4354             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4355                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4356             do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, GE, compute_mode, label);
4357             expand_dec (quotient, const1_rtx);
4358             expand_inc (remainder, op1);
4359             emit_label (label);
4360             return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4361           }
4362
4363         /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4364            by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4365         {
4366           rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4367           rtx adjusted_op0;
4368           rtx tem;
4369
4370           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4371           adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4372           label1 = gen_label_rtx ();
4373           label2 = gen_label_rtx ();
4374           label3 = gen_label_rtx ();
4375           label4 = gen_label_rtx ();
4376           label5 = gen_label_rtx ();
4377           do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4378           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT, compute_mode, label1);
4379           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4380                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4381           if (tem != quotient)
4382             emit_move_insn (quotient, tem);
4383           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4384           emit_barrier ();
4385           emit_label (label1);
4386           expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4387           emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4388           emit_barrier ();
4389           emit_label (label2);
4390           do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT, compute_mode, label3);
4391           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4392                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4393           if (tem != quotient)
4394             emit_move_insn (quotient, tem);
4395           emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4396           emit_barrier ();
4397           emit_label (label3);
4398           expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4399           emit_label (label4);
4400           tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4401                               quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4402           if (tem != quotient)
4403             emit_move_insn (quotient, tem);
4404           expand_dec (quotient, const1_rtx);
4405           emit_label (label5);
4406         }
4407         break;
4408
4409       case CEIL_DIV_EXPR:
4410       case CEIL_MOD_EXPR:
4411         if (unsignedp)
4412           {
4413             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1)))
4414               {
4415                 rtx t1, t2, t3;
4416                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4417                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4418                                    floor_log2 (d), tquotient, 1);
4419                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4420                                    GEN_INT (d - 1),
4421                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4422                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4423                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4424                                       compute_mode, 1, 1);
4425                 if (t3 == 0)
4426                   {
4427                     rtx lab;
4428                     lab = gen_label_rtx ();
4429                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4430                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4431                     emit_label (lab);
4432                     quotient = t1;
4433                   }
4434                 else
4435                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4436                                                           t1, t3),
4437                                             tquotient);
4438                 break;
4439               }
4440
4441             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4442                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4443                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4444                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4445                value here, and return the result right away.  */
4446             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4447               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4448
4449             if (rem_flag)
4450               {
4451                 remainder = (REG_P (target)
4452                              ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4453                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4454               }
4455             else
4456               {
4457                 quotient = (REG_P (target)
4458                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4459                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4460               }
4461
4462             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient,
4463                                      remainder, 1))
4464               {
4465                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4466                    Save that for later.  */
4467                 rtx label = gen_label_rtx ();
4468                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4469                                  compute_mode, label);
4470                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4471                 expand_dec (remainder, op1);
4472                 emit_label (label);
4473                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4474               }
4475
4476             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4477                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4478             {
4479               rtx label1, label2;
4480               rtx adjusted_op0, tem;
4481
4482               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4483               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4484               label1 = gen_label_rtx ();
4485               label2 = gen_label_rtx ();
4486               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, NE,
4487                                compute_mode, label1);
4488               emit_move_insn  (quotient, const0_rtx);
4489               emit_jump_insn (gen_jump (label2));
4490               emit_barrier ();
4491               emit_label (label1);
4492               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4493               tem = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, adjusted_op0, op1,
4494                                   quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4495               if (tem != quotient)
4496                 emit_move_insn (quotient, tem);
4497               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4498               emit_label (label2);
4499             }
4500           }
4501         else /* signed */
4502           {
4503             if (op1_is_constant && EXACT_POWER_OF_2_OR_ZERO_P (INTVAL (op1))
4504                 && INTVAL (op1) >= 0)
4505               {
4506                 /* This is extremely similar to the code for the unsigned case
4507                    above.  For 2.7 we should merge these variants, but for
4508                    2.6.1 I don't want to touch the code for unsigned since that
4509                    get used in C.  The signed case will only be used by other
4510                    languages (Ada).  */
4511
4512                 rtx t1, t2, t3;
4513                 unsigned HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4514                 t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4515                                    floor_log2 (d), tquotient, 0);
4516                 t2 = expand_binop (compute_mode, and_optab, op0,
4517                                    GEN_INT (d - 1),
4518                                    NULL_RTX, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4519                 t3 = gen_reg_rtx (compute_mode);
4520                 t3 = emit_store_flag (t3, NE, t2, const0_rtx,
4521                                       compute_mode, 1, 1);
4522                 if (t3 == 0)
4523                   {
4524                     rtx lab;
4525                     lab = gen_label_rtx ();
4526                     do_cmp_and_jump (t2, const0_rtx, EQ, compute_mode, lab);
4527                     expand_inc (t1, const1_rtx);
4528                     emit_label (lab);
4529                     quotient = t1;
4530                   }
4531                 else
4532                   quotient = force_operand (gen_rtx_PLUS (compute_mode,
4533                                                           t1, t3),
4534                                             tquotient);
4535                 break;
4536               }
4537
4538             /* Try using an instruction that produces both the quotient and
4539                remainder, using truncation.  We can easily compensate the
4540                quotient or remainder to get ceiling rounding, once we have the
4541                remainder.  Notice that we compute also the final remainder
4542                value here, and return the result right away.  */
4543             if (target == 0 || GET_MODE (target) != compute_mode)
4544               target = gen_reg_rtx (compute_mode);
4545             if (rem_flag)
4546               {
4547                 remainder= (REG_P (target)
4548                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4549                 quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4550               }
4551             else
4552               {
4553                 quotient = (REG_P (target)
4554                             ? target : gen_reg_rtx (compute_mode));
4555                 remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4556               }
4557
4558             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient,
4559                                      remainder, 0))
4560               {
4561                 /* This could be computed with a branch-less sequence.
4562                    Save that for later.  */
4563                 rtx tem;
4564                 rtx label = gen_label_rtx ();
4565                 do_cmp_and_jump (remainder, const0_rtx, EQ,
4566                                  compute_mode, label);
4567                 tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4568                                     NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4569                 do_cmp_and_jump (tem, const0_rtx, LT, compute_mode, label);
4570                 expand_inc (quotient, const1_rtx);
4571                 expand_dec (remainder, op1);
4572                 emit_label (label);
4573                 return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4574               }
4575
4576             /* No luck with division elimination or divmod.  Have to do it
4577                by conditionally adjusting op0 *and* the result.  */
4578             {
4579               rtx label1, label2, label3, label4, label5;
4580               rtx adjusted_op0;
4581               rtx tem;
4582
4583               quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4584               adjusted_op0 = copy_to_mode_reg (compute_mode, op0);
4585               label1 = gen_label_rtx ();
4586               label2 = gen_label_rtx ();
4587               label3 = gen_label_rtx ();
4588               label4 = gen_label_rtx ();
4589               label5 = gen_label_rtx ();
4590               do_cmp_and_jump (op1, const0_rtx, LT, compute_mode, label2);
4591               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, GT,
4592                                compute_mode, label1);
4593               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4594                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4595               if (tem != quotient)
4596                 emit_move_insn (quotient, tem);
4597               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4598               emit_barrier ();
4599               emit_label (label1);
4600               expand_dec (adjusted_op0, const1_rtx);
4601               emit_jump_insn (gen_jump (label4));
4602               emit_barrier ();
4603               emit_label (label2);
4604               do_cmp_and_jump (adjusted_op0, const0_rtx, LT,
4605                                compute_mode, label3);
4606               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4607                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4608               if (tem != quotient)
4609                 emit_move_insn (quotient, tem);
4610               emit_jump_insn (gen_jump (label5));
4611               emit_barrier ();
4612               emit_label (label3);
4613               expand_inc (adjusted_op0, const1_rtx);
4614               emit_label (label4);
4615               tem = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, adjusted_op0, op1,
4616                                   quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4617               if (tem != quotient)
4618                 emit_move_insn (quotient, tem);
4619               expand_inc (quotient, const1_rtx);
4620               emit_label (label5);
4621             }
4622           }
4623         break;
4624
4625       case EXACT_DIV_EXPR:
4626         if (op1_is_constant && HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= size)
4627           {
4628             HOST_WIDE_INT d = INTVAL (op1);
4629             unsigned HOST_WIDE_INT ml;
4630             int pre_shift;
4631             rtx t1;
4632
4633             pre_shift = floor_log2 (d & -d);
4634             ml = invert_mod2n (d >> pre_shift, size);
4635             t1 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, op0,
4636                                pre_shift, NULL_RTX, unsignedp);
4637             quotient = expand_mult (compute_mode, t1,
4638                                     gen_int_mode (ml, compute_mode),
4639                                     NULL_RTX, 1);
4640
4641             insn = get_last_insn ();
4642             set_unique_reg_note (insn,
4643                                  REG_EQUAL,
4644                                  gen_rtx_fmt_ee (unsignedp ? UDIV : DIV,
4645                                                  compute_mode,
4646                                                  op0, op1));
4647           }
4648         break;
4649
4650       case ROUND_DIV_EXPR:
4651       case ROUND_MOD_EXPR:
4652         if (unsignedp)
4653           {
4654             rtx tem;
4655             rtx label;
4656             label = gen_label_rtx ();
4657             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4658             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4659             if (expand_twoval_binop (udivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 1) == 0)
4660               {
4661                 rtx tem;
4662                 quotient = expand_binop (compute_mode, udiv_optab, op0, op1,
4663                                          quotient, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4664                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 1);
4665                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4666                                           remainder, 1, OPTAB_LIB_WIDEN);
4667               }
4668             tem = plus_constant (op1, -1);
4669             tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem, 1, NULL_RTX, 1);
4670             do_cmp_and_jump (remainder, tem, LEU, compute_mode, label);
4671             expand_inc (quotient, const1_rtx);
4672             expand_dec (remainder, op1);
4673             emit_label (label);
4674           }
4675         else
4676           {
4677             rtx abs_rem, abs_op1, tem, mask;
4678             rtx label;
4679             label = gen_label_rtx ();
4680             quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4681             remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4682             if (expand_twoval_binop (sdivmod_optab, op0, op1, quotient, remainder, 0) == 0)
4683               {
4684                 rtx tem;
4685                 quotient = expand_binop (compute_mode, sdiv_optab, op0, op1,
4686                                          quotient, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4687                 tem = expand_mult (compute_mode, quotient, op1, NULL_RTX, 0);
4688                 remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0, tem,
4689                                           remainder, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4690               }
4691             abs_rem = expand_abs (compute_mode, remainder, NULL_RTX, 1, 0);
4692             abs_op1 = expand_abs (compute_mode, op1, NULL_RTX, 1, 0);
4693             tem = expand_shift (LSHIFT_EXPR, compute_mode, abs_rem,
4694                                 1, NULL_RTX, 1);
4695             do_cmp_and_jump (tem, abs_op1, LTU, compute_mode, label);
4696             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, op0, op1,
4697                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4698             mask = expand_shift (RSHIFT_EXPR, compute_mode, tem,
4699                                  size - 1, NULL_RTX, 0);
4700             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, const1_rtx,
4701                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4702             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4703                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4704             expand_inc (quotient, tem);
4705             tem = expand_binop (compute_mode, xor_optab, mask, op1,
4706                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4707             tem = expand_binop (compute_mode, sub_optab, tem, mask,
4708                                 NULL_RTX, 0, OPTAB_WIDEN);
4709             expand_dec (remainder, tem);
4710             emit_label (label);
4711           }
4712         return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4713
4714       default:
4715         gcc_unreachable ();
4716       }
4717
4718   if (quotient == 0)
4719     {
4720       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4721         target = 0;
4722
4723       if (rem_flag)
4724         {
4725           /* Try to produce the remainder without producing the quotient.
4726              If we seem to have a divmod pattern that does not require widening,
4727              don't try widening here.  We should really have a WIDEN argument
4728              to expand_twoval_binop, since what we'd really like to do here is
4729              1) try a mod insn in compute_mode
4730              2) try a divmod insn in compute_mode
4731              3) try a div insn in compute_mode and multiply-subtract to get
4732                 remainder
4733              4) try the same things with widening allowed.  */
4734           remainder
4735             = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4736                                  op0, op1, target,
4737                                  unsignedp,
4738                                  ((optab_handler (optab2, compute_mode)
4739                                    != CODE_FOR_nothing)
4740                                   ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4741           if (remainder == 0)
4742             {
4743               /* No luck there.  Can we do remainder and divide at once
4744                  without a library call?  */
4745               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4746               if (! expand_twoval_binop ((unsignedp
4747                                           ? udivmod_optab
4748                                           : sdivmod_optab),
4749                                          op0, op1,
4750                                          NULL_RTX, remainder, unsignedp))
4751                 remainder = 0;
4752             }
4753
4754           if (remainder)
4755             return gen_lowpart (mode, remainder);
4756         }
4757
4758       /* Produce the quotient.  Try a quotient insn, but not a library call.
4759          If we have a divmod in this mode, use it in preference to widening
4760          the div (for this test we assume it will not fail). Note that optab2
4761          is set to the one of the two optabs that the call below will use.  */
4762       quotient
4763         = sign_expand_binop (compute_mode, udiv_optab, sdiv_optab,
4764                              op0, op1, rem_flag ? NULL_RTX : target,
4765                              unsignedp,
4766                              ((optab_handler (optab2, compute_mode)
4767                                != CODE_FOR_nothing)
4768                               ? OPTAB_DIRECT : OPTAB_WIDEN));
4769
4770       if (quotient == 0)
4771         {
4772           /* No luck there.  Try a quotient-and-remainder insn,
4773              keeping the quotient alone.  */
4774           quotient = gen_reg_rtx (compute_mode);
4775           if (! expand_twoval_binop (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4776                                      op0, op1,
4777                                      quotient, NULL_RTX, unsignedp))
4778             {
4779               quotient = 0;
4780               if (! rem_flag)
4781                 /* Still no luck.  If we are not computing the remainder,
4782                    use a library call for the quotient.  */
4783                 quotient = sign_expand_binop (compute_mode,
4784                                               udiv_optab, sdiv_optab,
4785                                               op0, op1, target,
4786                                               unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4787             }
4788         }
4789     }
4790
4791   if (rem_flag)
4792     {
4793       if (target && GET_MODE (target) != compute_mode)
4794         target = 0;
4795
4796       if (quotient == 0)
4797         {
4798           /* No divide instruction either.  Use library for remainder.  */
4799           remainder = sign_expand_binop (compute_mode, umod_optab, smod_optab,
4800                                          op0, op1, target,
4801                                          unsignedp, OPTAB_LIB_WIDEN);
4802           /* No remainder function.  Try a quotient-and-remainder
4803              function, keeping the remainder.  */
4804           if (!remainder)
4805             {
4806               remainder = gen_reg_rtx (compute_mode);
4807               if (!expand_twoval_binop_libfunc
4808                   (unsignedp ? udivmod_optab : sdivmod_optab,
4809                    op0, op1,
4810                    NULL_RTX, remainder,
4811                    unsignedp ? UMOD : MOD))
4812                 remainder = NULL_RTX;
4813             }
4814         }
4815       else
4816         {
4817           /* We divided.  Now finish doing X - Y * (X / Y).  */
4818           remainder = expand_mult (compute_mode, quotient, op1,
4819                                    NULL_RTX, unsignedp);
4820           remainder = expand_binop (compute_mode, sub_optab, op0,
4821                                     remainder, target, unsignedp,
4822                                     OPTAB_LIB_WIDEN);
4823         }
4824     }
4825
4826   return gen_lowpart (mode, rem_flag ? remainder : quotient);
4827 }
4828 \f
4829 /* Return a tree node with data type TYPE, describing the value of X.
4830    Usually this is an VAR_DECL, if there is no obvious better choice.
4831    X may be an expression, however we only support those expressions
4832    generated by loop.c.  */
4833
4834 tree
4835 make_tree (tree type, rtx x)
4836 {
4837   tree t;
4838
4839   switch (GET_CODE (x))
4840     {
4841     case CONST_INT:
4842       {
4843         HOST_WIDE_INT hi = 0;
4844
4845         if (INTVAL (x) < 0
4846             && !(TYPE_UNSIGNED (type)
4847                  && (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
4848                      < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)))
4849           hi = -1;
4850
4851         t = build_int_cst_wide (type, INTVAL (x), hi);
4852
4853         return t;
4854       }
4855
4856     case CONST_DOUBLE:
4857       if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
4858         t = build_int_cst_wide (type,
4859                                 CONST_DOUBLE_LOW (x), CONST_DOUBLE_HIGH (x));
4860       else
4861         {
4862           REAL_VALUE_TYPE d;
4863
4864           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, x);
4865           t = build_real (type, d);
4866         }
4867
4868       return t;
4869
4870     case CONST_VECTOR:
4871       {
4872         int units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
4873         tree itype = TREE_TYPE (type);
4874         tree t = NULL_TREE;
4875         int i;
4876
4877
4878         /* Build a tree with vector elements.  */
4879         for (i = units - 1; i >= 0; --i)
4880           {
4881             rtx elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
4882             t = tree_cons (NULL_TREE, make_tree (itype, elt), t);
4883           }
4884
4885         return build_vector (type, t);
4886       }
4887
4888     case PLUS:
4889       return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4890                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4891
4892     case MINUS:
4893       return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4894                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4895
4896     case NEG:
4897       return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)));
4898
4899     case MULT:
4900       return fold_build2 (MULT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4901                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4902
4903     case ASHIFT:
4904       return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, make_tree (type, XEXP (x, 0)),
4905                           make_tree (type, XEXP (x, 1)));
4906
4907     case LSHIFTRT:
4908       t = unsigned_type_for (type);
4909       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
4910                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4911                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
4912
4913     case ASHIFTRT:
4914       t = signed_type_for (type);
4915       return fold_convert (type, build2 (RSHIFT_EXPR, t,
4916                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4917                                          make_tree (type, XEXP (x, 1))));
4918
4919     case DIV:
4920       if (TREE_CODE (type) != REAL_TYPE)
4921         t = signed_type_for (type);
4922       else
4923         t = type;
4924
4925       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
4926                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4927                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
4928     case UDIV:
4929       t = unsigned_type_for (type);
4930       return fold_convert (type, build2 (TRUNC_DIV_EXPR, t,
4931                                          make_tree (t, XEXP (x, 0)),
4932                                          make_tree (t, XEXP (x, 1))));
4933
4934     case SIGN_EXTEND:
4935     case ZERO_EXTEND:
4936       t = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE (XEXP (x, 0)),
4937                                           GET_CODE (x) == ZERO_EXTEND);
4938       return fold_convert (type, make_tree (t, XEXP (x, 0)));
4939
4940     case CONST:
4941       return make_tree (type, XEXP (x, 0));
4942
4943     case SYMBOL_REF:
4944       t = SYMBOL_REF_DECL (x);
4945       if (t)
4946         return fold_convert (type, build_fold_addr_expr (t));
4947       /* else fall through.  */
4948
4949     default:
4950       t = build_decl (RTL_LOCATION (x), VAR_DECL, NULL_TREE, type);
4951
4952       /* If TYPE is a POINTER_TYPE, we might need to convert X from
4953          address mode to pointer mode.  */
4954       if (POINTER_TYPE_P (type))
4955         x = convert_memory_address_addr_space
4956               (TYPE_MODE (type), x, TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (type)));
4957
4958       /* Note that we do *not* use SET_DECL_RTL here, because we do not
4959          want set_decl_rtl to go adjusting REG_ATTRS for this temporary.  */
4960       t->decl_with_rtl.rtl = x;
4961
4962       return t;
4963     }
4964 }
4965 \f
4966 /* Compute the logical-and of OP0 and OP1, storing it in TARGET
4967    and returning TARGET.
4968
4969    If TARGET is 0, a pseudo-register or constant is returned.  */
4970
4971 rtx
4972 expand_and (enum machine_mode mode, rtx op0, rtx op1, rtx target)
4973 {
4974   rtx tem = 0;
4975
4976   if (GET_MODE (op0) == VOIDmode && GET_MODE (op1) == VOIDmode)
4977     tem = simplify_binary_operation (AND, mode, op0, op1);
4978   if (tem == 0)
4979     tem = expand_binop (mode, and_optab, op0, op1, target, 0, OPTAB_LIB_WIDEN);
4980
4981   if (target == 0)
4982     target = tem;
4983   else if (tem != target)
4984     emit_move_insn (target, tem);
4985   return target;
4986 }
4987
4988 /* Helper function for emit_store_flag.  */
4989 static rtx
4990 emit_cstore (rtx target, enum insn_code icode, enum rtx_code code,
4991              enum machine_mode mode, enum machine_mode compare_mode,
4992              int unsignedp, rtx x, rtx y, int normalizep,
4993              enum machine_mode target_mode)
4994 {
4995   struct expand_operand ops[4];
4996   rtx op0, last, comparison, subtarget;
4997   enum machine_mode result_mode = insn_data[(int) icode].operand[0].mode;
4998
4999   last = get_last_insn ();
5000   x = prepare_operand (icode, x, 2, mode, compare_mode, unsignedp);
5001   y = prepare_operand (icode, y, 3, mode, compare_mode, unsignedp);
5002   if (!x || !y)
5003     {
5004       delete_insns_since (last);
5005       return NULL_RTX;
5006     }
5007
5008   if (target_mode == VOIDmode)
5009     target_mode = result_mode;
5010   if (!target)
5011     target = gen_reg_rtx (target_mode);
5012
5013   comparison = gen_rtx_fmt_ee (code, result_mode, x, y);
5014
5015   create_output_operand (&ops[0], optimize ? NULL_RTX : target, result_mode);
5016   create_fixed_operand (&ops[1], comparison);
5017   create_fixed_operand (&ops[2], x);
5018   create_fixed_operand (&ops[3], y);
5019   if (!maybe_expand_insn (icode, 4, ops))
5020     {
5021       delete_insns_since (last);
5022       return NULL_RTX;
5023     }
5024   subtarget = ops[0].value;
5025
5026   /* If we are converting to a wider mode, first convert to
5027      TARGET_MODE, then normalize.  This produces better combining
5028      opportunities on machines that have a SIGN_EXTRACT when we are
5029      testing a single bit.  This mostly benefits the 68k.
5030
5031      If STORE_FLAG_VALUE does not have the sign bit set when
5032      interpreted in MODE, we can do this conversion as unsigned, which
5033      is usually more efficient.  */
5034   if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (result_mode))
5035     {
5036       convert_move (target, subtarget,
5037                     (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
5038                     && 0 == (STORE_FLAG_VALUE
5039                              & ((HOST_WIDE_INT) 1
5040                                 << (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) -1))));
5041       op0 = target;
5042       result_mode = target_mode;
5043     }
5044   else
5045     op0 = subtarget;
5046
5047   /* If we want to keep subexpressions around, don't reuse our last
5048      target.  */
5049   if (optimize)
5050     subtarget = 0;
5051
5052   /* Now normalize to the proper value in MODE.  Sometimes we don't
5053      have to do anything.  */
5054   if (normalizep == 0 || normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5055     ;
5056   /* STORE_FLAG_VALUE might be the most negative number, so write
5057      the comparison this way to avoid a compiler-time warning.  */
5058   else if (- normalizep == STORE_FLAG_VALUE)
5059     op0 = expand_unop (result_mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5060
5061   /* We don't want to use STORE_FLAG_VALUE < 0 below since this makes
5062      it hard to use a value of just the sign bit due to ANSI integer
5063      constant typing rules.  */
5064   else if (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5065            && (STORE_FLAG_VALUE
5066                & ((HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (result_mode) - 1))))
5067     op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, result_mode, op0,
5068                         GET_MODE_BITSIZE (result_mode) - 1, subtarget,
5069                         normalizep == 1);
5070   else
5071     {
5072       gcc_assert (STORE_FLAG_VALUE & 1);
5073
5074       op0 = expand_and (result_mode, op0, const1_rtx, subtarget);
5075       if (normalizep == -1)
5076         op0 = expand_unop (result_mode, neg_optab, op0, op0, 0);
5077     }
5078
5079   /* If we were converting to a smaller mode, do the conversion now.  */
5080   if (target_mode != result_mode)
5081     {
5082       convert_move (target, op0, 0);
5083       return target;
5084     }
5085   else
5086     return op0;
5087 }
5088
5089
5090 /* A subroutine of emit_store_flag only including "tricks" that do not
5091    need a recursive call.  These are kept separate to avoid infinite
5092    loops.  */
5093
5094 static rtx
5095 emit_store_flag_1 (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5096                    enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep,
5097                    enum machine_mode target_mode)
5098 {
5099   rtx subtarget;
5100   enum insn_code icode;
5101   enum machine_mode compare_mode;
5102   enum mode_class mclass;
5103   enum rtx_code scode;
5104   rtx tem;
5105
5106   if (unsignedp)
5107     code = unsigned_condition (code);
5108   scode = swap_condition (code);
5109
5110   /* If one operand is constant, make it the second one.  Only do this
5111      if the other operand is not constant as well.  */
5112
5113   if (swap_commutative_operands_p (op0, op1))
5114     {
5115       tem = op0;
5116       op0 = op1;
5117       op1 = tem;
5118       code = swap_condition (code);
5119     }
5120
5121   if (mode == VOIDmode)
5122     mode = GET_MODE (op0);
5123
5124   /* For some comparisons with 1 and -1, we can convert this to
5125      comparisons with zero.  This will often produce more opportunities for
5126      store-flag insns.  */
5127
5128   switch (code)
5129     {
5130     case LT:
5131       if (op1 == const1_rtx)
5132         op1 = const0_rtx, code = LE;
5133       break;
5134     case LE:
5135       if (op1 == constm1_rtx)
5136         op1 = const0_rtx, code = LT;
5137       break;
5138     case GE:
5139       if (op1 == const1_rtx)
5140         op1 = const0_rtx, code = GT;
5141       break;
5142     case GT:
5143       if (op1 == constm1_rtx)
5144         op1 = const0_rtx, code = GE;
5145       break;
5146     case GEU:
5147       if (op1 == const1_rtx)
5148         op1 = const0_rtx, code = NE;
5149       break;
5150     case LTU:
5151       if (op1 == const1_rtx)
5152         op1 = const0_rtx, code = EQ;
5153       break;
5154     default:
5155       break;
5156     }
5157
5158   /* If we are comparing a double-word integer with zero or -1, we can
5159      convert the comparison into one involving a single word.  */
5160   if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == BITS_PER_WORD * 2
5161       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5162       && (!MEM_P (op0) || ! MEM_VOLATILE_P (op0)))
5163     {
5164       if ((code == EQ || code == NE)
5165           && (op1 == const0_rtx || op1 == constm1_rtx))
5166         {
5167           rtx op00, op01;
5168
5169           /* Do a logical OR or AND of the two words and compare the
5170              result.  */
5171           op00 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, 0);
5172           op01 = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode, UNITS_PER_WORD);
5173           tem = expand_binop (word_mode,
5174                               op1 == const0_rtx ? ior_optab : and_optab,
5175                               op00, op01, NULL_RTX, unsignedp,
5176                               OPTAB_DIRECT);
5177
5178           if (tem != 0)
5179             tem = emit_store_flag (NULL_RTX, code, tem, op1, word_mode,
5180                                    unsignedp, normalizep);
5181         }
5182       else if ((code == LT || code == GE) && op1 == const0_rtx)
5183         {
5184           rtx op0h;
5185
5186           /* If testing the sign bit, can just test on high word.  */
5187           op0h = simplify_gen_subreg (word_mode, op0, mode,
5188                                       subreg_highpart_offset (word_mode,
5189                                                               mode));
5190           tem = emit_store_flag (NULL_RTX, code, op0h, op1, word_mode,
5191                                  unsignedp, normalizep);
5192         }
5193       else
5194         tem = NULL_RTX;
5195
5196       if (tem)
5197         {
5198           if (target_mode == VOIDmode || GET_MODE (tem) == target_mode)
5199             return tem;
5200           if (!target)
5201             target = gen_reg_rtx (target_mode);
5202
5203           convert_move (target, tem,
5204                         0 == ((normalizep ? normalizep : STORE_FLAG_VALUE)
5205                               & ((HOST_WIDE_INT) 1
5206                                  << (GET_MODE_BITSIZE (word_mode) -1))));
5207           return target;
5208         }
5209     }
5210
5211   /* If this is A < 0 or A >= 0, we can do this by taking the ones
5212      complement of A (for GE) and shifting the sign bit to the low bit.  */
5213   if (op1 == const0_rtx && (code == LT || code == GE)
5214       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5215       && (normalizep || STORE_FLAG_VALUE == 1
5216           || (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5217               && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5218                   == ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
5219                       << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1))))))
5220     {
5221       subtarget = target;
5222
5223       if (!target)
5224         target_mode = mode;
5225
5226       /* If the result is to be wider than OP0, it is best to convert it
5227          first.  If it is to be narrower, it is *incorrect* to convert it
5228          first.  */
5229       else if (GET_MODE_SIZE (target_mode) > GET_MODE_SIZE (mode))
5230         {
5231           op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5232           mode = target_mode;
5233         }
5234
5235       if (target_mode != mode)
5236         subtarget = 0;
5237
5238       if (code == GE)
5239         op0 = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, op0,
5240                            ((STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5241                             ? 0 : subtarget), 0);
5242
5243       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || normalizep)
5244         /* If we are supposed to produce a 0/1 value, we want to do
5245            a logical shift from the sign bit to the low-order bit; for
5246            a -1/0 value, we do an arithmetic shift.  */
5247         op0 = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5248                             GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5249                             subtarget, normalizep != -1);
5250
5251       if (mode != target_mode)
5252         op0 = convert_modes (target_mode, mode, op0, 0);
5253
5254       return op0;
5255     }
5256
5257   mclass = GET_MODE_CLASS (mode);
5258   for (compare_mode = mode; compare_mode != VOIDmode;
5259        compare_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (compare_mode))
5260     {
5261      enum machine_mode optab_mode = mclass == MODE_CC ? CCmode : compare_mode;
5262      icode = optab_handler (cstore_optab, optab_mode);
5263      if (icode != CODE_FOR_nothing)
5264         {
5265           do_pending_stack_adjust ();
5266           tem = emit_cstore (target, icode, code, mode, compare_mode,
5267                              unsignedp, op0, op1, normalizep, target_mode);
5268           if (tem)
5269             return tem;
5270
5271           if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
5272             {
5273               tem = emit_cstore (target, icode, scode, mode, compare_mode,
5274                                  unsignedp, op1, op0, normalizep, target_mode);
5275               if (tem)
5276                 return tem;
5277             }
5278           break;
5279         }
5280     }
5281
5282   return 0;
5283 }
5284
5285 /* Emit a store-flags instruction for comparison CODE on OP0 and OP1
5286    and storing in TARGET.  Normally return TARGET.
5287    Return 0 if that cannot be done.
5288
5289    MODE is the mode to use for OP0 and OP1 should they be CONST_INTs.  If
5290    it is VOIDmode, they cannot both be CONST_INT.
5291
5292    UNSIGNEDP is for the case where we have to widen the operands
5293    to perform the operation.  It says to use zero-extension.
5294
5295    NORMALIZEP is 1 if we should convert the result to be either zero
5296    or one.  Normalize is -1 if we should convert the result to be
5297    either zero or -1.  If NORMALIZEP is zero, the result will be left
5298    "raw" out of the scc insn.  */
5299
5300 rtx
5301 emit_store_flag (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5302                  enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5303 {
5304   enum machine_mode target_mode = target ? GET_MODE (target) : VOIDmode;
5305   enum rtx_code rcode;
5306   rtx subtarget;
5307   rtx tem, last, trueval;
5308
5309   tem = emit_store_flag_1 (target, code, op0, op1, mode, unsignedp, normalizep,
5310                            target_mode);
5311   if (tem)
5312     return tem;
5313
5314   /* If we reached here, we can't do this with a scc insn, however there
5315      are some comparisons that can be done in other ways.  Don't do any
5316      of these cases if branches are very cheap.  */
5317   if (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (), false) == 0)
5318     return 0;
5319
5320   /* See what we need to return.  We can only return a 1, -1, or the
5321      sign bit.  */
5322
5323   if (normalizep == 0)
5324     {
5325       if (STORE_FLAG_VALUE == 1 || STORE_FLAG_VALUE == -1)
5326         normalizep = STORE_FLAG_VALUE;
5327
5328       else if (GET_MODE_BITSIZE (mode) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5329                && ((STORE_FLAG_VALUE & GET_MODE_MASK (mode))
5330                    == (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1)))
5331         ;
5332       else
5333         return 0;
5334     }
5335
5336   last = get_last_insn ();
5337
5338   /* If optimizing, use different pseudo registers for each insn, instead
5339      of reusing the same pseudo.  This leads to better CSE, but slows
5340      down the compiler, since there are more pseudos */
5341   subtarget = (!optimize
5342                && (target_mode == mode)) ? target : NULL_RTX;
5343   trueval = GEN_INT (normalizep ? normalizep : STORE_FLAG_VALUE);
5344
5345   /* For floating-point comparisons, try the reverse comparison or try
5346      changing the "orderedness" of the comparison.  */
5347   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
5348     {
5349       enum rtx_code first_code;
5350       bool and_them;
5351
5352       rcode = reverse_condition_maybe_unordered (code);
5353       if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_store_flag)
5354           && (code == ORDERED || code == UNORDERED
5355               || (! HONOR_NANS (mode) && (code == LTGT || code == UNEQ))
5356               || (! HONOR_SNANS (mode) && (code == EQ || code == NE))))
5357         {
5358           int want_add = ((STORE_FLAG_VALUE == 1 && normalizep == -1)
5359                           || (STORE_FLAG_VALUE == -1 && normalizep == 1));
5360
5361           /* For the reverse comparison, use either an addition or a XOR.  */
5362           if (want_add
5363               && rtx_cost (GEN_INT (normalizep), PLUS,
5364                            optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5365             {
5366               tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5367                                        STORE_FLAG_VALUE, target_mode);
5368               if (tem)
5369                 return expand_binop (target_mode, add_optab, tem,
5370                                      GEN_INT (normalizep),
5371                                      target, 0, OPTAB_WIDEN);
5372             }
5373           else if (!want_add
5374                    && rtx_cost (trueval, XOR,
5375                                 optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5376             {
5377               tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5378                                        normalizep, target_mode);
5379               if (tem)
5380                 return expand_binop (target_mode, xor_optab, tem, trueval,
5381                                      target, INTVAL (trueval) >= 0, OPTAB_WIDEN);
5382             }
5383         }
5384
5385       delete_insns_since (last);
5386
5387       /* Cannot split ORDERED and UNORDERED, only try the above trick.   */
5388       if (code == ORDERED || code == UNORDERED)
5389         return 0;
5390
5391       and_them = split_comparison (code, mode, &first_code, &code);
5392
5393       /* If there are no NaNs, the first comparison should always fall through.
5394          Effectively change the comparison to the other one.  */
5395       if (!HONOR_NANS (mode))
5396         {
5397           gcc_assert (first_code == (and_them ? ORDERED : UNORDERED));
5398           return emit_store_flag_1 (target, code, op0, op1, mode, 0, normalizep,
5399                                     target_mode);
5400         }
5401
5402 #ifdef HAVE_conditional_move
5403       /* Try using a setcc instruction for ORDERED/UNORDERED, followed by a
5404          conditional move.  */
5405       tem = emit_store_flag_1 (subtarget, first_code, op0, op1, mode, 0,
5406                                normalizep, target_mode);
5407       if (tem == 0)
5408         return 0;
5409
5410       if (and_them)
5411         tem = emit_conditional_move (target, code, op0, op1, mode,
5412                                      tem, const0_rtx, GET_MODE (tem), 0);
5413       else
5414         tem = emit_conditional_move (target, code, op0, op1, mode,
5415                                      trueval, tem, GET_MODE (tem), 0);
5416
5417       if (tem == 0)
5418         delete_insns_since (last);
5419       return tem;
5420 #else
5421       return 0;
5422 #endif
5423     }
5424
5425   /* The remaining tricks only apply to integer comparisons.  */
5426
5427   if (GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_INT)
5428     return 0;
5429
5430   /* If this is an equality comparison of integers, we can try to exclusive-or
5431      (or subtract) the two operands and use a recursive call to try the
5432      comparison with zero.  Don't do any of these cases if branches are
5433      very cheap.  */
5434
5435   if ((code == EQ || code == NE) && op1 != const0_rtx)
5436     {
5437       tem = expand_binop (mode, xor_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5438                           OPTAB_WIDEN);
5439
5440       if (tem == 0)
5441         tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, op1, subtarget, 1,
5442                             OPTAB_WIDEN);
5443       if (tem != 0)
5444         tem = emit_store_flag (target, code, tem, const0_rtx,
5445                                mode, unsignedp, normalizep);
5446       if (tem != 0)
5447         return tem;
5448
5449       delete_insns_since (last);
5450     }
5451
5452   /* For integer comparisons, try the reverse comparison.  However, for
5453      small X and if we'd have anyway to extend, implementing "X != 0"
5454      as "-(int)X >> 31" is still cheaper than inverting "(int)X == 0".  */
5455   rcode = reverse_condition (code);
5456   if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_store_flag)
5457       && ! (optab_handler (cstore_optab, mode) == CODE_FOR_nothing
5458             && code == NE
5459             && GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD
5460             && op1 == const0_rtx))
5461     {
5462       int want_add = ((STORE_FLAG_VALUE == 1 && normalizep == -1)
5463                       || (STORE_FLAG_VALUE == -1 && normalizep == 1));
5464
5465       /* Again, for the reverse comparison, use either an addition or a XOR.  */
5466       if (want_add
5467           && rtx_cost (GEN_INT (normalizep), PLUS,
5468                        optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5469         {
5470           tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5471                                    STORE_FLAG_VALUE, target_mode);
5472           if (tem != 0)
5473             tem = expand_binop (target_mode, add_optab, tem,
5474                                 GEN_INT (normalizep), target, 0, OPTAB_WIDEN);
5475         }
5476       else if (!want_add
5477                && rtx_cost (trueval, XOR,
5478                             optimize_insn_for_speed_p ()) == 0)
5479         {
5480           tem = emit_store_flag_1 (subtarget, rcode, op0, op1, mode, 0,
5481                                    normalizep, target_mode);
5482           if (tem != 0)
5483             tem = expand_binop (target_mode, xor_optab, tem, trueval, target,
5484                                 INTVAL (trueval) >= 0, OPTAB_WIDEN);
5485         }
5486
5487       if (tem != 0)
5488         return tem;
5489       delete_insns_since (last);
5490     }
5491
5492   /* Some other cases we can do are EQ, NE, LE, and GT comparisons with
5493      the constant zero.  Reject all other comparisons at this point.  Only
5494      do LE and GT if branches are expensive since they are expensive on
5495      2-operand machines.  */
5496
5497   if (op1 != const0_rtx
5498       || (code != EQ && code != NE
5499           && (BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
5500                            false) <= 1 || (code != LE && code != GT))))
5501     return 0;
5502
5503   /* Try to put the result of the comparison in the sign bit.  Assume we can't
5504      do the necessary operation below.  */
5505
5506   tem = 0;
5507
5508   /* To see if A <= 0, compute (A | (A - 1)).  A <= 0 iff that result has
5509      the sign bit set.  */
5510
5511   if (code == LE)
5512     {
5513       /* This is destructive, so SUBTARGET can't be OP0.  */
5514       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5515         subtarget = 0;
5516
5517       tem = expand_binop (mode, sub_optab, op0, const1_rtx, subtarget, 0,
5518                           OPTAB_WIDEN);
5519       if (tem)
5520         tem = expand_binop (mode, ior_optab, op0, tem, subtarget, 0,
5521                             OPTAB_WIDEN);
5522     }
5523
5524   /* To see if A > 0, compute (((signed) A) << BITS) - A, where BITS is the
5525      number of bits in the mode of OP0, minus one.  */
5526
5527   if (code == GT)
5528     {
5529       if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5530         subtarget = 0;
5531
5532       tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, op0,
5533                           GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5534                           subtarget, 0);
5535       tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5536                           OPTAB_WIDEN);
5537     }
5538
5539   if (code == EQ || code == NE)
5540     {
5541       /* For EQ or NE, one way to do the comparison is to apply an operation
5542          that converts the operand into a positive number if it is nonzero
5543          or zero if it was originally zero.  Then, for EQ, we subtract 1 and
5544          for NE we negate.  This puts the result in the sign bit.  Then we
5545          normalize with a shift, if needed.
5546
5547          Two operations that can do the above actions are ABS and FFS, so try
5548          them.  If that doesn't work, and MODE is smaller than a full word,
5549          we can use zero-extension to the wider mode (an unsigned conversion)
5550          as the operation.  */
5551
5552       /* Note that ABS doesn't yield a positive number for INT_MIN, but
5553          that is compensated by the subsequent overflow when subtracting
5554          one / negating.  */
5555
5556       if (optab_handler (abs_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
5557         tem = expand_unop (mode, abs_optab, op0, subtarget, 1);
5558       else if (optab_handler (ffs_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
5559         tem = expand_unop (mode, ffs_optab, op0, subtarget, 1);
5560       else if (GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
5561         {
5562           tem = convert_modes (word_mode, mode, op0, 1);
5563           mode = word_mode;
5564         }
5565
5566       if (tem != 0)
5567         {
5568           if (code == EQ)
5569             tem = expand_binop (mode, sub_optab, tem, const1_rtx, subtarget,
5570                                 0, OPTAB_WIDEN);
5571           else
5572             tem = expand_unop (mode, neg_optab, tem, subtarget, 0);
5573         }
5574
5575       /* If we couldn't do it that way, for NE we can "or" the two's complement
5576          of the value with itself.  For EQ, we take the one's complement of
5577          that "or", which is an extra insn, so we only handle EQ if branches
5578          are expensive.  */
5579
5580       if (tem == 0
5581           && (code == NE
5582               || BRANCH_COST (optimize_insn_for_speed_p (),
5583                               false) > 1))
5584         {
5585           if (rtx_equal_p (subtarget, op0))
5586             subtarget = 0;
5587
5588           tem = expand_unop (mode, neg_optab, op0, subtarget, 0);
5589           tem = expand_binop (mode, ior_optab, tem, op0, subtarget, 0,
5590                               OPTAB_WIDEN);
5591
5592           if (tem && code == EQ)
5593             tem = expand_unop (mode, one_cmpl_optab, tem, subtarget, 0);
5594         }
5595     }
5596
5597   if (tem && normalizep)
5598     tem = expand_shift (RSHIFT_EXPR, mode, tem,
5599                         GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1,
5600                         subtarget, normalizep == 1);
5601
5602   if (tem)
5603     {
5604       if (!target)
5605         ;
5606       else if (GET_MODE (tem) != target_mode)
5607         {
5608           convert_move (target, tem, 0);
5609           tem = target;
5610         }
5611       else if (!subtarget)
5612         {
5613           emit_move_insn (target, tem);
5614           tem = target;
5615         }
5616     }
5617   else
5618     delete_insns_since (last);
5619
5620   return tem;
5621 }
5622
5623 /* Like emit_store_flag, but always succeeds.  */
5624
5625 rtx
5626 emit_store_flag_force (rtx target, enum rtx_code code, rtx op0, rtx op1,
5627                        enum machine_mode mode, int unsignedp, int normalizep)
5628 {
5629   rtx tem, label;
5630   rtx trueval, falseval;
5631
5632   /* First see if emit_store_flag can do the job.  */
5633   tem = emit_store_flag (target, code, op0, op1, mode, unsignedp, normalizep);
5634   if (tem != 0)
5635     return tem;
5636
5637   if (!target)
5638     target = gen_reg_rtx (word_mode);
5639
5640   /* If this failed, we have to do this with set/compare/jump/set code.
5641      For foo != 0, if foo is in OP0, just replace it with 1 if nonzero.  */
5642   trueval = normalizep ? GEN_INT (normalizep) : const1_rtx;
5643   if (code == NE
5644       && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
5645       && REG_P (target)
5646       && op0 == target
5647       && op1 == const0_rtx)
5648     {
5649       label = gen_label_rtx ();
5650       do_compare_rtx_and_jump (target, const0_rtx, EQ, unsignedp,
5651                                mode, NULL_RTX, NULL_RTX, label, -1);
5652       emit_move_insn (target, trueval);
5653       emit_label (label);
5654       return target;
5655     }
5656
5657   if (!REG_P (target)
5658       || reg_mentioned_p (target, op0) || reg_mentioned_p (target, op1))
5659     target = gen_reg_rtx (GET_MODE (target));
5660
5661   /* Jump in the right direction if the target cannot implement CODE
5662      but can jump on its reverse condition.  */
5663   falseval = const0_rtx;
5664   if (! can_compare_p (code, mode, ccp_jump)
5665       && (! FLOAT_MODE_P (mode)
5666           || code == ORDERED || code == UNORDERED
5667           || (! HONOR_NANS (mode) && (code == LTGT || code == UNEQ))
5668           || (! HONOR_SNANS (mode) && (code == EQ || code == NE))))
5669     {
5670       enum rtx_code rcode;
5671       if (FLOAT_MODE_P (mode))
5672         rcode = reverse_condition_maybe_unordered (code);
5673       else
5674         rcode = reverse_condition (code);
5675
5676       /* Canonicalize to UNORDERED for the libcall.  */
5677       if (can_compare_p (rcode, mode, ccp_jump)
5678           || (code == ORDERED && ! can_compare_p (ORDERED, mode, ccp_jump)))
5679         {
5680           falseval = trueval;
5681           trueval = const0_rtx;
5682           code = rcode;
5683         }
5684     }
5685
5686   emit_move_insn (target, trueval);
5687   label = gen_label_rtx ();
5688   do_compare_rtx_and_jump (op0, op1, code, unsignedp, mode, NULL_RTX,
5689                            NULL_RTX, label, -1);
5690
5691   emit_move_insn (target, falseval);
5692   emit_label (label);
5693
5694   return target;
5695 }
5696 \f
5697 /* Perform possibly multi-word comparison and conditional jump to LABEL
5698    if ARG1 OP ARG2 true where ARG1 and ARG2 are of mode MODE.  This is
5699    now a thin wrapper around do_compare_rtx_and_jump.  */
5700
5701 static void
5702 do_cmp_and_jump (rtx arg1, rtx arg2, enum rtx_code op, enum machine_mode mode,
5703                  rtx label)
5704 {
5705   int unsignedp = (op == LTU || op == LEU || op == GTU || op == GEU);
5706   do_compare_rtx_and_jump (arg1, arg2, op, unsignedp, mode,
5707                            NULL_RTX, NULL_RTX, label, -1);
5708 }